Vandaktivitetsmålinger for et system af poly(styren-co-natriumacrylate)
Translated title
Water activity measurements of a system of poly(styrene-co-sodium acrylate) core-shell particles and water
Author
Christiansen, Katrine Skelbæk
Term
4. term
Education
Publication year
2009
Pages
83
Abstract
Polyelectrolyte core–shell particles are promising for many applications, yet their interaction with water in concentrated systems has rarely been characterized using water activity measurements. This thesis investigates whether water activity can be used to describe the interactions between poly(styrene-co-sodium acrylate) (PS-NaPAA) core–shell particles and water. Water activity was measured as a function of both water content and temperature, and the results were compared with sodium polyacrylate, sodium acrylate, bare polystyrene particles, and protonated poly(styrene-co-acrylic acid). Additional characterization included dynamic light scattering for size, membrane osmometry for osmotic pressure, and simultaneous thermal analysis for drying to support interpretation. The results show that the water activity of PS-NaPAA is mainly governed by the charges and counterions in the shell. Measurements versus water content indicate a threshold below which the system is best described by adsorption, while above this point it behaves as a suspension. Temperature-dependent water activity data were used to estimate an excess enthalpy associated with evaporating water from the samples, and its variation with water content is supported by a drying experiment. Overall, the study indicates that water activity measurements are suitable for describing interactions between polyelectrolyte core–shell particles and water in concentrated systems.
Kerneskalpartikler med polyelektrolytskal er interessante i mange anvendelser, men deres interaktion med vand i koncentrerede systemer er kun sparsomt beskrevet med vandaktivitetsmålinger. Denne afhandling undersøger, om vandaktivitetsmålinger kan bruges til at karakterisere interaktionerne mellem poly(styren-co-natriumacrylate) (PS-NaPAA) kerneskalpartikler og vand. Vandaktiviteten er målt som funktion af både vandindhold og temperatur, og resultaterne sammenlignes med natriumpolyacrylat, natriumacrylat, bare polystyrenpartikler og protoneret poly(styren-co-acrylsyre). Derudover er partikelstørrelse bestemt ved dynamisk lysspredning, osmotisk tryk målt ved membranosmetri og tørring undersøgt ved simultan termisk analyse for at understøtte tolkningen. Resultaterne viser, at vandaktiviteten for PS-NaPAA primært bestemmes af ladningerne og modionerne i skallen. Målingerne som funktion af vandindhold peger på en grænse, under hvilken systemet bedst beskrives ved adsorption, mens det over denne grænse opfører sig som en suspension. Temperaturafhængige vandaktivitetsdata bruges til at estimere en ekstra entalpi knyttet til fordampning af vand fra prøverne, og dens variation med vandindhold understøttes af et tørringsforsøg. Samlet set indikerer studiet, at vandaktivitetsmålinger er velegnede til at beskrive interaktioner mellem polyelektrolytiske kerneskalpartikler og vand i koncentrerede systemer.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]