化學教室活動：神奇的超吸水聚合物– I | 食品添加物合法業者資訊網

化學教室活動：神奇的超吸水聚合物 (Magic Super Absorbent Polymers)〔I〕 國立彰化女子高級中學化學科陳琬菁老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

學生講義 (Student Handout)

化學示範 老師示範「水到那兒去了」，學生觀察顏色變化的現象，並與學生互動討論水到那兒去了。

實驗介紹

本次實驗的目的是探討超吸水聚合物（Super Absorbent Polymers, SAP）聚丙烯酸鈉（sodium polyacrylate）的滲透作用、尿布內聚丙烯酸鈉的吸水倍數、以及玩具恐龍吸水的膨脹率。圖一為尿布含內聚丙烯酸鈉的位置圖。

圖一 尿布含內聚丙烯酸鈉（在With Ultra Absorbency所指之處）（圖片來源：Diapers Introduction, http://diapers-n-kidswear.com/babydiapers_introduction.html）

聚合物，又稱為高分子是指具有非常大的分子量的化合物，分子間由結構單位（structural unit）、或單體（monomer）經由共價鍵連接在一起。聚合物因為分子量大。聚丙烯酸鈉是一種單體單元分子式為[－CH2-CH(COONa)－]不斷重覆的聚合物，其結構如圖二所示。

圖二 聚丙烯酸鈉的結構式

聚丙烯酸鈉為白色顆粒狀，是一種吸水高分子，主鏈含有－COONa，如圖三的左圖所示。當水介入時，會解離成－COO–和Na+。因－COO–陰離子之間互相排斥，導致原本彎曲鏈展開成直條鏈，如圖三的右圖所示。由於H2O（H－O－H）分子中氫原子略帶正電荷，氧原子略帶負電荷，略帶正...