Wie lange dauert es, bis sich Natriumpolyacrylat zersetzt?

Natriumpolyacrylat ist ein superabsorbierendes Polymer (SAP), das aufgrund seiner außergewöhnlichen Fähigkeit, große Mengen an Flüssigkeit im Verhältnis zu seiner eigenen Masse zu absorbieren und zurückzuhalten, weit verbreitet ist. Dieses Polymer wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen das Feuchtigkeitsmanagement von entscheidender Bedeutung ist, z. B. in Hygieneprodukten wie Windeln und Damenbinden, in der Landwirtschaft zur Bodenverbesserung und in bestimmten medizinischen Anwendungen.

Die Struktur von Natriumpolyacrylat besteht aus langen Ketten sich wiederholender Einheiten, die sich von Acrylsäure ableiten und vernetzt sind, um ihre Absorptionsfähigkeit zu verbessern. Wenn Natriumpolyacrylat mit Wasser oder wässrigen Lösungen in Kontakt kommt, quillt es stark auf und bildet eine gelartige Substanz, die die Flüssigkeit in ihrer Struktur einschließt und zurückhält.

Aufgrund seiner hohen Absorptionsfähigkeit ist Natriumpolyacrylat in der Lage, Feuchtigkeit effektiv zu absorbieren und zu binden, wodurch es sich ideal für Produkte eignet, die eine effiziente Feuchtigkeitskontrolle erfordern. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass Natriumpolyacrylat nicht biologisch abbaubar ist und ordnungsgemäß entsorgt werden muss, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.

Die biologische Zersetzung von Natriumpolyacrylatdas üblicherweise als superabsorbierendes Polymer in Bodenverbesserungsmitteln verwendet wird, wurde in vier landwirtschaftlichen Böden bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht. Die biologische Abbaubarkeit ist ein wichtiges Merkmal zur Sicherung der Boden- und Grundwasserqualität. In dieser Studie wurde der Abbau eines bestimmten SAP auf Acrylatbasis anhand von (13)CO₂-Effluxmessungen von (13)C-markiertem SAP während der Bodeninkubation bewertet. Das SAP wurde entweder einfach am Carboxyl-C-Atom oder dreifach markiert, einschließlich der verknüpften C-Atome im SAP-Grundgerüst. Diese doppelte Markierung ermöglichte die Abschätzung des Abbaus der Polyacrylat-Hauptkette.

Die Ergebnisse zeigten, dass nach 24 Wochen der durchschnittliche Abbau von einfach markiertem SAP zwischen 0,45% in lehmigem Sand und 0,82% in Lehm variierte, wobei es aufgrund der hohen Variabilität innerhalb der Wiederholungen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Böden gab. Auch beim Abbau gab es nach 12 Wochen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Temperaturregimen 20 °C und 30 °C. Dreifach markierte SAP wiesen im Vergleich zu ihren einfach markierten Gegenstücken geringere Abbauraten auf, wobei die Polyacrylat-Hauptkette, wenn überhaupt, mit Raten von 0,12-0,24% pro 6 Monate auf der Grundlage einer detaillierten Analyse abgebaut wurde.