सोडियम पॉलीएक्रिलेट

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सोडियम पॉलीएक्रिलेट
Sodium polyacrylate skeletal.svg
Names
IUPAC name
पॉली (सोडियम प्रोप-2-एनोएट)
Identifiers
EC Number
  • 618-349-8
UNII
Properties
(C3H3NaO2)n
Molar mass Variable
Density 1.22 g/cm3
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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सोडियम पॉलीएक्रिलेट (एसीआर, एएसएपी, और पीएएएस) है | [1] जिसे वॉटरलॉक के नाम से भी जाना जाता है, इसका रासायनिक सूत्र [−CH2−CH(CO2Na)−]n के साथ पॉलीऐक्रेलिक एसिड का सोडियम नमक है और उपभोक्ता उत्पादों में इसका व्यापक अनुप्रयोग होता है।[2] यह सुपर अवशोषक पॉलिमर (एसएपी) पानी में अपने द्रव्यमान का 100 से 1000 गुना तक अवशोषित करने की क्षमता रखता है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट आयनिक पॉलीइलेक्ट्रोलाइट है[3] जहाँ मुख्य श्रृंखला में ऋणात्मक रूप से आवेशित कार्बोक्जिलिक समूहों के साथ होता है | यह रासायनिक बहुलक है जो एक्रिलेट यौगिकों की श्रृंखलाओं से बना है। इसमें सोडियम होता है, जो इसे बड़ी मात्रा में पानी सोखने की क्षमता देता है। पानी में घुलने पर, यह अणुओं की आयनिक परस्पर क्रिया के कारण गाढ़ा और पारदर्शी घोल बनाता है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट में अनेक अनुकूल यांत्रिक गुण होते हैं। इनमें से कुछ लाभ में अच्छी यांत्रिक स्थिरता, उच्च ताप प्रतिरोध और शक्तिशाली जलयोजन सम्मिलित हैं। इसका उपयोग ब्रेड, जूस और आइसक्रीम सहित खाद्य उत्पादों के लिए योगात्मक के रूप में किया गया है।

जबकि सोडियम न्यूट्रलाइज्ड पॉलीएक्रेलिक एसिड उद्योग में उपयोग किया जाने वाला सबसे सामान्य रूप है | इसमें पोटैशियम , लिथियम और अमोनियम सहित अन्य साल्ट्स भी उपलब्ध होते हैं। [4] सुपर-शोषक पॉलिमर रसायन विज्ञान की उत्पत्ति 1960 के दशक की प्रारंभ में हुई जब संयुक्त राज्य अमेरिका कृषि विभाग था तब यू.एस. कृषि विभाग (यूएसडीए) ने पहली सुपर-शोषक पॉलिमर सामग्री विकसित की थी।

पृष्ठभूमि और इतिहास

सुपरअवशोषक पॉलिमर | सोडियम पॉलीएक्रिलेट के समान सुपर-अवशोषक पॉलिमर (एसएपी) 1960 के दशक में अमेरिकी कृषि विभाग द्वारा विकसित किए गए थे।[4] इन पदार्थों के विकास से पहले, सबसे अच्छे पानी को अवशोषित करने वाले पदार्थ सेल्यूलोसिक या फाइबर-आधारित होते थे जैसे टिशू पेपर, स्पंज, कपास, या फ्लाफ्फ़ पल्प आदि होते है। ये सामग्रियां पानी में अपने वजन का केवल 20 गुना ही बनाए रख सकती हैं, तथा जबकि सोडियम पॉलीएक्रिलेट पानी में अपने वजन का सैकड़ों गुना ज्यादा वजन बनाए रख सकता है। यूएसडीए इस विधि को विकसित करने में रुचि रखता था क्योंकि वे ऐसी सामग्री ढूंढना चाहते थे जो मृदा में जल संरक्षण में सुधार कर सके तथा व्यापक शोध के माध्यम से, उन्होंने यह पाया कि उनके द्वारा बनाए गए जैल फाइबर-आधारित सामग्रियों की तरह पानी को बाहर नहीं निकालते हैं। इस विधि को प्रारंभ से स्वीकारने वालों में डॉव केमिकल कंपनी, हरक्यूलिस, जनरल मिल्स और ड्यूपॉन्ट सम्मिलित थे। जो कि अल्ट्रा-थिन बेबी डायपर विकसित किए जाने वाले पहले स्वच्छता उत्पादों में से कुछ थे जो फुल पल्प डायपर की तुलना में सामग्री के केवल अंश का उपयोग करते हैं। डायपर और सैनिटरी नैपकिन जैसे उत्पादों के लिए डिस्पोजेबल स्वच्छता उद्योग में सुपर-अवशोषक विधि की अत्यधिक मांग है। जहाँ स्वच्छता उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले एसएपी सामान्यतः सोडियम न्यूट्रलाइज्ड होते हैं जबकि कृषि अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले एसएपी पोटेशियम न्यूट्रलाइज्ड होते हैं।

