Superabsorber

Versuch: OC 007
Zeitaufwand: 15min
       
Geräte: Chemikalien:

● Bechergläser 2

● Superabsorber (2 Spatel)

● destilliertes Wasser

● 5%-ige Kochsalzlösung

   
Sicherheitshinweise:
keine Angaben
   
 Durchführung:
Es wird ein Becherglas mit 100ml destilliertem Wasser und ein Becherglas mit 5%-iger Kochsalzlösung (100ml) vorbereitet. Danach gibt man in jedes Becherglas einen Spatel Superabsorber.
   
Entsorgung
Hausmüll
   
 Beobachtung:
Nach einigen Sekunden ist das Wasser im ersten Becherglas zu einer festen geleartigen Masse ersteift, das Wasser ist somit absorbiert worden. Im zweiten Becherglas (mit NaCl) hingegen ist keine Absorption des Wassers erfolgt.

Video: Superabsorber

   
 Erläuterung:

Superabsorber sind Natriumsalze einer Polysäure. In diesem Experiment wurde das Natriumsalz der Polyacrylsäure verwendet. Sie sind lange vernetzte Polymere die aus einigen hundert Monomeren aufgebaut sind.

    

Abb.: Polymerausschnitt des Superabsorbers (Natriumpolyacrylat)

 

Funktionsweise: Gibt man den Superabsorber in Wasser so löst sich sofort das Natrium-Kation von der Polyacrylsäure. Dieser Vorgang stellt ein chemisches Gleichgewicht dar, welches in destillierten Wasser stark auf der Seite der Produkte (Polyacrylsäure-Anion und Natrium-Kation)liegt.

Abb.: Gleichgewicht

 

Dadurch entsteht ein langes Polymehr mit vielen negativ geladenen Carboxylgruppen. Da die umgebenen Wassermoleküle Dipole darstellen lagern diese sich (mit den Wasserstoffatomen) an das Makromolekül an, den Vorgang des Anhaften bezeichnet man auch als Absorbtion. Der Absorbtionsvorgang ist beendet, wenn durch sterische Gründen ein weiteres Anlagern Wassermolekülen verhindert wird.

Im Experiment mit der Kochsalzlösung wird das oben beschriebene Gleichgewicht in Richtung der Edukte verschoben. Dies liegt daran, dass eine hohe Konzentration an Natrium-Kationen vorliegt, sodass diese die hohe Ladungsdichte am Polymer durch Anlagerung ausgleichen. Somit wird die Absorbtion des Wassers verhindert.

Animation: Erläuterung zur Funktionsweise von Superabsorbern

   
 weiterführende Informationen:
Versuchsskript