Superabsorber Nicola Heer Superabsorber Nicola Heer.

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SuperabsorberNicola Heer

Superabsorber

Nicola Heer

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Inhalt

1. Was ist ein Superabsorber?

2. Wie werden Superabsorber hergestellt?

3. Wie funktioniert ein Superabsorber?

4. Verwendung von Superabsorbern

5. Literatur

01SuperabsorberNicola Heer

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1. Was ist ein Superabsorber?

02SuperabsorberNicola Heer

-Superabsorber sind funktionelle Polymere

-Können bis zum 300fachen ihres Eigengewichts an Wasser absorbieren

-2004 wurden 432 Mio. € Jahresumsatz bei der DEGUSSA mit Superabsorbern

-Chemische Bezeichnung: Natriumpolyacrylat (vernetzt)

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2. Wie stellt man einen Superabsorber her?

03SuperabsorberNicola Heer

Inititiation

Natriumacrylat

H2C

H

COONa

P + P CH2 C

H

COONaStarterradikalz.B. AIBN Polymerradikal

Polymerisation

P CH2 C

H

COONa

+ nH2C

H

COONa

P CH2 C

H

COONa

CH2 C CH2 C

H

COONa

H

COONan-1

Abbruchsreaktionen-Addition zweier Polymerradikale

-Addition von Starterradikal an Polymerradikal

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Vernetzung des Natriumpolyacrylats

04SuperabsorberNicola Heer

Vernetzungsreaktion

CH2 C

H

COONa

+

nH2C C

H

COONa

+

H2C CH

CO

NH

CH2

NH

CO

CHH2C

CH2 CH CH2 CH CH2 CH

COONa COONaCO

NH

CH2

NH

CO

CH CH2 CH

COONa

CH2CH

COONa

CH2

Vernetzte PolymerN,N‘-Methylen-bisacrylamid (MBA)

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3. Wie funktioniert ein Superabsorber?

05SuperabsorberNicola Heer

OH

H

C

O-ONa+

OH H

O HH

OH

H

Dissoziation des Natriumpolyacrylats

Absorption der Wassermoleküle durch das Polycarboxylat

O HH

OH

H

OH

H

OH

H

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3. Warum funktioniert ein Superabsorber nicht mit Salzwasser?

06SuperabsorberNicola Heer

OH

H

C

O-ONa+

OH H

O HH

OH

H

Dissoziation des Natriumpolyacrylats

Aufgrund der hohen Natrium-Ionen-Konzentration ist das Dissoziationsgleich-Gewicht auf die Seite des Natriumpolyacrylats verschoben. Der Wasserabsorptionseffekt ist geschwächt, da die negative Ladung des Carboxylats von den Natrium-Ionen ausgeglichen wird.

O HH

OH

H

OH

H

OH

H

Na+

Na+Na+

Na+

Na+

Na+

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4. Verwendungen von Superabsorber

07SuperabsorberNicola Heer

In der Erdölindustrie zur tertiären Erdölförderung.

Als Löschmittelzusatz

In Hygiene Produkten wie bspw. Windeln und Binden.

In Tiefseekabeln als Feuchtigkeitsschutz

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5. Literatur

[1] www.degussa.de

[2] Tausch, von Wachtendonk, Chemie 2000+ Band1 und 2

[3] www.wikipedia.de

08SuperabsorberNicola Heer