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保水剂的吸水和保水特性研究发布日期:2020-09-07 浏览次数:

  保水剂在去离子水、蒸馏水、泥水中的吸水倍率分别为300倍、192倍、130倍。保水剂的吸水能力随溶液中盐浓度的升高而下降,当盐浓度超过0.5%以上时,保水剂的吸水能力不再下降:在相同的离子浓度下,保水剂在含Ca2+离子溶液中的吸水能力低于含K+离子的溶液。溶剂的PH值为7时,保水剂的吸水倍率最大;其PH值小于或大于7都会使保水剂的吸水能力下降。土壤中掺保水剂可以有效地抑制土壤中的水分蒸发,使土壤的总蒸发量下降2.94%-9.36%,致使土壤含水率在实验末期比对照增加20.1%-69.5%,保水剂用量越大,效果越好。

  实验结论:

  (1)高吸水性树脂的基础和应用研究表明高吸水性树脂的保水性受溶液的PH值、电解质等影响很大,因此对高吸水性树脂在不同溶液中吸水倍率的测定将有助于其正确使用。

  (2)溶液的PH值偏大或偏小都使保水剂的吸水倍率明显降低。PH值在5-11范围内保水剂吸水倍率下降缓慢,说明水溶液越接近于中性对保水剂的吸水越有利,因此在实际应用中应注意土壤PH值对保水剂吸水倍率的影响。

  (3)保水剂的吸水倍率在低于0.5%的盐溶液中随盐溶液浓度的增高而降低,降低幅度很明显,这可能是因为在一定的离子强度下,由于电子粘滞效应,在水溶液中与保水剂中分子链上—COO-相结应,形成反粒子氛围,引起分子链上—COO-之间相互排斥,分子从随意状态到扩展状态时形成网络链三维结构,增加对水溶液的“包裹”量。

  当电解质离子强度升高时,降低了分子间的排斥作用,分子的扩展程度下降,分子链可能采取较卷曲状态,因而“包裹”的溶液量下降,从而使吸水量下降。在高于0.5%的盐溶液中,吸水倍率变化并不大,可能是在该浓度下,离子强度对分子间排斥作用的影响已接近最大,分子的扩展程度也下降接近最低值,因此,即使浓度升高保水剂的吸水量也变化不大。

  (4)在相同浓度条件下,保水剂在氯化钙溶液中的吸水倍率低于氯化钾,说明含二价阳离子型的盐溶液对保水剂的吸水倍率的影响大于含一价阳离子型的盐溶液,其中的机理还有待于进一步研究。由于保水剂的吸水量强烈受土壤水或灌溉水中溶质浓度的影响,因此在实际应用时最好不要与施肥混用。待保水剂充分吸水后,再加施肥料,使保水剂充分发挥其吸水性能。

  (5)在整个蒸发过程中,经保水剂处理的土壤含水率始终对比照高。前6天,各处理的差异不明显,这可能使因为在蒸发初期,各处理土壤中水分含量都很高,但是在蒸发后期第22天时,经保水剂处理的土壤含水率比对照提高了20.1%-69.5%。1.0%保水剂处理的土壤含水率几乎是对照的2倍。这是因为在前14天对照土壤的蒸发量明显高于经保水剂处理的土壤,使经保水剂处理的土壤中保持的水分比对照多,到了蒸发后期经保水剂处理得土壤含水率便明显高于对照。这说明保水剂能在土壤水分状况良好的情况下能有效抑制土壤水分蒸发,保持土壤水分,使土壤有较高的含水量。

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