بولي أكريلات الصوديوم (PAAS) رقم CAS: 9003-04-7
بولي أكريلات الصوديوم (PAAS، CAS 9003-04-7)هو ملح الصوديوم لحمض البولي أكريليك، ويظهر على شكل مسحوق أبيض أو سائل لزج بصيغة [−CH₂−CH(CO₂Na)−]ₙ. وهو بوليمر إلكتروليتي أنيوني شديد الذوبان في الماء، حيث يتفكك لتكوين محاليل لزجة. يُعرف هذا البوليمر بقدرته الفائقة على الامتصاص، إذ يمكنه امتصاص والاحتفاظ بمئات أضعاف وزنه من الماء، مما يجعله مكونًا أساسيًا في حفاضات الأطفال التي تُستعمل لمرة واحدة، والفوط الصحية، والجل المرطب. إضافةً إلى قدرته على الامتصاص، فإن قدرته على عزل الأيونات وتشتيتها تدفع إلى استخدامه على نطاق واسع في الصناعة: كعامل مضاد لإعادة الترسيب ومُحسِّن في منظفات الغسيل، ومثبط للترسبات في معالجة المياه، ومُكثِّف/مُثبِّت في الطلاءات ومستحضرات التجميل وتصنيع الأغذية.
1. نظرة عامة
بولي أكريلات الصوديوم بوليمر فائق الامتصاص أبيض اللون، حبيبي أو مسحوقي. وهو ملح الصوديوم لحمض البولي أكريليك، ويتميز بقدرته الفائقة على امتصاص ما بين 100 إلى 1000 ضعف وزنه من الماء، محولًا إياه إلى هلام. وعلى عكس المواد الماصة التقليدية، يحتفظ بالسوائل الممتصة حتى تحت الضغط. وهو متوفر بنوعين: متشابك (هلام غير قابل للذوبان) وغير متشابك (قابل للذوبان في الماء).
2. الميزات الرئيسية
مادة فائقة الامتصاص: تمتص من 100 إلى 800 ضعف وزنها من الماء منزوع الأيونات.
الاحتفاظ بالضغط: يحبس السوائل حتى في ظل الإجهاد الميكانيكي (انسداد الجل).
الحساسية للملح: ينخفض الامتصاص بشكل ملحوظ في المحاليل الملحية (البول، مياه البحر).
الاستقرار الحراري: فعال في البيئات ذات درجات الحرارة العالية (سوائل الحفر).
أشكال متعددة الاستخدامات: متوفر على شكل مسحوق أو حبيبات أو محلول مائي.
غير سام: آمن للاستخدام في الزراعة والسلع الاستهلاكية (درجات محددة).
3. المواصفات الرئيسية مع الشرح
| المعلمة | القيمة النموذجية | توضيح |
|---|---|---|
| مظهر | مسحوق/حبيبات بيضاء | انسيابي؛ يشير تغير اللون إلى التلوث. |
| القدرة على الامتصاص | 300 – 800 غ/غ (ماء منزوع الأيونات) | يقيس احتباس السوائل. كلما ارتفع الرقم كان ذلك أفضل بالنسبة للحفاضات/الزراعة. |
| الوزن الجزيئي (Mw) | 1k – 78k+ (أو متشابك) | يعمل الوزن الجزيئي المنخفض كمثبط للترسبات؛ أما الوزن الجزيئي العالي (المتشابك) فهو للامتصاص. |
| الرقم الهيدروجيني (محلول بنسبة 1%) | 5.5 – 7.5 (أو 6-9) | متعادل إلى قلوي قليلاً. يختلف حسب الدرجة. |
| المونومر المتبقي | ≤ 300-500 جزء في المليون | حمض الأكريليك غير المتفاعل؛ يجب أن تكون نسبته منخفضة لأغراض النظافة/الزراعة. |
| الكثافة الظاهرية | 0.4 – 0.7 غ/مل | يؤثر على التعبئة والتغليف والمناولة. |
| حجم الجسيمات | 50 – 850 ميكرومتر | ناعم للامتصاص السريع؛ خشن للأقمشة غير المنسوجة المصنعة بالهواء. |
4. التطبيقات
| منطقة التطبيق | استخدامات محددة |
|---|---|
| منتجات النظافة | المادة الأساسية في حفاضات الأطفال، ووسادات سلس البول للبالغين، والفوط الصحية (تقنية SAP). |
| زراعة | الاحتفاظ بالماء في التربة (التربة البلورية)، والمواد المضادة للنتح، وتغليف الشتلات لتقليل عدد مرات الري. |
| معالجة المياه | عامل تكثيف، ومثبط ترسبات (وزن جزيئي منخفض)، ومساعد لتجفيف الحمأة. |
| صناعي | شريط مانع لتسرب الماء للكابلات، واحتواء الانسكابات (تصلب النفايات السائلة)، ومادة مضافة لسائل حفر آبار النفط. |