निर्माण विधियाँ

अवलोकन

विभिन्न पॉलीएक्रिलेट्स को संश्लेषित करने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट बनाने की विधियों जैसे पानी में घोल पोलीमराइजेशन, व्युत्क्रम समाधान पोलीमराइजेशन, व्युत्क्रम सस्पेंशन पोलीमराइजेशन, प्लाज्मा पोलीमराइजेशन और दबाव-प्रेरित पोलीमराइजेशन को नियोजित किया गया है।[5] चूँकि, इन विधियों का उपयोग करके ठोस-अवस्था उत्पाद प्राप्त करने की प्रक्रिया के लिए बहुत सारे उपकरणों की आवश्यकता होती है और यह बहुत बहुमूल्य है। इन विधियों से प्राप्त उत्पादों में अयोग्य घुलनशीलता और व्यापक आणविक भार वितरण जैसे दोष भी होते हैं। जहाँ कमियां होने के अतिरिक्त , उपरोक्त बहुलकीकरण विधियों का उपयोग प्रायः सोडियम पॉलीएक्रिलेट और अन्य एसएपी बनाने के लिए भी किया जाता है।

समाधान पोलीमराइजेशन के समय, मोनोमर्स विलायक में घुल जाते हैं जिसमें पोलीमराइजेशन को प्रेरित करने के लिए उत्प्रेरक होता है।[6] पानी में घोल पोलीमराइजेशन में पानी को विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है जिसका अर्थ यह है कि प्रतिक्रिया से बनने वाला अंतिम उत्पाद पानी में घुलनशील होता है। व्युत्क्रम इफेसेस्शन पोलीमराइजेशन के लिए पानी, मोनोमर्स और पृष्ठ सक्रिय कारक की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त , व्युत्क्रम इफेसेस्शन पोलीमराइजेशन का उपयोग हाइड्रोफिलिक मोनोमर्स को पोलीमराइज़ करने के लिए किया जाता है। जल विरोधी मोनोमर्स को जलीय फ़ेज़ के माध्यम से पायसीकृत किया जाता है। पानी या तेल में घुलनशील आरंभकर्ताओं के साथ पॉलिमर का उत्पादन करने के लिए रेडिकल (रसायन विज्ञान) का निर्माण किया जाता है। जिसमे व्युत्क्रम निलंबन पोलीमराइजेशन मोनोमर, क्रॉस-लिंकिंग एजेंट और सर्जक के जलीय घोल का उपयोग करके किया जाता है जिसे फिर कार्बनिक फ़ेज़ में जोड़ा जाता है और फिर जिसे सर्फेक्टेंट द्वारा स्थिर किया जाता है। प्लाज्मा पोलीमराइजेशन मोनोमर्स से बने वाष्प से पॉलिमर बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम, पराबैंगनी, या चमक निर्वहन जैसी अनेक विधि का उपयोग करता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से प्रदान किया गया है कि गैस डिस्चार्ज मोनोमर्स के समूह के पोलीमराइजेशन को प्रारंभ करता है। अंत में, दबाव-प्रेरित पोलीमराइज़ेशन मोनोमर्स के समाधानों पर दबाव या संपीड़ित बल प्रयुक्त करता है ताकि ऐसी इकाइयाँ बनाई जा सकें जो पोलीमराइज़ेशन से गुजरती हैं और पॉलिमर का उत्पादन करती हैं।

वर्तमान विधियों के विकल्प के रूप में सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उत्पादन करने के लिए अध्ययन में परीक्षण की गई अन्य विधि ब्यूटाइल एक्रिलेट-एक्रिलिक एसिड कॉपोलीमर और पॉली (ब्यूटाइल एक्रिलेट) के साथ प्रारंभ हुई।[5] उन्हें मुख्य मोनोमर के रूप में ब्यूटाइल एक्रिलाट और द्वितीयक मोनोमर के रूप में एक्रिलिक एसिड का उपयोग करके निलंबन पोलीमराइजेशन के माध्यम से संश्लेषित किया गया था। सस्पेंशन पोलीमराइजेशन पॉलिमर बनाने के लिए मोनोमर्स को मिलाने के लिए भौतिक और यांत्रिक गति और आंदोलन का उपयोग करता है। इस प्रक्रिया के लिए डिस्प्रेसिंग माध्यम, मोनोमर्स, स्थिरीकरण एजेंट और आरंभकर्ताओं की आवश्यकता होती है। इसके पश्चात् , पॉलिमर को इथेनॉल में फुलाया गया और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल में हाइड्रोलाइज़ किया गया। अंत में, हाइड्रोलाइज्ड परिणामी पदार्थ को धोकर और सुखाकर पानी में घुलनशील सोडियम पॉलीएक्रिलेट्स प्राप्त किए गए। यह पहले से उपयोग की गई विनिर्माण प्रक्रियाओं की तुलना में अलग विधि है, लेकिन विशेष रूप से सोडियम पॉलीएक्रिलेट के निर्माण के लिए संभावित विधि हो सकती है। कुल मिलाकर, सोडियम पॉलीएक्रिलेट की विभिन्न उत्पादन विधियां इसकी सूजन क्षमता, अवशोषण (रसायन विज्ञान), और सामग्री गुणों की अन्य सूची को प्रभावित करेंगी। सोडियम पॉलीएक्रिलेट जैसे पॉलिमर का निर्माण करते समय निवेश और व्यवहार्यता पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है।

