
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,952 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,536 |
سینیتیک جذب آب توسط پلیمرهای ابرجاذب | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 18، دوره 25، شماره 6، بهمن و اسفند 1397، صفحه 293-301 اصل مقاله (526.72 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.9009.2291 | ||
نویسندگان | ||
سهیلا ابراهیمی* 1؛ مهدی همایی2؛ ابراهیم واشقانی فراهانی3 | ||
1گروه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2دانشگاه تربیت مدرس، گروه خاکشناسی | ||
3گروه مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس | ||
چکیده | ||
چکیده سابقه و هدف: افزایش بازده آبیاری، یکی از روشهای صرفه جویی در مصرف آب است بنابراین اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری شیوه های کارآمد به منظور نگهداشت آب کافی در خاک برای بهره برداری بهینه از منابع محدود آب کشور ضروری است. استفاده از پلیمرهای ابرجاذب از روشهای پیشنهاد شده در صرفهجویی مصرف آب بوده است لیکن درانتخاب نوع پلیمر مناسب در کشاورزی، تعیین مدل مناسب نفوذ در پلیمر بسیار ضروریست. هدف از این پژوهش، مطالعه خواص تورمی پلیمرهای سوپرجاذب در محیط متخلل با پایش میزان تورم و تعیین سینتیک تورمی ژل به منظور تعیین مدل جذب سیال در پلیمرهای بکار برده شده بود. مواد و روشها: برای سنجش مدل جذب آب توسط دو پلیمر ابرجاذب از خانواده پلی آکریل آمید با نام اختصاری T-A200وT-A100 ، آزمایشی با 4 تکرار در زمان تا لحظه رسیدن به تورم تعادلی به صورت لحظهای و تجمعی انجام وسینتیک جذب سیال (تعیین تغییرات میزان جذب آب توسط ژل با زمان) با روش غوطهوری در آب مقطر معین شد. سپس، نمودار دادهها بر حسب تغییرات نسبت حلال جذب شده لحظهای نسبت به حالت تعادلی با زمان ترسیم شده و روند تغییرات جذب حلال نسبت به زمان بدست آمد. برای تعیین مکانیزم نفوذ، از مدل مربوطه استفاده شده و سرانجام ضرایب n و k محاسبه گردیدند. یافتهها: جذب سیال در محیطهای ناهمگن مثل ژلها با تغییر شکل قابل ملاحظهای همراه بود. رسم گراف بر حسب میزان حلال جذب شده لحظهای با زمان و بررسی نتایج نشان داد در همه موارد n کوچکتر از 5/0 بود و در نتیجه ساز و کار انتقال حلال به درون شبکههای پلیمرهای مذکور، به خوبی از قانون فیک تبعیت میکند. نتیجهگیری: پلیمر سوپرجاذب مناسب در کشاورزی باید بتواند در حداقل زمان، حداکثر توانایی جذب آب را دارا باشد، بدینسان از هدر رفت آب در بارندگی یا آبیاری اندک اعمال شده بخوبی ممانعت میکند. تحقق این امر، تبعیت از مدل نفوذ فیک است که در آن سرعت نفوذ از سرعت آسایش مولکولی، بسیار کمتربوده که تنها پدیده نفوذ، در انتقال جزء نفوذکننده موثر است و پدیده آسایش مولکولی تأثیری بر انتقال نفوذکننده ندارد. بنابراین پس از هر تغییر شکل یا تـورم، پلیمر به سرعت به حالت تعادلی جدید رسیده و تنشهای بوجود آمده، سریعاً از بین میرونـد و تأثیری بر سرعت انتقال جزء نفوذ کننده ندارند. در این پژوهش، نفوذ سیال بداخل پلیمرهای مذکور از مدل فیک تبعیت کرده و میتوانند به شرط توانایی و قابلیت تناوبی تورم در کشاورزی توصیه گردند. | ||
کلیدواژهها | ||
پلیمر؛ قانون فیک؛ تورم تعادلی؛ نفوذ آب؛ مدل | ||
مراجع | ||
1.Ebrahimi, S., Homaee, M., and Vasheghani Farahani, E. 2008. Cyclic Swelling of superabsorbent polymers in soil porous media. J. Agric. Engin. Res. 8: 4. 1-18. (In Persian)
2.Eubeler, J.P., Bernhard, M., and Knepper, T.P. 2010. Environmental biodegradation of synthetic polymers. 2. Biodegradation of Different Polymer Groups. Trends in Analytical Chemistry, 29: 1. 84-98.
3.Frisch, H.L. 1980. Sorption and transport in glassy polymers - A review. polymer engineering science Polym. Eng. Sci. 20: 2-13.
4.Kazanskii, K.S., and Dubrouski, S.A. 1992. Chemistry and physics of agricultural hydrogels. J. Adv. Polym. Sci. 101: 97-133.
5.Kim, S.J., Shin, S.R., Lee, Y.M., and Kim, S.I. 2003. Swelling characterizations of Chitosan and Polyacrylonitrile semi-interpenetrating polymer network hydrogels. J. Appl. Polym. Sci. 87: 2011-2015.
6.Michigan, J. 2006. Hydrogel polymer effects on available water capacity and percolation of sandy soils at Al – Hassa, Saudi Arabia. CSBE/SCGAB Annual conference.
7.Naderi, F. 1996. Evaluation of Hydrogel swelling behaviors in porous media. MS. Thesis in Chemical Engineering, Faculty of Engineering, TarbiatModaresUniversity. 130p. (In Persian)
8.Nofziger, D.L., and Wu, J. 2003. Diffusion of solutes in soil. Department of Plant and Soil Science, OklahomaUniversityPress, U.S.A.
9.Rockett, T.J., and Rose, V. 2003. Water diffution in hull materials. Department of Chemical Engineering., Rhode Island University Press, Kingston.
10.The Ministry of Agriculture. 1999. Vice President of Planning and Budget. Ministry of Agriculture, Agriculture in a glance. 91p. (In Persian)
11.Vashegani-Farahani, E. 1990. Swelling and exclusion behavior of hydrogels. Ph.D. Thesis, cGillUniversity, Montreal, Canada.
12.Xiahua, Q., Mingzhu, L., Zhenbin, C., and Fen, Z. 2008. Study on the swelling kinetics of superabsorbent using open, circuit potential measurement. Euro. Polym. J. 44: 743-754. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 731 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 750 |