ପ୍ରଥମ କଥା—ସୁପର ଅବଶୋଷକ ପଲିମର

ମୁଁ ଆପଣଙ୍କୁ ବର୍ତ୍ତମାନ ଯେଉଁ SAP ବିଷୟରେ ଅଧିକ ଆଗ୍ରହୀ ତାହା ସହିତ ପରିଚିତ କରାଇବି! ସୁପର ଅବଶୋଷକ ପଲିମର (SAP) ଏକ ନୂତନ ପ୍ରକାରର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ। ଏହାର ଜଳ ଶୋଷଣ କାର୍ଯ୍ୟ ଉଚ୍ଚ ଅଟେ ଯାହା ନିଜ ଅପେକ୍ଷା ଶହେରୁ ହଜାର ଗୁଣ ଭାରୀ ପାଣି ଶୋଷିତ କରେ, ଏବଂ ଏଥିରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଜଳ ଧରିବା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଛି। ଏହା ପାଣି ଶୋଷିତ କରି ହାଇଡ୍ରୋଜେଲରେ ପରିଣତ ହେବା ପରେ, ଚାପ ପଡ଼ିଲେ ମଧ୍ୟ ପାଣିକୁ ପୃଥକ କରିବା କଷ୍ଟକର। ତେଣୁ, ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ପରିଷ୍କାର ପରିଚ୍ଛନ୍ନତା ଉତ୍ପାଦ, ଶିଳ୍ପ ଏବଂ କୃଷି ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ସିଭିଲ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଭଳି ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହାର ବିସ୍ତୃତ ବ୍ୟବହାର ଅଛି।

ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ହେଉଛି ହାଇଡ୍ରୋଫିଲିକ୍ ଗ୍ରୁପ୍ ଏବଂ କ୍ରସ୍-ଲିଙ୍କ୍ଡ୍ ଗଠନ ଧାରଣ କରିଥିବା ଏକ ପ୍ରକାରର ମାକ୍ରୋମଲିକ୍ୟୁଲ୍ସ। ଏହାକୁ ପ୍ରଥମେ ଫାଣ୍ଟା ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ପଲିଆକ୍ରିଲୋନିଟ୍ରାଇଲ୍ ସହିତ ଷ୍ଟ୍ରାର୍ଚକୁ ଗ୍ରାଫ୍ଟ କରି ଏବଂ ତା'ପରେ ସାପୋନିଫାଇଂ କରି ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଇଥିଲା। କଞ୍ଚାମାଲ ଅନୁସାରେ, ବିଭିନ୍ନ ବର୍ଗରେ ଷ୍ଟ୍ରାର୍ଚ ସିରିଜ୍ (ଗ୍ରାଫ୍ଟେଡ୍, କାର୍ବୋକ୍ସିମିଥାଇଲେଟେଡ୍, ଗ୍ରାଫ୍ଟେଡ୍, ଇତ୍ୟାଦି), ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ପଲିମର ସିରିଜ୍ (ପଲିଆକ୍ରିଲିକ୍ ଏସିଡ୍, ପଲିଭିନାଇଲ୍ ଆଲକୋହଲ୍, ପଲିଅକ୍ସି ଇଥାଇଲିନ୍ ସିରିଜ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ଅଛି। ଷ୍ଟ୍ରାର୍ଚ ଏବଂ ସେଲୁଲୋଜ୍ ତୁଳନାରେ, ପଲିଆକ୍ରିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ସୁପରଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ର କମ ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ, ସରଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତା, ଦୃଢ଼ ଜଳ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଦୀର୍ଘ ଉତ୍ପାଦ ସେଲ୍ଫ ଲାଇଫ୍ ଭଳି ଅନେକ ସୁବିଧା ରହିଛି। ଏହା ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ବର୍ତ୍ତମାନର ଗବେଷଣା ହଟସ୍ପଟ୍ ପାଲଟିଛି।