सुपर-अवशोषक नैनोफाइबर (एसएएन)

सुपर-अवशोषक पॉलिमर हाइड्रोजेल उत्पादों का अभिनव वर्ग है जिसका उपयोग स्वच्छता उत्पादों, दवा वितरण प्रणाली, कृषि, बायोमेडिसिन और अपशिष्ट जल उपचार सहित अनेक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।[7] उच्च सतह क्षेत्र और छिद्रपूर्ण संरचना जैसे लाभकारी गुणों के कारण सुपर-अवशोषक नैनोफ़ाइबर (एसएएन) बनाने के लिए इलेक्ट्रोस्पिनिंग नामक विधि का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रोस्पिनिंग सरल विधि है जो विद्युत क्षेत्र का उपयोग करती है तथा जो पॉलिमर को पिघलाने या समाधान करने के लिए मजबूर करके फिलामेंट्स एकत्र करती है। एसएएन को पॉलिमर मैट्रिक्स के रूप में सोडियम पॉलीएक्रिलेट और पॉलीविनायल अल्कोहल | पॉली (विनाइल अल्कोहल) (पीवीए) का उपयोग करके सफलतापूर्वक बनाया गया है, जो पानी में घुलनशील पॉलिमर है जो अत्यधिक हाइड्रोफाइल है। निर्माण की इस पद्धति के परिणामस्वरूप, अध्ययन में बनाए गए एसएएन ने उनकी अत्यधिक छिद्रपूर्ण संरचनाओं द्वारा दर्शाई गई सेल घटना के कारण अवशोषण की उच्च दर प्रदर्शित की। इसके अतिरिक्त , क्रॉस-लिंकिंग संरचना ने एसएएन की जल अवशोषण क्षमता में सुधार किया। इस स्तिथियों में पीवीए जोड़ने से एसएएन को संरचनात्मक स्थिरता मिली और इसे पानी में घुलने से रोका जाता है । जिसमे पूर्ण रूप से, शक्तिशाली और प्रभावी संरचना तैयार करने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट को नैनोफाइबर में पीवीए के साथ जोड़ा जा सकता है।

तेज़ और उच्च अवशोषण क्षमता के साथ-साथ एसएएन की टिकाऊ संरचना के कारण इस विधि के विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में अनेक अनुप्रयोग हो सकते हैं, जो अपेक्षाकृत आसान और सरल प्रसंस्करण विधियों के माध्यम से उत्पादित किया गया था।[7] पानी को अवशोषित करते समय एसएएन बहुत प्रभावी थे क्योंकि अवशोषण क्षेत्र में वृद्धि हुई थी। जिससे नैनोवेब की क्रॉस-लिंक और अत्यधिक छिद्रपूर्ण प्रकृति के कारण सूजन अनुपात भी बढ़ गया था ।

कंपोजिट

क्ले-पॉलिमर हाइड्रोजेल

अध्ययन किए गए हैं जो पॉलिमर के साथ संयुक्त मृदा की मात्रा के आधार पर हाइड्रोजेल के यांत्रिक गुणों के प्रभाव का निरीक्षण करते हैं।[8] जब पॉलिमर को मृदा के साथ मिलाया जाता है, तब परिणाम आशाजनक होते हैं, जो मृदा -पॉलीमर जेल के इलास्टिक मॉड्यूलस और अंतिम तन्य शक्ति में वृद्धि दर्शाते हैं। सामान्यतः, पॉलिमर के साथ अकार्बनिक यौगिक के संयोजन से हाइड्रोजेल जैसी सामग्रियों के विद्युत, यांत्रिक, थर्फेसेस और गैस अवरोधक गुणों में सुधार हो सकता है। इन परिणामों को प्राप्त करने के लिए, कुछ मिलियन से अधिक के अति-उच्च आणविक द्रव्यमान वाले पॉलिमर का उपयोग करने की पक्षसमर्थन की जाती है ताकि उपयोग किए गए पॉलिमर के प्रकार की परवाह किए बिना यांत्रिक गुणों में सुधार किया जा सके।

