poder superabsorbente
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8/16/2019 Poder Superabsorbente
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA.
“POLÍMEROS SÚPER ABSORBENTES”.
Nombre del l!m"o#Olivera Villavicencio Cora Olivia.Quiñones Guerrero Carlos Iván.
Nombre del T!$or# Doc. Juárez Rojop Gladys.
Nombre de l m$er%# Fundamenos de invesi!aci"n.
Nombre de l L%&e"&%$!r#In!enier#a Qu#mica.
N'mero de &o"$rol#$%$&$'()
C%!dd#Oa*aca de Juárez+ Oa*aca.
(e&)#($ de ocu,re '($%.
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Polímeros súper absorbentes.
Fundamentos de investigación.
Índice
$. I-ROD/CCI0-.............................................................................................3
'. J/1IFIC2CI0-..............................................................................................3
3. O4J5IVO1....................................................................................................4
3.1 Objetivo General........................................................................................4
3.2 Objetivos Particulares................................................................................ 4
6. 72RCO 50RICO...........................................................................................
4.1 Pa!ales......................................................................................................
6.$.$ 8añales desec9a,les................................................................................
4.1.2 "omponentes de un pa!al......................................................................#
6.$.3 iempo de vida de un pañal.......................................................................$
6.$.6 7arcas de pañales en el mercado me*icano................................................%
6.$.% Consiuci"n de los 8añales.......................................................................%
4.2 Polímeros &idró'los ( 'bras de celulosa..................................................1)
6.'.$ 2necedenes........................................................................................11
6.'.' 5l 8oliacrilao de 1odio...........................................................................13
4.2.3 Otras aplicaciones de los *súper absorbentes*.....................................14
4.3 +ustancias eliminadas por la Orina..........................................................14.4 ,valuación del rendimiento del pa!al......................................................1
%. :I8051I1...................................................................................................1#
&. 75ODO;OG. F/5-51 D5 I-FOR72CI0-........................................................................1%
*. INTRODUCCIÓN
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Fundamentos de investigación.
/. MARCO TEÓRICO
4.1 Pañales.
5l perAeccionar el diseño del pañal 9a dado a los consumidores muc9as
variaciones en las necesidades ,ásicas de los ,e,?s. 5s ,ien sa,ido @ue anes se
uiliza,an pañales de ela+ ?sos eran reuiliza,les+ eviando la acumulaci"n de
pañales desec9a,les con desino al relleno saniario local+ dejándolos en el olvido+
9asa @ue por s# mismos+ despu?s de años y años se lle!uen a desine!rar. ;os
pañales desec9a,les son los más venajosos+ pero de,en ser desec9ados
despu?s de un uso. :ay pañales desec9a,les @ue son ami!a,les con el medioam,iene+ @ue esán consruidos con recursos reuiliza,les como el ri!o y la pasa
de madera. ;os pañales 9#,ridos am,i?n esán disponi,les+ con un inerior
a,sor,ene @ue se puede irar por el inodoro+ dejando una cáscara e*erior
reuiliza,le @ue es lava,le. 2lernaivas de soluci"n las 9ay+ pero seamos sinceros.
Vemos por nuesra comodidad además de la del ,e,? y esamos c"modos+
mienras nos resule de ciera manera econ"mico y prácico.
/.*.* P0le1 de1e&)ble1.
5l produco iene su ori!en en 1uecia+ pero anes es imporane mencionar de
d"nde omaron la idea y es @ue los es@uimales de 2lasa envolv#an a sus ,e,?s
en pieles de Aoca rellenas de mus!o+ y los naivos americanos al i!ual @ue los
incas+ usa,an pieles de conejo rellenas de paso. -o es de e*rañar+ enonces+
@ue el pañal desec9a,le sea considerado por la !ran mayor#a de madres y padres
como uno de los !randes invenos de la 9isoria @ue 9an causado revoluci"n+
so,re odo por la comodidad e 9i!iene @ue proporciona. odo comenz" amediados de los años 6( cuando el primer pañal desec9a,le para ,e,? Aue
lanzado al mercado en 1uecia+ promovido so,reodo por la escasez de al!od"n
@ue ocasion" la !uerra su anecesor+ el pañal de ela+ no era an Aácil de
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conse!uir. 1in em,ar!o+ para el año de $>%(+ el pañal desec9a,le era conocido
como un ar#culo de lujo @ue se uiliza,a en ocasiones especiales+ ya @ue su coso
era elevado+ lo deja,a Auera del alcance de la mayor#a de los consumidores+además de @ue su disri,uci"n esa,a limiada a pocos pa#ses.
