保水剂高吸水树脂的原理
A. ( 10分) 保水剂使用的是高吸水性树脂,它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害,反复释水、
(1) CH 3 CH=CH 2 ![]() OH | |
B. 高分子吸水树脂吸水原理是
高分子吸水剂树脂,是一种有机高分子聚合物,它的分子结构中
有网状分子链。版吸水剂遇到水以后立即发生电解权,离解为带正电和负电的离子,这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用,因而使其具有极强的吸水性和保水性,能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。
C. 高吸水性树脂为什么能大量吸水并保水
高吸来水性树脂为什么能大量吸水并自保水
相似相溶原理.简单来说,亲水基团是极性的,会溶于极性溶剂水;亲油基团是非极性的,溶于非极性的油.
水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力.所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等.当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响.如醇:R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降.
亲油往往是长链的有机基团.疏水效应起源于热容变化和熵,疏水分子表面使水变得更“像冰”,因为空穴的形成迫使水的接触.所以疏水分子簇集造成表面积减小,释放出了一些水分子,带来了有利的熵,降低了体系能量.热容变化也是一个有利因素.还有一点,水和水有强烈的作用,有机物破坏了这一作用,就迫使水更强烈的和水作用,有机物更强烈的和有机物作用.
D. 保水剂使用的是高吸水性树脂
请回答下列问题:
(1)A和I的结构简式为A ________________ I
__________________
(2)F中官能团的名称为
_______________________
(3)反应②、⑥和⑦的反应类型为②
____________ 反应,⑥______________
反应,⑦_________________ 反应
(4)M是一种普遍使用的抗生素类药物,它是由2个F分子在一定条件下脱去2个水分子形成的环状酯,写出该反应的化学方程式
______________________
(5)D有两种能发生银镜反应且属链状化合物的稳定同分异构体,请写出它们的结构简式_________________
:(1) CH3CH=CH2 (2分) (2分)
(2) 羟基、羧基 (2分)(3)
取代(或水解)反应 (1分) 加成反应 (1分) 消去反应 (1分)
(4) (2分)
(5)
OHCCH2CHO (2分) HCOOCH=CH2 (2分)
答案解析:
试题分析:D能发生银镜反应,说明D中含有醛基。而D是C的催化氧化产物,C又是卤代烃B的生成物。又因为醛基和碳碳双键相连是不稳定的,所以根据D的分子式可知,A应该是丙烯,结构简式是CH3CH=CH2。丙烯和单质溴发生加成反应生成B,则B的结构简式是CH3CHBrCH2Br。B通过水解反应生成C,则C的结构简式是CH3CHOHCH2OH,因此D的结构简式是CH3COCHO。D发生银镜反应生成E,所以E的结构简式是CH3COCOOH。根据F的分子式可知,E生成F的反应是羰基的加成反应,因此F的结构简式是CH3CHOCOOH。根据G的分子式可知,F生成G是羟基的消去反应,则G的结构简式是CH2=CHCOOH。G中含有羧基,能和碳酸氢钠反应生成羧酸钠和CO2,所以H的结构简式是CH2=CHCOONa。H中含有碳碳双键,能发生加聚反应,则I的结构简式是。
考点:考查结构简式、官能团、有机反应类型、同分异构体的判断以及化学方程式的书写等
点评:有机物的合成是通过化学反应使有机物的碳链增长或缩短,或碳链和碳环的相互转变,或在碳链或碳环上引入或转换各种官能团,以制取不同类型、不同性质的有机物。有机合成题能较全面地考查学生的有机化学基础知识和逻辑思维能力、创造思维能力等。解答有机合成题目的关键在于:①选择出合理简单的合成路线;②熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引进和消去等基础知识。具体的方法是教材中“旧”知识和题意中“新”知识的应用。
E. 树脂为什么能吸水
世界上吸水本领最大的要数海绵。但现在人们已合成出一种吸水性胜过海绵的高分子材料,称为高吸水性树脂,其吸水量可达自身重量的500—3000倍。
这是一种神奇的白色粉末,每颗高分子树脂微粒,就像一个小小的蓄水池。把它们撒到干旱少雨的沙漠地,能在夜间汲取从地下渗上来的水分。如果预先拌好肥料和水,就能在沙漠地区栽培农作物。用它做尿布,吸水好,又卫生。用来做卫生棉、清洁餐巾,更受人们欢迎。这种高吸水性树脂没有毒性,它和药物、化妆品混在一起,药物会缓慢地释放出来,延长药效。用它做成水果的包装袋,新鲜水果就能长久保鲜。