जहाँ क्ले-पॉलीमर हाइड्रोजेल के यांत्रिक गुणों का अध्ययन किया गया है जिसमें मृदा और पॉलीथीन ऑक्साइड पाई गई | पॉलीथीन ऑक्साइड (पीईओ) के साथ-साथ मृदा और सोडियम पॉलीएक्रिलेट (पीएएएस) भी सम्मिलित हैं।[8] एक अध्ययन में लैपोनाइट/पीईओ और लैपोनाइट/पीएएएस मिश्रण हाइड्रोजेल की तुलना की गई थी । जो कि लैपोनाइट सिंथेटिक मृदा है जो पानी में डालने पर फूलने की क्षमता रखती है। परिणामों से पता चला कि दोनों हाइड्रोजेल में समान लोचदार मापांक है। चूँकि, लैपोनाइट/पीएएएस की तन्यता स्ट्रेंथ लैपोनाइट/पीईओ मिश्रण हाइड्रोजेल से कहीं अधिक शक्तिशाली होता है। इस अंतर का कारण प्रत्येक हाइड्रोजेल मिश्रण में क्ले-पॉलिमर इंटरैक्शन स्ट्रेंथ पर आधारित है। लैपोनाइट/पीएएएस में, लैपोनाइट/पीईओ मिश्रण की तुलना में अंतःक्रिया बहुत शक्तिशाली होती है।

धातु आयन

प्रयोगों और अध्ययनों से पता चला है कि कोलेजन (सीओ) फाइबर में 0.3 wt% सोडियम पॉलीएक्रिलेट का समावेश मिश्रित फिल्मों के यांत्रिक गुणों और थर्फेसेस स्थिरता में सुधार कर सकता है।[3]सोडियम पॉलीएक्रिलेट विभिन्न धनायनित पॉलिमर, प्ब्रेड न और अन्य पदार्थों के साथ फिल्म और कंपोजिट बना सकता है जो फिल्म के गुणों को लाभ पहुंचा सकता है। इसके अतिरिक्त , सोडियम पॉलीएक्रिलेट में अपने विशिष्ट पॉलीएनियोनिक गुण के कारण धातु आयनों के साथ संयोजन करने की क्षमता होती है जो सामग्री को और अधिक सुदृढ़ करने की अनुमति देता है। जब कोलेजन और सोडियम पॉलीएक्रिलेट (सीओ-पीएएएस ) मिश्रण फिल्मों को Ca2+ Fe3+, और Ag+ के साथ ,0.001 से 0.004 mol/g तक जोड़ा गया, कंपोजिट की सतह मोटी हो गई और अधिक धातु जोड़े जाने से आंतरिक संरचना अधिक स्तरीकृत हो गई। जब आयन जोड़े गए, तब तन्य शक्ति बढ़ गई। प्रत्येक आयन के लिए इष्टतम मात्राएँ इस प्रकार हैं: Ca2+ (0.003 mol/g), Fe3+ (0.002 mol/g), और Ag+ (0.001 mol/g). मिश्रित फिल्मों में उत्तम तापीय स्थिरता भी थी।

सम्पूर्णत, अध्ययन से पता चला कि सह-पीएएएस मिश्रण मिश्रित फिल्मों में जोड़े गए धातु आयनों को कोलेजनस मिश्रित सामग्रियों को शक्तिशाली करने के विकल्प के रूप में उपयोग किया जा सकता है।[3] इन तीन आयनों को उनके प्रासंगिक जैविक अनुप्रयोगों के कारण सह-पीएएएस फिल्म के साथ जोड़ा गया था। Ca2+ हड्डियों और दांतों सहित जानवरों के ऊतकों में प्रमुख अवयवों में से है और कोलेजन के साथ इसकी शक्तिशाली प्रतिक्रिया होती है। अगला, Fe3+ मानव शरीर में महत्वपूर्ण ट्रेस अवयव है और प्ब्रेड न केलेशन में भाग लेता है। अंत में, Ag+ में एंटीबायोटिक गुण हैं और यह सीओ-पीएएएस फिल्म की स्थिरता और पारदर्शिता में सुधार कर सकता है।