| بناء | معالجة الخرسانة (احتباس الرطوبة) ومعجون العزل المائي. |
| تغليف المواد الغذائية | وسادات ماصة لأطباق اللحوم والأسماك (صالحة للاستخدام مع الطعام). |
| المنسوجات | مثخن لمعاجين الطباعة. |
5. مقارنة النوع/الطراز
| المعلمة | مادة البوليمر المتشابكة (مادة ماصة) | انخفاض الوزن الجزيئي (مثبط الحجم) |
|---|---|---|
| بناء | شبكة ثلاثية الأبعاد (غير قابلة للذوبان) | سلسلة خطية (قابلة للذوبان) |
| امتصاص | 300-800x (مادة فائقة الامتصاص) | < 10x (زيادة السماكة) |
| الاستخدام الأساسي | الحفاضات والزراعة وشريط الكابل | المنظفات، معالجة المياه، المشتتات |
| تحمل الملح | منخفض (يفشل في الماء المالح) | عالية (مستقرة في محلول ملحي) |
خيارات الجودة التجارية:
| درجة | نقاء | امتصاص | شهادة المفتاح | أفضل ل |
|---|---|---|---|---|
| النموذج الأساسي | ≥95% | 200x | معيار | الصناعات العامة، مكافحة الانسكابات |
| النموذج المتقدم | ≥98% | 500x | REACH / وكالة حماية البيئة | الزراعة، حفاضات |
| برو / الغذاء الصف | ≥ 99.5% | 800x | ادارة الاغذية والعقاقير / ISO | تغليف المواد الغذائية، والأجهزة الطبية |
6. دليل الشراء
تحديد التطبيق:
للحفاضات والزراعة: اختر مادة البوليمر ذات الوزن الجزيئي العالي / المتشابكة مع امتصاص >400x.
للمنظفات ومعالجة المياه: اختر مسحوق قابل للذوبان ذو وزن جزيئي منخفض (<10000).
للاستخدام مع الطعام: يجب تحديد درجة صلاحية الطعام (شهادة إدارة الغذاء والدواء مطلوبة).
تحقق من حجم الجسيمات:
مسحوق (<150 ميكرومتر): امتصاص سريع، خطر انسداد الجل مرتفع.
الحبيبات (150-850 ميكرومتر): نفاذية هواء أفضل، مثالية لمنتجات النظافة.
مراجعة بيانات السلامة:
تأكد من انخفاض مستويات الأكريلاميد/المونومر المتبقية، خاصة للاستخدام الزراعي/الشخصي.
ابحث عن شهادات REACH أو EPA للامتثال البيئي.
7. الأسئلة الشائعة
س: هل بولي أكريلات الصوديوم سام؟
ج: عموماً، لا، بالنسبة للبوليمر نفسه. مع ذلك، فإن المونومر (حمض الأكريليك) مادة مهيجة. أما الأنواع عالية الجودة المستخدمة في الحفاضات فهي مختبرة من قبل أطباء الجلدية وغير سامة.
س: هل يمكنه امتصاص الماء المالح؟
ج: نعم، ولكن أقل بكثير. تنخفض القدرة على الامتصاص بشكل كبير في المحاليل الملحية (مثل البول ومياه البحر) بسبب "التأثير الأيوني المشترك". وقد يمتص 30-50 مرة فقط من وزنه في الماء المالح مقارنة بـ 800 مرة في الماء المقطر.
س: هل هو قابل للتحلل الحيوي؟
ج: يتحلل بولي أكريلات الصوديوم القياسي ببطء شديد في البيئة. ومع ذلك، يتم تركيب بعض الأنواع الزراعية بمواد مضافة قابلة للتحلل الحيوي أو قابلة للتحلل بالأشعة فوق البنفسجية.
س: ما الفرق بين بولي أكريلات الصوديوم وبولي أكريلاميد؟
أ: بولي أكريلات الصوديوم مادة أنيونية (ذات شحنة سالبة) ومادة فائقة الامتصاص. أما بولي أكريلاميد (PAM) فهو عادةً مادة غير أيونية أو كاتيونية، ويُستخدم بشكل أساسي كمادة مُرَسِّبة (تُجمِّع الجزيئات) في معالجة المياه.
8. التسليم والشهادات والخدمات
التعبئة والتغليف: أكياس ورقية/بلاستيكية متعددة الطبقات سعة 25 كجم، أو أكياس كبيرة سعة 500 كجم، أو براميل سعة 200 كجم (محلول سائل).
التخزين: يُحفظ في مكان بارد وجاف. مادة شديدة الامتصاص للرطوبة - يُحفظ مغلقاً لمنع امتصاص الرطوبة الجوية مسبقاً.
الوثائق: شهادة التحليل (سعة الامتصاص، حجم الجسيمات، المونومر المتبقي)، صحيفة بيانات سلامة المواد.
الشهادات: ISO 9001، REACH، FDA (خاصة بتصنيف الأغذية)، EPA.