ଏହି ଉତ୍ପାଦର ନୀତି କ’ଣ? ବର୍ତ୍ତମାନ, ବିଶ୍ୱର ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ଉତ୍ପାଦନର 80% ପାଇଁ ପଲିଆକ୍ରିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ଦାୟୀ। ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ସାଧାରଣତଃ ଏକ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଥାଏ ଯେଉଁଥିରେ ଏକ ହାଇଡ୍ରୋଫିଲିକ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଏବଂ ଏକ କ୍ରସ୍-ଲିଙ୍କ୍ଡ୍ ଗଠନ ଥାଏ। ପାଣି ଶୋଷକ କରିବା ପୂର୍ବରୁ, ପଲିମର ଚେନ୍ ପରସ୍ପର ନିକଟତର ଏବଂ ଏକତ୍ର ଜଡିତ ଥାଏ, ଏକ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ ଗଠନ ପାଇଁ କ୍ରସ୍-ଲିଙ୍କ୍ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ସାମଗ୍ରିକ ବନ୍ଧନ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ। ଜଳ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଲେ, ଜଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ କୈଶିକା କ୍ରିୟା ଏବଂ ପ୍ରସାରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ରେଜିନ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରନ୍ତି, ଏବଂ ଚେନ୍ ଉପରେ ଥିବା ଆୟନାକୃତ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକ ପାଣିରେ ଆୟନାକୃତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି। ଚେନ୍ ଉପରେ ସମାନ ଆୟନ୍ ମଧ୍ୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାକ୍ଟିକ୍ ବିକର୍ଷଣ ଯୋଗୁଁ, ପଲିମର ଚେନ୍ ବିସ୍ତାରିତ ହୁଏ ଏବଂ ଫୁଲିଯାଏ। ବୈଦ୍ୟୁତିକ ନିରପେକ୍ଷତାର ଆବଶ୍ୟକତା ଯୋଗୁଁ, କାଉଣ୍ଟର ଆୟନ୍ ରେଜିନ୍ ବାହାରକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇନପାରେ, ଏବଂ ରେଜିନ୍ ଭିତରେ ଏବଂ ବାହାରେ ଦ୍ରବଣ ମଧ୍ୟରେ ଆୟନ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଏକ ବିପରୀତ ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ବିପରୀତ ଅସମୋସିସ୍ ଚାପର କ୍ରିୟା ଅଧୀନରେ, ଜଳ ଏକ ହାଇଡ୍ରୋଜେଲ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ରେଜିନ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ। ସେହି ସମୟରେ, ରେଜିନ୍‌ର କ୍ରସ୍-ଲିଙ୍କ୍ଡ୍ ନେଟୱାର୍କ ଗଠନ ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧନ ଜେଲ୍‌ର ଅସୀମିତ ପ୍ରସାରଣକୁ ସୀମିତ କରେ। ଯେତେବେଳେ ପାଣିରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଲୁଣ ଥାଏ, ସେତେବେଳେ ବିପରୀତ ଅସମୋଟିକ୍ ଚାପ ହ୍ରାସ ପାଇବ, ଏବଂ ସେହି ସମୟରେ, କାଉଣ୍ଟର ଆୟନର ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ, ପଲିମର ଚେନ୍ ସଙ୍କୁଚିତ ହେବ, ଯାହା ଫଳରେ ରେଜିନର ଜଳ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତାରେ ବହୁତ ହ୍ରାସ ଘଟିବ। ସାଧାରଣତଃ, 0.9% NaCl ଦ୍ରବଣରେ ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନର ଜଳ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣିର ପ୍ରାୟ 1/10 ଅଟେ। ଜଳ ଶୋଷଣ ଏବଂ ଜଳ ପ୍ରତିଧାରଣ ସମାନ ସମସ୍ୟାର ଦୁଇଟି ଦିଗ। ଲିନ୍ ରନସିଓଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ସରେ ଏଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରିଛନ୍ତି। ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଚାପରେ, ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଭାବରେ ପାଣି ଶୋଷଣ କରିପାରିବ, ଏବଂ ପାଣି ରେଜିନ୍ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ, ସମଗ୍ର ସିଷ୍ଟମର ମୁକ୍ତ ଏନଥାଲ୍ପିକୁ ହ୍ରାସ କରେ ଯେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଏହା ସନ୍ତୁଳନରେ ପହଞ୍ଚିଯାଏ। ଯଦି ପାଣି ରେଜିନ୍ ରୁ ବାହାରିଯାଏ, ମୁକ୍ତ ଏନଥାଲ୍ପିକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ, ତେବେ ଏହା ସିଷ୍ଟମର ସ୍ଥିରତା ପାଇଁ ସହାୟକ ନୁହେଁ। ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ତାପଜ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନ୍ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ 50% ପାଣି ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ 150°C ଉପରେ ଜେଲ୍ ନେଟୱାର୍କରେ ଆବଦ୍ଧ ଅଛି। ତେଣୁ, ସାଧାରଣ ତାପମାତ୍ରାରେ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କଲେ ମଧ୍ୟ, ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନରୁ ପାଣି ବାହାରକୁ ଆସିବ ନାହିଁ, ଯାହା ସୁପର ଶୋଷକ ରେଜିନର ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ଗୁଣ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ।

ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ, SAP ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ବିଷୟରେ କୁହନ୍ତୁ।