चिटोसन

सोडियम पॉलीएक्रिलेट सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला इलेक्ट्रोनगेटिव पॉलीइलेक्ट्रोलाइट है जिसका उपयोग स्व-उपचार हाइड्रोजेल और सुपर-अवशोषक के निर्माण के लिए किया जा सकता है।[9] क्षार/यूरिया जलीय घोल में काइटोसन के निरोधात्मक प्रोटोनेशन प्रभाव के माध्यम से एपिक्लोरोहाइड्रिन (ईसीएच) के साथ चिटोसन और सोडियम पॉलीएक्रिलेट को क्रॉस-लिंक करके अध्ययन में नवीन चिटोसन/सोडियम पॉलीक्रिलेट पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कॉम्प्लेक्स हाइड्रोजेल (सीपीजी) को सफलतापूर्वक बनाया गया है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट के कारण सीपीजी में उच्च सूजन अनुपात था और विभिन्न पीएच समाधानों, शारीरिक समाधानों और विभिन्न सांद्रता वाले नमक समाधानों में अलग-अलग कार्य करता था। परिणामस्वरूप, सीपीजी में विभिन्न स्थितियों के लिए स्मार्ट प्रतिक्रियाशील गुण थे और उच्च संपीड़न शक्ति, अच्छी बायोकम्पैटिबिलिटी और इन-विट्रो [[ जैव-निम्नीकरण ]] का प्रदर्शन किया। इस निर्माण प्रक्रिया ने सफलता दिखाई है और कृषि, खाद्य पदार्थ, ऊतक इंजीनियरिंग और दवा वितरण के क्षेत्र में इसके संभावित अनुप्रयोग हैं।

अनुप्रयोग

अवलोकन

पानी में घुलनशील पॉलीमर का उपयोग अनेक उद्योगों में किया जाता है, विशेषकर पॉलीएक्रिलेट्स में।[5] कुछ अनुप्रयोगों में गड़ा करने का पदार्थ ,फ़्लोक्यूलेशन, छितरे और ड्रैग कम करने वाले एजेंट सम्मिलित हैं। पॉलीएक्रिलेट्स का उपयोग पर्यावरण के अनुकूल चिपकने वाले या कलई करना के रूप में भी किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग पेपर डायपर और अधिकतम अवशोषक परिधान में अवशोषक सामग्री के रूप में किया जाता है।[10] इसका उपयोग आइस पैक में कूलिंग एजेंट के रूप में उपयोग किए जाने वाले पानी को जैल में परिवर्तित करने के लिए भी किया जाता है, ताकि आइस पैक लीक होने की स्थिति में रिसाव को कम किया जा सके ।[11][12] तथा पानी को अवशोषित करने और रोगाणुओं के साथ तरल को केंद्रित करने के लिए पानी के नैनोफ़िल्टरेशन जैसे अनेक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट का भी अध्ययन किया गया है।[13] इसके अतिरिक्त , इसका उपयोग मृदा में नमी की उपलब्धता बढ़ाने के लिए चट्टानी ढलानों में जल-धारण करने वाले एजेंट के रूप में इको-इंजीनियरिंग के लिए किया जाता है।

इससे मृदा में जल धारण की उपलब्धता और रेतीली मृदा में घुसपैठ की क्षमता में सुधार हो सकता है। नीचे टेबल दी गई है जिसमें सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग करने वाले कुछ उत्पादों और अनुप्रयोगों की श्रेणियां और सूचियां हैं:[14]

सोडियम पॉलीएक्रिलेट अनुप्रयोग अवलोकन[14]
हेल्थ केयर एनिमल्स इंडस्ट्री एनवायरनमेंट अदर प्रोडक्ट्स
  • पेपर/डिस्पोज़ेबल डायपर (बेबी ,चाइल्ड और एडल्ट )
  • एसएएन इतरी नैपकिन
  • नर्सिंग मैट
  • मेडिकल बैंडेज
  • वौंड ड्रेस्सिंग्स
  • पेट पैड
  • हॉर्स यूरिन ओड़ोर अब्सोर्बिंग
  • ड्रोन-फ्री-वाटर सोर्स फॉर फीडर इंसेक्ट्स
  • एंटी-फ्लड बैग
  • एक्स्क्रेता कलेक्शन
  • तार और केबल जल अवरोधन
  • कृत्रिम बर्फ़
  • गरम/ठंडा जेल पैक
  • यूरिन बैग
  • ग्रोविंग टॉयज
  • थिच्केनिंग एजेंट
  • खुशबू वाहक
  • अग्निरोधक जेल
  • एंटी-फॉगिंग पैकिंग मटेरियल
  • वाटरबेड

ऊपर सूचीबद्ध कुछ वस्तुओं पर अगले एप्लिकेशन अनुभागों में अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी। चूँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ऊपर दी गई टेबल व्यापक नहीं है और इसमें सोडियम पॉलीएक्रिलेट के उपयोग के लिए सभी संभावित या संभावित अनुप्रयोग सम्मिलित नहीं हैं।

ज़ब्त करने वाले एजेंट

सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग सामान्यतः डिटर्जेंट में चेलेटिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।[2] डिटर्जेंट में चेलेटिंग एजेंट का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें भारी धातुओं को प्रभावहीन करने की क्षमता होती है जो गंदगी, पानी और अन्य पदार्थों में पाए जा सकते हैं जो कपड़ों में हो सकते हैं। कपड़े साफ करते समय सोडियम पॉलीएक्रिलेट मिलाने से डिटर्जेंट अधिक प्रभावी हो जाता है।

