保水劑高吸水樹脂的原理
A. ( 10分) 保水劑使用的是高吸水性樹脂,它是一種吸水能力特別強的功能高分子材料。無毒無害,反復釋水、
(1) CH 3 CH=CH 2 ![]() OH | |
B. 高分子吸水樹脂吸水原理是
高分子吸水劑樹脂,是一種有機高分子聚合物,它的分子結構中
有網狀分子鏈。版吸水劑遇到水以後立即發生電解權,離解為帶正電和負電的離子,這種帶正電和負電的離子和水有強烈的親合作用,因而使其具有極強的吸水性和保水性,能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍的水。吸水後膨脹為水凝膠。
C. 高吸水性樹脂為什麼能大量吸水並保水
高吸來水性樹脂為什麼能大量吸水並自保水
相似相溶原理.簡單來說,親水基團是極性的,會溶於極性溶劑水;親油基團是非極性的,溶於非極性的油.
水分子間有較強的氫鍵,水分子既可以為生成氫鍵提供氫原子,又因其中氧原子上有孤對電子能接受其它分子提供的氫原子,氫鍵是水分子間的主要結合力.所以,凡能為生成氫鍵提供氫或接受氫的溶質分子,均和水「結構相似」.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(醯胺)等.當然上述物質中R基團的結構與大小對在水中溶解度也有影響.如醇:R—OH,隨R基團的增大,分子中非極性的部分增大,這樣與水(極性分子)結構差異增大,所以在水中的溶解度也逐漸下降.
親油往往是長鏈的有機基團.疏水效應起源於熱容變化和熵,疏水分子表面使水變得更「像冰」,因為空穴的形成迫使水的接觸.所以疏水分子簇集造成表面積減小,釋放出了一些水分子,帶來了有利的熵,降低了體系能量.熱容變化也是一個有利因素.還有一點,水和水有強烈的作用,有機物破壞了這一作用,就迫使水更強烈的和水作用,有機物更強烈的和有機物作用.
D. 保水劑使用的是高吸水性樹脂
請回答下列問題:
(1)A和I的結構簡式為A ________________ I
__________________
(2)F中官能團的名稱為
_______________________
(3)反應②、⑥和⑦的反應類型為②
____________ 反應,⑥______________
反應,⑦_________________ 反應
(4)M是一種普遍使用的抗生素類葯物,它是由2個F分子在一定條件下脫去2個水分子形成的環狀酯,寫出該反應的化學方程式
______________________
(5)D有兩種能發生銀鏡反應且屬鏈狀化合物的穩定同分異構體,請寫出它們的結構簡式_________________
:(1) CH3CH=CH2 (2分) (2分)
(2) 羥基、羧基 (2分)(3)
取代(或水解)反應 (1分) 加成反應 (1分) 消去反應 (1分)
(4) (2分)
(5)
OHCCH2CHO (2分) HCOOCH=CH2 (2分)
答案解析:
試題分析:D能發生銀鏡反應,說明D中含有醛基。而D是C的催化氧化產物,C又是鹵代烴B的生成物。又因為醛基和碳碳雙鍵相連是不穩定的,所以根據D的分子式可知,A應該是丙烯,結構簡式是CH3CH=CH2。丙烯和單質溴發生加成反應生成B,則B的結構簡式是CH3CHBrCH2Br。B通過水解反應生成C,則C的結構簡式是CH3CHOHCH2OH,因此D的結構簡式是CH3COCHO。D發生銀鏡反應生成E,所以E的結構簡式是CH3COCOOH。根據F的分子式可知,E生成F的反應是羰基的加成反應,因此F的結構簡式是CH3CHOCOOH。根據G的分子式可知,F生成G是羥基的消去反應,則G的結構簡式是CH2=CHCOOH。G中含有羧基,能和碳酸氫鈉反應生成羧酸鈉和CO2,所以H的結構簡式是CH2=CHCOONa。H中含有碳碳雙鍵,能發生加聚反應,則I的結構簡式是。
考點:考查結構簡式、官能團、有機反應類型、同分異構體的判斷以及化學方程式的書寫等
點評:有機物的合成是通過化學反應使有機物的碳鏈增長或縮短,或碳鏈和碳環的相互轉變,或在碳鏈或碳環上引入或轉換各種官能團,以製取不同類型、不同性質的有機物。有機合成題能較全面地考查學生的有機化學基礎知識和邏輯思維能力、創造思維能力等。解答有機合成題目的關鍵在於:①選擇出合理簡單的合成路線;②熟練掌握好各類有機物的組成、結構、性質、相互衍生關系以及重要官能團的引進和消去等基礎知識。具體的方法是教材中「舊」知識和題意中「新」知識的應用。
E. 樹脂為什麼能吸水
世界上吸水本領最大的要數海綿。但現在人們已合成出一種吸水性勝過海綿的高分子材料,稱為高吸水性樹脂,其吸水量可達自身重量的500—3000倍。
這是一種神奇的白色粉末,每顆高分子樹脂微粒,就像一個小小的蓄水池。把它們撒到乾旱少雨的沙漠地,能在夜間汲取從地下滲上來的水分。如果預先拌好肥料和水,就能在沙漠地區栽培農作物。用它做尿布,吸水好,又衛生。用來做衛生棉、清潔餐巾,更受人們歡迎。這種高吸水性樹脂沒有毒性,它和葯物、化妝品混在一起,葯物會緩慢地釋放出來,延長葯效。用它做成水果的包裝袋,新鮮水果就能長久保鮮。
