おむつの吸水の仕組みについて、科学的に調べてみました。
吸水の素材
おむつには、吸収剤として高分子吸水剤の「高吸水性ポリマー（SAP）」が使われています。
SAPは毛糸がぐちゃぐちゃした構造となっており、それがほぐれてできたスペースに水を取り込むことができるため、高い吸水性を発揮します。
高吸水性ポリマー（SAP）の構造
水を吸収する前は、毛糸がぐちゃぐちゃになったような構造をしています。
一方で、水と触れると、あみあみの構造が広がり、水をその中に取り込むことができるようになります。
なぜこのようなことができるかというと、浸透圧と電子的反発がうまく作用しているからです。
高吸水性ポリマー（SAP）の仕組み
SAPには水を多く吸着するために、2つの大きな工夫があります。
その工夫は、あみあみの構造の中に、ーCOOHとーCOONaがたくさん存在している構造にあります。
浸透圧で水を取り込む
SAPに水（尿）が触れると、まずーCOONaのNaが分離します。
するとNa＋イオンが増えて、濃度が高くなります。
それを薄めるために、水がSAPの中にどんどん入り込みます。
このように、浸透圧をうまく利用して水を取り込んでいるそうです。
電気的反発を利用し、水を取り込む
Na＋イオンが分離した後、残ってるのはーCOO- です。
ーCOO-は、見ての通りマイナスの電荷を持っています。
たくさんのーCOO -が存在しているため、マイナスの電荷同士で反発し合い、毛糸のような構造がほぐれ、より水が入れるようなスペースを作り出されます。
ニオイも抑えられる
尿のニオイの原因の一つは、尿中に含まれるアンモニアです。
アンモニアは塩基性であり、SAP中のーCOOH（酸性）と中和することで塩となり、匂いがしなくなるそうです。
しかも、水と一緒にSAP中に取り込まれたままとなります。すごいですね。
まとめ
おむつの吸水性の秘密は、SAPという物質にある。
SAPは水に触れると、あみあみ構造を広げ、浸透圧を利用して水を吸着する。
ニオイの原因の一つ「アンモニア」を中和することができる。
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