25 ноября на сайте Московского университета опубликована информация о том, что ученые МГУ оценили, как композитные гелеобразующие почвенные кондиционеры притягивают влагу в зависимости от ее активности и температуры окружающей среды. Для этого исследователи использовали новый метод удаления молекул воды при ее нагревании.
Исследованные почвоведами МГУ композиционные материалы оказались способны вбирать в себя массу воды, которая может на 30% превышать их собственную. Однако данная влага прочно связывается в материалах и не может потребляться зелеными растениями. Это ставит под сомнение использование активно рекламируемых в последние годы технологий получения воды из воздуха при помощи гелеобразующих почвенных кондиционеров. Высокая степень и скорость поглощения воды гидрогелями в зависимости от температуры и влажности воздуха должны обязательно учитываться при технологическом расчете доз для их применения в устойчивом сельском хозяйстве и озеленении.
При помощи термодинамического подхода авторы исследования протестировали композитные гелеобразующие почвенные кондиционеры при разных условиях влажности и температуры. Ученые предложили простой и общедоступный метод удаления молекул воды при нагревании для оценки гигроскопичности, дисперсности и потенциальной стойкости композиционных материалов к избыточному разрушению. Метод основан на фундаментальной термодинамической зависимости водного потенциала и температуры высушиваемого материала в термодинамическом резервуаре (лаборатории) с постоянной относительной влажностью.
«Суперабсорбенты поливной воды для улучшения водоудерживающей способности почвы являются также высоко-гигроскопичными материалами, способными двукратно изменять свой вес при естественных колебаниях влажности атмосферного воздуха. Без знаний о закономерностях динамики гигроскопичности полимерных суперабсорбентов невозможно правильно их применять на практике и добросовестно торговать такими материалами, не вынуждая покупателя тратить до 50% денег на адсорбированную воду в полимере», – говорит один из авторов исследования, профессор кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ Андрей Смагин.
Результаты работы были использованы в технологии синтеза гидрогелевых препаратов для противопатогенной защиты почвы и запатентованы в России.
Результаты работы опубликованы в Journal of Composites Science.
