Absorbieren heißt "in sich aufnehmen." Absorber nehmen also etwas in sich auf – im Falle von Klein-Erlenmeyerchens Windel hauptsächlich Wasser. Superabsorber nehmen super viel Wasser auf, und die Folge ist: Die Windel bleibt trocken. Kein Hexenwerk, sondern spannende Chemie^1,2.

Superabsorber sind aus langkettigen Molekülen aufgebaut, sogenannten Polymere. Diese Polymere entstehen durch Verknüpfung von sehr vielen kleinen Acrylsäure-Einheiten und ähnlichen Verbindungen. Sie bilden lange Fäden. Unseren Superabsorber, können wir uns im trockenen Zustand wie ein Knäuel aus solchen Fäden vorstellen (A)³.

Quelle: Chemgapedia®, Wiley Information Systems GmbH

Aufgrund ihrer speziellen Form sind die Acylsäure-Knäuel nun in der Lage, sehr viel Wasser in sich aufzunehmen, bei reinem Wasser etwa das Tausendfache ihres Gewichts. Natürlich quellen sie dabei gewaltig auf (B).

So ein Superabsorber ist als weißes, grobkörniges Pulver auf dem Markt. Er wird nicht nur in Windeln, sondern auch in anderen Hygieneartikeln, in Löschmitteln, in Pflanzenerden und in vielen weiteren Produkten verwendet. Ein kreativer Kopf hat sogar eine selbstabdichtende Tür mit solchen Superabsorbern konstruiert – in Zeiten von Starkregen eine gute Idee!⁴

Wie alle Polymere ist auch die Polyacrylsäure ein schwer abbaubarer Kunststoff. Wir müssen also aufpassen, dass sie nicht ins Abwasser gerät und damit letztendlich zu schwerwiegenden Problemen in den Weltmeeren führen kann. Die volle Windel ist daher im Restmüll am besten aufgehoben. Der wird in den meisten Ländern ordnungsgemäß verbrannt.

Superabsorber könnten auch aus gut abbaubaren polymeren Naturstoffen wie Cellulose, Gelatine oder Stärke hergestellt werden^5,6. Das schlüge zwei Fliegen mit einer Klappe: Erdöl, der Rohstoff für Polyacrylsäure, würde vermieden, und das Produkt könnte leichter abgebaut werden, wenn es denn ins Abwasser geraten sollte.

Literatur:

Superabsorber in Wikipedia

Superabsorber: Krasse Chemie in der Windel, YouTube

K. Günthner: Hochwasserschutz – Selbstabdichtende Türen und Fenster mit Hilfe von Superabsorbern. Bei DocPlayer

M. Zeuke: Superabsorber aus nachwachsenden Rohstoffen. Die gezielte Synthese mit nachwachsenden Rohstoffen, CHEMKON 2005, 12, 155.

M. Lechner: Superabsorber auf Basis nachwachsender Rohstoffe.

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Wohin auch immer wir uns im Alltag wenden: überall gibt es spannende Wissenschaft und Technik zu entdecken. Das gilt auch für die Chemie. Mit einer Serie von Cartoons "Chemie ist, wenn…" machen wir auf alltägliche chemische Vorgänge aufmerksam. Zu jeder Zeichnung gibt es einen kurzen, allgemein verständlichen Text, der die jeweilige Chemie im Alltag erklärt und einige Links für weitere Informationen. Im Mittelpunkt der Zeichnungen steht unser freundliches Erlenmeyerchen. Die Cartoons werden von der Gruppe "Chemie ist..." entwickelt, einer Arbeitsgemeinschaft der Fachgruppe "Chemie und Gesellschaft". Die Zeichnungen stammen von Maike Hettinger.

Dieser Beitrag wurde auf FaszinationChemie erstmalig veröffentlicht am 05.04.2019.