حفظ رطوبت خاک با استفاده از پلیمرهای جاذب آب ( هیدروژل)

هیدروژنها ، پلیمرهای آبدوستی هستند که قابلیت جذب مقادیر زیادی آب و یا محلول آبی را دارند . بر اساس تعادل ترمودینامیکی در این مواد در حالتیکه پتانسیل شیمیایی آب در محیط بیش از هیدروژل باشد ،‌نفوذ آب از محیط بداخل این مواد صورت گرفته که این عمل جذب باعث تورم این پلیمرها تا چندین برابر حجم اولیه خواهد شد و در حالتیکه پتانسیل شیمیایی آب در هیدروژل بالاتر از محیط باشد ،‌ نفوذ آب از هیدروژل به سمت محیط اطراف بوده و یا به عبارت دیگر عمل دفع آب در هیدروژلها شدیدا به شرایط محیطی آنها بستگی دارد. بررسی رفتار تورمی در شرایط درون خاک ،‌مطمئن ترین روش برای درک و پیش بینی عملکرد این مواد ، در سیستمهای واقعی ،‌یعنی در خاک و در تماس با گیاه و محیط اطراف آن می باشد . دراین مقاله سعی شده است با مشابه سازی شرایط محیطی ، اثر عوامل مختلف در میزان جذب و دفع آب به روی سه نوع هیدروژل تجاری مورد بررسی قرار گیرد . عوامل مورد بررسی عبارتند از : اثر یونهای موجود در عصاره سه نمونه خاک ، ph محیط ،‌اثر بار و فشار بر هیدروژل . این بررسیها نشان داد میزان یونهای محلول در عصاره نمونه خاکهای مورد بررسی بشدت درجه تورم و یا به عبارت دیگر میزان جذب آب را کاهش می دهد . بهترین ph عملکرد برای تمامی هیدروژلها در محدوده خنثی است . با این حال استفاده از هیدروژلها با ساختار آنیونی در صورتیکه میزان کاتیونهای دو ظرفیتی در محیط کم باشد نتایج خوبی را نشان میدهد . همچنین آزمایشهای انجام شده نشان می دهد اعمال بار و فشار که بستگی به عمق و نوع خاک دارد ،‌منجر به کاهش راندمان هیدروژلها در جذب آب می شود .