高吸水性樹脂的吸水本領,在於聚合物中有許多能吸引住水的「基團」,它像一雙雙能拉住水分子的「手」一樣。當整個大分子上的「手」拉住了許許多多的水分子後,一顆白色的粉末,變成了一個「吃飽」水的小水球。
這種神奇的粉末,有的是用澱粉、纖維素天然高分子為骨架,通過接枝共聚的方法製造的;有的是用化學合成方法製造的;還有的是用腈綸廢絲綜合利用得到的。延展性最佳的金屬
國際市場上通常以黃金代表貨幣價值。其實,黃金還具有很多優良特性,如不氧化和不容易與其他元素構成化合物,以及具有其他金屬無可比擬的延展性,因而應用於工業和尖端科學技術方面。
人們利用黃金優良的延展性,把它錘打成極薄的金箔。最薄的金箔可薄至0.116~0.127微米。將23~26張極薄的金箔疊置起來,其總厚度剛與蟬翼最薄處相當,可見用「薄如蟬翼」來形容還是遠遠不夠的。
手工錘鍛加工的金箔因厚度不勻和有微孔,主要供裝飾之用,稱包金。如河北藁城商代中期遺址和安陽殷墟,都出土過裝飾用金箔。隨著生產技術的發展,金箔愈打愈薄,裝飾用時,就只需將金箔粘貼到織物、皮革、紙張、器物或建築物表面,既節省了黃金,又獲得金光閃亮、永不銹蝕的裝飾效果。
金箔對於紅外線的反射率高達98.4%,如果用特殊工藝加工成不同厚度的金箔,看上去就會有各種不同的顏色。這種特殊的性能已應用在紅外線探測器和反導彈技術上。
F. 高分子吸水樹脂吸水原理是
吸水劑遇水立即發生電解離解帶正電和負電離子種帶正電和負電離子和水有強烈親合作用因而使其具有極強吸水性和保水性能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍水吸水膨脹水凝膠
G. 高吸水性樹脂為什麼能大量吸收和保存水分呢
高吸水性樹脂是以澱粉和丙烯酸鹽為原料製成的一種吸水性很強的聚合物,它能吸收相回當於自身重量的答500~1000倍的水分,而且保存水的能力也特別強,即使用力擠壓,依然滴水不漏,真可稱得上是位「吸水大王」。
這種樹脂為什麼能大量吸收和保存水分呢?原因就在於樹脂中含有像藤條一樣的高分子鏈。在吸水前,這些呈緊密固體狀的高分子長鏈,相互纏繞捲曲,並在一部分鏈之間形成相互交錯的網狀結構;遇到水時,在網狀結構中的離子由於帶電荷相同,便互相排斥,結果就將高分子鏈充分地擴展開了。也就是說,這時的網狀結構好像一個拉開的大網兜,因而可以吸收和儲存大量的水分。
H. 保水劑的吸水原理
保水劑的抄吸水原理相同於一般襲SAPs,是高分子電解質分子鏈在水中醯胺基和/或羧基團同性相斥使分子鏈擴張力和由於交聯點的限制分子鏈的擴張力而相互作用而成的。以聚丙烯醯胺為例,保水劑會有大量醯胺和羧基親水基團,利用樹脂內部離子和基團與水溶液相關成分的濃度之差產生的滲透壓及高分子電解質與水的親和力而可大量吸水直至濃度差消失為止。而控制保水劑達到令人滿意吸水程度的是橡膠彈力。分子結構交聯度越高,橡膠彈力越強,而橡膠彈力和吸水力的平衡點即是其表觀吸水能力。
由於分子結構交聯,分子網路所吸水分不能用一般物理方法擠出而起到保水作用。
由此,同樣組成的聚合物交聯度越低,吸水倍率相對越高,其保水性、穩定性和凝強度就越低,反之亦然。所以,國際上對於使用周期較長的保水劑自然需要較高的交聯度,並不追求高吸水倍率和速率。以聚丙烯醯胺為例,其表觀倍率並不高,吸水速率也依粒徑不同差別很大,凝強度高的保水劑吸水後有一定形狀,不易解體,利於土壤透氣,吸放水可逆性好。因為保水劑一般摻入地下5至15厘米,故國際上現在更強調加壓下的吸水倍率。依粒徑不同,聚丙烯醯胺型吸純水倍率150-300。
I. 有一種吸水會變大的玩具(用高吸水性樹脂製成的)是什麼原理
吸水劑遇到水以後立即發生電解,離解為帶正電和負電的離子,這種帶正電和負電的離子和水有強烈的親合作用,因而使其具有極強的吸水性和保水性,能迅速吸收比自身重數百倍甚至上千倍的水。吸水後膨脹為水凝膠。
J. 高吸水性樹脂為什麼能大量吸水
材料在水中能吸收水分的性質稱為吸水性。
(1)質量回吸水率Wm
(2)體積答吸水率Wv
質量吸水率與體積吸水率存在下列關系。
Wv=Wm×ρo/l000 (1-12) 式中ρ。――材料在乾燥狀態下的表觀密度, kg/時。
材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特徵有關。對於細微連通孔隙,孔隙率愈大,則 吸水率愈大,閉口孔隙水分不能進去,而開口大孔雖然水分易進入,但不能存留,只能潤 濕孔壁,所以吸水率仍然較小。各種材料的吸水率很不相同,差異很大,如花崗石的吸水 率只有0. 5%~0. 7%,混凝土的吸水率為2%~3%,勃土磚的吸水率達8%~20%,而 木材的吸水率可超過100%。