गाढ़ा करने वाले एजेंट

चूंकि सोडियम पॉलीएक्रिलेट पानी के अणुओं को अवशोषित और बनाए रख सकता है, इसलिए इसका उपयोग प्रायः डायपर, हेयर जैल और साबुन में किया जाता है।[2] सोडियम पॉलीएक्रिलेट को गाढ़ा करने वाला एजेंट माना जाता है क्योंकि यह पानी आधारित यौगिकों की चिपचिपाहट को बढ़ाता है। डायपर में, सोडियम पॉलीएक्रिलेट तरल पदार्थ को संग्रहित करने की क्षमता बढ़ाने और रशेस को कम करने के लिए यूरिन में पाए जाने वाले पानी को अवशोषित करता है।

कोटिंग्स

तारों के आसपास नमी की मात्रा को कम करने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग बिजली के तारों के लिए कोटिंग के रूप में भी किया जा सकता है।[2] तारों के पास पानी और नमी विद्युत संकेतों को प्रसारित करने में समस्या उत्पन्न कर सकती है। इससे संभावित आग का खतरा हो सकता है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट की प्रभावी अवशोषण और सूजन क्षमता के कारण, यह पानी को अवशोषित कर सकता है और इसे तारों के आसपास या हस्तक्षेप करने से विराम लगा सकता है।

कृषि

कृषि उद्योग में, पौधों को मृदा में नमी बनाए रखने में सहायता करने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग किया जाता है।[2] यह पौधों के लिए जल भंडार के रूप में कार्य कर सकता है और सामान्यतः फूल विक्रेता इसका उपयोग फूलों को ताजा रखने के लिए करते हैं। इसके अतिरिक्त, घरेलू फलों और सब्जियों को उगाने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट के उपयोग को संयुक्त राज्य अमेरिका के कृषि विभाग| यू.एस. कृषि विभाग द्वारा अनुमोदित किया गया है।

पेट्रोलियम उद्योग

सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग पेट्रोलियम उद्योग में खोदने वाला द्रव पदार्थ के रूप में किया जाता है।[15][16]


धातुकर्म

सामान्यतः इसका उपयोग पॉलीएल्काइलीन ग्लाइकोल (पीएजी), पॉलीविनाइलपाइरोलिडोन (पीवीपी), पॉलीएथिलॉक्साज़ोलिन (पीईओ) के साथ कार्बनिक पॉलिमर कुएंचिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।[17][1]: 233 

नासा अधिकतम अवशोषक वस्त्र (एमएजी)

विभिन्न तरल पदार्थों को अवशोषित करके उड़ान के समय रशेस को विकसित होने से रोकने के लिए नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (नासा) द्वारा डिज़ाइन किए गए स्पेस सूट के कपड़े में सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग किया जाता है।[2][18] इन कपड़ों को मैक्सिमम एब्जॉर्बेंसी गारमेंट कहा जाता है और त्वचा की सतह से तरल के अवशोषण में सहायता के लिए इन स्पेससूट की सबसे अंदर की परतों में सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, एमएजी यूरिन और फेसेस से तरल को अवशोषित करते हैं और लगभग 2 litres (1⁄2 US gal)तरल का धारण कर सकते हैं.

पर्यावरणीय अनुप्रयोग

अपशिष्ट-डायपर सामग्री से हाइड्रोजन उत्पादन में अवरोध

चूँकि सोडियम पॉलीएक्रिलेट का पर्यावरणीय अनुप्रयोग लाभकारी है, अध्ययन में, सोडियम पॉलीएक्रिलेट का सेल्युलोसिक अपशिष्टों के बायोएच 2 किण्वन पर निरोधात्मक प्रभाव पाया गया।[19] सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग सामान्यतः यूरिन और मानव फेसेस से तरल पदार्थ को अवशोषित करने के लिए डायपर में किया जाता है, लेकिन यह पाया गया है कि अपशिष्ट डिस्पोजेबल डायपर (डब्ल्यूडीडी) लैंडफिल में जमा हो जाते हैं क्योंकि सोडियम पॉलीएक्रिलेट डब्ल्यूडीडी के अंधेरे किण्वन से एच 2 उत्पादन को रोकता है और नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। विशिष्ट रूप से, डब्ल्यूडीडी शहरी ठोस कचरे के 7% का प्रतिनिधित्व करता है और वर्तमान विकल्प लैंडफिलिंग है, जो केवल जैविक स्थितियों के समय ही नष्ट हो सकता है। ऐसी स्थितियों में अवायवीय क्षरण और खाद बनाना सम्मिलित है। डब्ल्यूडीडी में सेल्युलोसिक कचरे की उच्च मात्रा को ध्यान में रखते हुए, अधिक टिकाऊ होने के लिए यह पक्षसमर्थन की गई है कि सोडियम पॉलीएक्रिलेट को विशेष स्टार्च से बदला जाए जो महत्वपूर्ण मात्रा में पानी को अवशोषित कर सकता है, फिर भी डार्क किण्वन (डीएफ) द्वारा नष्ट हो सकता है। कुल मिलाकर, अनेक लाभकारी पर्यावरणीय अनुप्रयोगों के बावजूद, डायपर में सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग समय के साथ अपशिष्ट को ठीक से खराब होने से रोक सकता है।