高吸水性树脂的吸水本领,在于聚合物中有许多能吸引住水的“基团”,它像一双双能拉住水分子的“手”一样。当整个大分子上的“手”拉住了许许多多的水分子后,一颗白色的粉末,变成了一个“吃饱”水的小水球。
这种神奇的粉末,有的是用淀粉、纤维素天然高分子为骨架,通过接枝共聚的方法制造的;有的是用化学合成方法制造的;还有的是用腈纶废丝综合利用得到的。延展性最佳的金属
国际市场上通常以黄金代表货币价值。其实,黄金还具有很多优良特性,如不氧化和不容易与其他元素构成化合物,以及具有其他金属无可比拟的延展性,因而应用于工业和尖端科学技术方面。
人们利用黄金优良的延展性,把它锤打成极薄的金箔。最薄的金箔可薄至0.116~0.127微米。将23~26张极薄的金箔叠置起来,其总厚度刚与蝉翼最薄处相当,可见用“薄如蝉翼”来形容还是远远不够的。
手工锤锻加工的金箔因厚度不匀和有微孔,主要供装饰之用,称包金。如河北藁城商代中期遗址和安阳殷墟,都出土过装饰用金箔。随着生产技术的发展,金箔愈打愈薄,装饰用时,就只需将金箔粘贴到织物、皮革、纸张、器物或建筑物表面,既节省了黄金,又获得金光闪亮、永不锈蚀的装饰效果。
金箔对于红外线的反射率高达98.4%,如果用特殊工艺加工成不同厚度的金箔,看上去就会有各种不同的颜色。这种特殊的性能已应用在红外线探测器和反导弹技术上。
F. 高分子吸水树脂吸水原理是
吸水剂遇水立即发生电解离解带正电和负电离子种带正电和负电离子和水有强烈亲合作用因而使其具有极强吸水性和保水性能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍水吸水膨胀水凝胶
G. 高吸水性树脂为什么能大量吸收和保存水分呢
高吸水性树脂是以淀粉和丙烯酸盐为原料制成的一种吸水性很强的聚合物,它能吸收相回当于自身重量的答500~1000倍的水分,而且保存水的能力也特别强,即使用力挤压,依然滴水不漏,真可称得上是位“吸水大王”。
这种树脂为什么能大量吸收和保存水分呢?原因就在于树脂中含有像藤条一样的高分子链。在吸水前,这些呈紧密固体状的高分子长链,相互缠绕卷曲,并在一部分链之间形成相互交错的网状结构;遇到水时,在网状结构中的离子由于带电荷相同,便互相排斥,结果就将高分子链充分地扩展开了。也就是说,这时的网状结构好像一个拉开的大网兜,因而可以吸收和储存大量的水分。
H. 保水剂的吸水原理
保水剂的抄吸水原理相同于一般袭SAPs,是高分子电解质分子链在水中酰胺基和/或羧基团同性相斥使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链的扩张力而相互作用而成的。以聚丙烯酰胺为例,保水剂会有大量酰胺和羧基亲水基团,利用树脂内部离子和基团与水溶液相关成分的浓度之差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力而可大量吸水直至浓度差消失为止。而控制保水剂达到令人满意吸水程度的是橡胶弹力。分子结构交联度越高,橡胶弹力越强,而橡胶弹力和吸水力的平衡点即是其表观吸水能力。
由于分子结构交联,分子网络所吸水分不能用一般物理方法挤出而起到保水作用。
由此,同样组成的聚合物交联度越低,吸水倍率相对越高,其保水性、稳定性和凝强度就越低,反之亦然。所以,国际上对于使用周期较长的保水剂自然需要较高的交联度,并不追求高吸水倍率和速率。以聚丙烯酰胺为例,其表观倍率并不高,吸水速率也依粒径不同差别很大,凝强度高的保水剂吸水后有一定形状,不易解体,利于土壤透气,吸放水可逆性好。因为保水剂一般掺入地下5至15厘米,故国际上现在更强调加压下的吸水倍率。依粒径不同,聚丙烯酰胺型吸纯水倍率150-300。
I. 有一种吸水会变大的玩具(用高吸水性树脂制成的)是什么原理
吸水剂遇到水以后立即发生电解,离解为带正电和负电的离子,这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用,因而使其具有极强的吸水性和保水性,能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。
J. 高吸水性树脂为什么能大量吸水
材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。
(1)质量回吸水率Wm
(2)体积答吸水率Wv
质量吸水率与体积吸水率存在下列关系。
Wv=Wm×ρo/l000 (1-12) 式中ρ。――材料在干燥状态下的表观密度, kg/时。
材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙,孔隙率愈大,则 吸水率愈大,闭口孔隙水分不能进去,而开口大孔虽然水分易进入,但不能存留,只能润 湿孔壁,所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同,差异很大,如花岗石的吸水 率只有0. 5%~0. 7%,混凝土的吸水率为2%~3%,勃土砖的吸水率达8%~20%,而 木材的吸水率可超过100%。