روش آزمون تعیین ظرفیت جذب پودر جاذب تحت فشار

۱ – هدف

هدف از تدوین این استاندارد ارائه روش آزمون برای تعیین ظرفیت جذب پودر جاذب (Superabsorbent Polymer  ) در حالیکه تحت فشار معین قرار دارد می ‏باشد.

۲ ـ دامنه کاربرد

این روش آزمون برای نمک‏های پلی ‏آکریلیک اسید دارای پیوندهای عرضی  که به صورت پودری است کاربرد دارد. این پلیمرها بنام پلیمرهای جاذب یا سوپر جاذب  نامیده می‏شود.

۳ ـ اصول کلی آزمون

در این آزمون مقدار مایعی که پودر جاذب تحت فشار قادر است از درون یک مخزن مایع جذب نماید اندازه ‏گیری می‏شود و نتیجه براساس وزن مایع جذب شده بوسیله هر گرم از پودر جاذب گزارش می‏ شود.

وزن معینی از پودر جاذب را بطور یکنواخت و صاف روی صافی که بر روی صفحه مشبک قیف قرار دارد پخش نمائید. وزنه با وزن مشخص را روی پودر جاذب قرار دهید . سپس طبق شکل شماره (۱) دستگاه آزمون را آماده کنید و شیر مخزن را باز نمائید .

پس از طی مدت زمان معین پودر جاذب مقداری از مایع را جذب خواهد کرد . از اختلاف وزن مجموعه قیف , صفحه مشبک و صافی در حالت خشک با وزن مجموعه قیف , صفحه مشبک , صافی و هیدروژل در انتهای آزمون و با استفاده از رابطه ریاضی ظرفیت جذب پودر جاذب تحت فشار را محاسبه نمائید.

۴ ـ وسائل و مواد لازم

۴ ـ ۱ ـ وسائل

۴ ـ ۱ ـ ۱ ـ ترازو با حساسیت ۰/۰۰۱ گرم

۴ ـ ۱ ـ ۲ ـ وزنه

۴ ـ ۱ ـ ۲ ـ ۱ ـ وزنه ۱۶۴ گرمی ( فشاری برابر با ۱/۲ کیلوپاسکال اعمال می‏کند ).

۴ ـ ۱ ـ ۲ ـ ۲ ـ وزنه ۲۶۰ گرمی ( فشاری برابر با ۲ کیلوپاسکال اعمال می‏کند).

۴ ـ ۱ ـ ۲ ـ ۳ ـ وزنه ۴۰۰ گرمی ( فشاری برابر با ۳ کیلوپاسکال اعمال می‏کند).

۴ ـ ۱ ـ ۳ ـ وسایل لازم برای تهیه وسیله آزمون طبق شکل (۱)

۴ ـ ۱ ـ ۳ ـ ۱ ـ مخزن (دکانتور) با لوله باریک برای اندازه‏گیری

۴ ـ ۱ ـ ۳ ـ ۲ ـ قیف با صفحه مشبک ۳۵ مش

۴ ـ ۱ ـ ۳ ـ ۳ ـ لوله لاستیکی

۴ ـ ۱ ـ ۴ ـ الک‏های با مش ۳۰ و ۵۰

۴ ـ ۱ ـ ۵ ـ صافی غشایی از جنس پلی‏وینیل کلراید با تخلخل ۳ میکرون متر

۴ ـ ۲ ـ مواد شیمیایی لازم

۴ ـ ۲ ـ ۱ ـ کلرید سدیم

۴ ـ ۲ ـ ۲ ـ اسید استیک رقیق ( تقریبا ۳ درصد )

۴ ـ ۲ ـ ۳ ـ محلول هیدروکسید سدیم رقیق ( تقریبا ۳ درصد )

۴ ـ ۲ ـ ۴ ـ آب مقطر

۵ ـ تهیه مایع آزمون

۹ گرم کلرید سدیم را درون یک بشر توزین نمایید و تا ۱۰۰۰ گرم آب مقطر به آن اضافه کنید . PH محلول را با استفاده از اسید استیک رقیق و یا هیدروکسید سدیم رقیق روی ۶ تا ۶/۲ تنظیم نمائید .

۶ ـ نمونه برداری از پودر جاذب

نمونه پودر جاذب را کاملا مخلوط نمائید . آزمونه باید عاری از توده و ناخالصی باشد .

یادآوری ۱ ـ با استفاده از اسپاتول مقدار مورد نظر از پلیمر جاذب را برای توزین بردارید .

یادآوری ۲ ـ به منظور جلوگیری از جذب رطوبت توسط پودر جاذب , پس از برداشتن آزمونه فورا در پوش ظرف حاوی پودر جاذب را بطور محکم ببندید . پودر جاذب را از الک‏های ۳۰ و ۵۰ مش عبور دهید .

۷ ـ روش آزمون

۷ ـ ۱ ـ دستگاه آزمون را طبق شکل آماده کنید .

۷ ـ ۲ ـ صافی غشایی با تخلخل ۳ میکرون متر را روی صفحه مشبک ۳۵ مش قیف قرار دهید.

۷ ـ ۳ ـ مجموعه قیف , صفحه مشبک و صافی را توزین نمائید.

۷ ـ ۴ ـ شیر مخزن مایع آزمون را باز کنید تا سطح مایع در قیف, با انتهای لوله باریک در مخزن در راستای یک خط افقی قرار گیرد.

۷ ـ ۵ ـ بعد از تنظیم سطح مایع در قیف , شیر مخزن را ببندید.

۷ ـ ۶ ـ مقدار ۰/۴±۰/۰۲ گرم پودر جاذب الک شده را روی صافی بطور صاف و یکنواخت پخش کنید.

۷ ـ ۷ ـ وزنه با وزن مشخص را روی پودر جاذب قرار دهید. وزنه باید دارای همان قطر صفحه مشبک ۳۵ مش باشد تا فشار یکسان به تمام نقاط سطح صفحه مشبک وارد شود.

۷ ـ ۸ ـ شیر مخزن را باز کنید و بعد از طی مدت زمان تعیین شده که جذب مایع توسط پودر جاذب انجام شد شیر مخزن را ببندید.

یادآوری ۳ ـ برای هر وزنه در دو مدت زمان ۱۰ دقیقه و یک ساعت آزمون را انجام دهید.

۷ ـ ۹ ـ وزنه را از روی پودر جاذب که بصورت هیدروژل درآمده بردارید.

۸ ـ ۹ ـ لوله رابط بین قیف و مخزن مایع آزمون را از قیف جدا کنید.

۸ ـ ۱۰ ـ مجموعه قیف, صافی, صفحه مشبک و هیدروژل را توزین نمایید ( با دقت ۰/۰۱ گرم )

۹ ـ محاسبه نتایج

با استفاده از رابطه زیر مقدار جذب پودر جاذب تحت فشار در زمان معین برحسب وزن به وزن بدست می‏آید.

W2-W1)-Ws)/Ws)

W1 : وزن قیف صفحه مشبک و صافی به صورت خشک

W2 : وزن قیف صفحه مشبک و صافی و هیدروژل

Ws : وزن پودر جاذب

یادآوری ۴ ـ برای اطمینان ازصحت نتیجه آزمون, انجام آزمایش روی حداقل سه آزمونه ضروری است .

۱۰ ـ گزارش نتیجه آزمون

۱۰ ـ ۱ ـ نوع پودر جاذب .

۱۰ ـ ۲ ـ سازنده پودر جاذب .

۱۰ ـ ۳ ـ ظرفیت جذب تحت فشار در زمان تعیین شده و فشار معین

منبع : سازمان ملی استاندارد ایران