कम नमक पशु त्वचा संरक्षण

चमड़ा उद्योग में, नमक-आधारित संरक्षण का सामान्यतः उपयोग किया जाता है क्योंकि यह बहुमुखी, निवेश प्रभावी और आसानी से उपलब्ध है।[13]चूँकि, भिगोने की प्रक्रिया से निकाला गया नमक बढ़े हुए कुल घुलनशील ठोस (टीडीएस) सहित प्रदूषण का कारण बन सकता है। इसके बजाय सोडियम पॉलीएक्रिलेट के साथ कम नमक वाली त्वचा संरक्षण विधि का उपयोग करने की प्रभावशीलता को मापने के लिए अध्ययन आयोजित किया गया था जिसमें सोडियम क्लोराइड की मात्रा कम होती है। मुख्य लक्ष्य प्रदूषण को कम करते हुए वाणिज्यिक चमड़े के गुणों को बनाए रखना था। परिणामों से पता चला कि कम नमक के स्तर वाले सोडियम पॉलीएक्रिलेट में टीडीएस की महत्वपूर्ण कमी (>65%) के साथ पर्याप्त उपचार क्षमता थी। पारंपरिक इलाज प्रक्रियाओं में लगभग 40% सोडियम क्लोराइड का उपयोग किया जाता है, लेकिन सोडियम पॉलीएक्रिलेट के साथ आयोजित प्रक्रिया में 15% सोडियम क्लोराइड और 5% सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग किया जाता है।

पर्यावरण से धातु आयनों को हटाना

अध्ययनों से पता चला है कि सोडियम पॉलीएक्रिलेट और अन्य सुपर-अवशोषक पॉलिमर या एसएपी का उपयोग धातु आयनों को अवशोषित करने और पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।[20] जिसमे भारी धातुएँ बहुत हानिकारक प्रदूषक हैं और उच्च विषाक्तता, जैवसंचय और गैर-अवक्रमणशीलता के कारण जलीय पारिस्थितिकी तंत्र और मनुष्यों पर हानिकारक प्रभाव डाल सकती हैं। खनन और तेल शोधशाला जैसी गतिविधियाँ इन भारी धातुओं का उत्पादन कर सकती हैं जिसके लिए विनाशकारी परिणामों को रोकने के लिए इन हानिकारक धातुओं को अवशोषित करने के लिए सरल और पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। सोडियम पॉलीक्रिलेट बड़े मापदंड पर स्थानांतरण प्रतिरोध को कम करने के लिए छिद्रपूर्ण संरचना नेटवर्क को सूजन करके समाधान को जल्दी से अवशोषित कर सकता है। इसके अतिरिक्त , सोडियम पॉलीएक्रिलेट धातु आयनों को पुनर्प्राप्त करने के लिए जल शोधन के लिए कम निवेश वाला, गैर-विषाक्त और जैव-संगत विकल्प है।

एक अध्ययन से पता चला है कि सोडियम पॉलीएक्रिलेट कंपोजिट में उच्च सोखना और विशोषण दक्षता होती है, जिसका अर्थ है कि सोडियम पॉलीएक्रिलेट को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है और Cu(II) पुनर्प्राप्ति के लिए प्रभावी अवशोषक के रूप में पुन: उपयोग किया जा सकता है।[20] सोडियम पॉलीएक्रिलेट अपने मैट्रिक्स में कार्य समूह (-COO-) के कारण ऐसा करने में सक्षम है जो इसकी प्रभावी सोखने की क्षमता में योगदान देता है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट में बहुत अधिक सोखने की क्षमता होती है और सोडियम पॉलीएक्रिलेट के लिए उच्चतम सोखने की क्षमताओं में से Cu(II) आयनों के साथ पाई गई थी। 0.01 M नाइट्रिक एसिड की हल्की सांद्रता का उपयोग करके, लगभग सभी तांबे को सोडियम पॉलीएक्रिलेट मैट्रिक्स से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। अध्ययन के नतीजे पर्यावरण को तांबे जैसी जहरीली धातुओं से छुटकारा दिलाने के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट के उपयोग की प्रभावशीलता का संकेत देते हैं। यह स्थायी समाधान भी है क्योंकि सोडियम पॉलीएक्रिलेट को पुनर्चक्रित और पुन: उपयोग किया जा सकता है, जिससे अपशिष्ट कम होता है।

दवा वितरण अनुप्रयोग

प्रोबायोटिक्स जैसे पदार्थ वितरित करने के लिए माइक्रो कैप्सूलीकरण के लिए सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग किया जा सकता है।[21] मानव पाचन तंत्र में प्रोबायोटिक्स की डिलीवरी मुश्किल हो सकती है क्योंकि शक्तिशाली अम्ल स्थितियों के कारण पूरे जठरांत्र संबंधी मार्ग में प्रोबायोटिक्स की व्यवहार्यता तेजी से घट जाती है। यद्यपि एल्गिनेट (एलजी) सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला देशी माइक्रोकैप्सूल मैट्रिक्स है, सोडियम पॉलीक्रिलेट के साथ एल्ग के संयोजन से विभिन्न एनकैप्सुलेशन विधियों की तुलना करने वाले शोध के आधार पर उत्तम परिणाम मिलते हैं। सोडियम पॉलीएक्रिलेट मौखिक सुरक्षित खाद्य योगशील है जिसे खाद्य एवं औषधि प्रशासन भी कहा जाता है | तथा खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित किया गया है और इसकी आणविक श्रृंखला के साथ कार्बोक्सिलेट समूह दोहराए गए हैं। परिणामस्वरूप, सोडियम पॉलीक्रिलेट का एसिड बफरिंग प्रभाव छोटे आणविक एसिड से उत्तम हो सकता है। इसके अतिरिक्त , कार्बोक्सिलेट समूहों की उच्च सांद्रता और पॉलिमर श्रृंखला की बढ़ी हुई लचीली प्रकृति के कारण कैल्शियम आयनों के साथ सोडियम पॉलीएक्रिलेट की बंधन क्षमता एल्ग से अधिक हो सकती है।

सोडियम पॉलीएक्रिलेट को दवा वितरण अनुप्रयोगों में उपयोगी पाया गया है।[21] जब एल्ग के साथ मिलाया गया, तब सोडियम पॉलीएक्रिलेट लैक्टोबैसिलस प्लांटरम को सफलतापूर्वक एनकैप्सुलेट करने में सक्षम था और एल्ग माइक्रोकैप्सूल की तुलना में उत्तम प्रोबायोटिक डिलीवरी की अनुमति देता था। यह परिणाम छोटी आंत और बड़ी आंत दोनों के लिए सही है। इस शोध से पता चला है कि Alg-पीएएएस (1:2) प्रोबायोटिक दवा वितरण में संभावित रूप से प्रभावी माइक्रोकैप्सूल मैट्रिक्स हो सकता है। इस कैप्सूल ने कृत्रिम परिवेशीय | इन-विट्रो और रहना तथा इन-विवो दोनों में यात्रा करते समय प्रोबायोटिक के अस्तित्व को बढ़ाया जाता है ।

मनोरंजन

सोडियम पॉलीएक्रिलेट से बने हाइड्रोजेल बीड्स का उपयोग जेल ब्लास्टर के लिए गोला-बारूद के रूप में किया जाता है, जो हवा से चलने वाली खिलौना बंदूकें हैं।

सुरक्षा

सोडियम पॉलीएक्रिलेट स्वयं त्वचा को परेशान नहीं करता है।[22] यह बड़े पॉलिमर से बना होता है जिनमें त्वचा में घुसपैठ करने की क्षमता नहीं होती है। चूँकि, कभी-कभी सोडियम पॉलीएक्रिलेट को ऐक्रेलिक एसिड के साथ मिलाया जाता है जो विनिर्माण प्रक्रिया से बचा हुआ होता है। सोडियम पॉलीएक्रिलेट के बचे हुए भागों के रूप में, ऐक्रेलिक एसिड त्वचा के संपर्क में आने पर दाने उत्पन्न कर सकता है। पेपर डायपर में अवशोषक पदार्थ के रूप में यह 300 पीपीएम से कम होना चाहिए। इसके अतिरिक्त , यदि सोडियम पॉलीएक्रिलेट का उपयोग पाउडर के रूप में किया जा रहा है तब इसे साँस के साथ नहीं लेना चाहिए। यदि पानी वाले क्षेत्र में सोडियम पॉलीएक्रिलेट फैलाया जाए तब जमीन बहुत फिसलन भरी हो सकती है। अंत में, यदि सोडियम पॉलीएक्रिलेट बड़ी मात्रा में सीवर या जल निकासी प्रणालियों में प्रवेश करता है तब गंभीर रुकावट उत्पन्न कर सकता है। अन्यथा, सोडियम पॉलीएक्रिलेट गैर-विषाक्त है और किसी भी बड़े विपत्ति से सुरक्षित है। पर्यावरण पर इसकी सुरक्षा पर डेटा पर्याप्त नहीं है, चूँकि इसे गैर-बायोडिग्रेडेबल माना जाता है और बड़ी मात्रा में मिलाने पर मृदा में लवणता हो सकती है।

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