8ara ese enonces+ el pañal era de una ela recan!ular !ruesa+ muy sencillo+ @ue
se do,la,a de Aorma paricular y muy compleja+ en donde el nBcleo a,sor,ene
esa,a consiuido por $% a '% capas de un papel !rueso conocido como papel
isB. Fue 9asa Ainales de esa d?cada cuando Vic 7ills+ @uien ra,aja,a para
8rocer E Gam,le+ mejor" el diseño de los pañales 9asa casi lle!ar al soAisicado
produco @ue 9oy conocemos elimin" el papel isB e inrodujo una capa de Ai,ras
de celulosa+ uvieron @ue pasar por varios procesos+ ya @ue en un principio+ sol#an
9a,er escapes+ pero una vez perAeccionado+ 7ills llam" a su inveno 8ampersH+ y
lo llev" al mercado americano en $>&$ con un ?*io moderado+ de,ido
principalmene a @ue el pañal no en#a cinas ad9esivas propias. 5n la d?cada de
$>)( los !i!anes im,erly Clar y Jo9nson E Jo9nson enraron en compeencia
mundial y se propuls" el mercado de esos producos. 2l inicio de los años =(+ el
pañal uvo cam,ios de diseño si!niAicaivos se le dio al pañal una Aorma de relojde arena con el Ain de @ue se ajusara mejor a la anaom#a del ,e,?+ mismos @ue
se si!uen uilizando 9oy en d#a. 2demás se e*endi" el uso de elásicos+
9aci?ndolos más esilizados y c"modos. 2s# Aue desarrollándose ese voluminoso
calzoncillo 9asa volverse más del!ado y o,ener caracer#sicas complejas
pol#mero a,sor,ene+ core con elásico er!on"mico+ cinas elásicas ad9esivas+
capas proecoras con susancias suavizanes+ acondicionadores para la piel del
,e,?+ diseños ana"micos+ ,loc !el. 5s normal ya @ue se 9ace con el Ain de
llamar la aenci"n de los padres en ese mercado an compeido.
1e 9a omado en cuena @ue a Auuro no s"lo 9ay @ue esAorzarse para @ue es?n al
alcance de los secores sociales de menores recursos sino am,i?n asociarla con
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el impaco am,ienal+ de,ido a @ue esos maeriales desec9a,les
insuAicienemene ,iode!rada,les consiuyen un imporane porcenaje del Alujo de
residuos en las zonas ur,anas del pa#s y del mundo enero.
4.1.2 Componentes de un pañal.
;os pañales desec9a,les se Aa,rican a parir de má@uinas @ue incorporan y
ensam,lan con e*remada precisi"n cada uno de sus componenes+ se presenan
a coninuaci"n
/.*.+.* Pr$e e2$er%or o &3 e2$er"
5s un polieileno plásicoK microporoso+ permie la esan@ueidad del pañal. ienecomo caracer#sica de reener los Aluidos+ pero dejando pasar al aire. 5so iene la
!ran venaja de dejar respirar la piel.
/.*.+.+ B"d de 3o1%&%o"m%e"$o
5s la pare donde se aa la !rapa del pañal. 1uele ser colorida. 5s una ,anda @ue
permie pe!ar y despe!ar para una adapaci"n "pima a la alla del ,e,?.
/.*.+.- B"d1 d)e1%41
5s lo @ue permie manener el pañal en su siio+ cerrando el pañal y adapándose a
la alla del ,e,?. 1uele ser de ipo velcro y es Aácil de pe!ar y @uiar varias veces.
;o imporane es @ue esa ,anda ad9esiva puede rozar la piel del ,e,?+ por lo @ue
iene @ue ser de una maeria suave.
/.*.+./ El51$%&1
;as elásicas esán ine!radas en los ejidos del pañal+ y permie la adapaci"n del
pañal a la morAolo!#a del ,e,?.
#
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4.2 Polímeros hidróilos ! ibras de celulosa
1e raa de una Aamilia de pol#meros 9idr"Ailos+ de los cuales el más sencillo es el
poliacrilao de sodio. 5n ?l+ los !rupos car,o*ilaos de sodio cuel!an de la cadenaprincipal+ y+ en conaco con el a!ua+ el sodio se desprende dejando iones
car,o*ilo li,res @ue por ser ne!aivos se repelen. De esa manera+ la cadena se
desenrolla !enerando espacios para la a,sorci"n de !randes canidades de
mol?culas de a!ua. 5se 9ec9o+ sumado a los enlaces ransversales d?,iles
presenes en el pol#mero+ oArece como resulado una esrucura ridimensional
!eliAicada.
2demás de su uilizaci"n en producos como los pañales descara,les y oallas
Aemeninas+ son aplica,les en la limpieza de residuos m?dicos 9ospialarios+ en la
proecci"n conra Ailraciones de a!ua en diversas áreas de la indusria+ como
adiivos en calderas+ en a!riculura+ enre oras aplicaciones.
;os pol#meros sBper a,sor,enes en in!l?s 1uper 2,so,en 8olymers o 128K
am,i?n llamado nieve en polvo+ son pol#meros @ue pueden a,sor,er y reener canidades e*remadamene !randes de un l#@uido en relaci"n a su propia masa.
;os pol#meros a,sor,enes de a!ua+ los cuales se clasiAican como 9idro!eles
cuando reiculan+ a,sor,en soluciones acuosas a rav?s de enlaces de puene de
9idr"!eno con las mol?culas de a!ua. ;a capacidad de un 128 para a,sor,er el
a!ua es un Aacor de la concenraci"n i"nica de la soluci"n acuosa. 5n a!ua
desionizada y desilada+ un 128 pueden a,sor,er %(( veces su peso 3( a &(veces su propio volumenK y puede lle!ar a ser 9asa >>+>L de l#@uido+ pero
cuando se colocan en una soluci"n salina al (+>L+ la capacidad de a,sorci"n ,aja
a @uizás %( veces su peso. ;a presencia de caiones en la soluci"n impide la
capacidad del pol#mero para el enlace con la mol?cula de a!ua.
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;a a,sor,encia oal y la capacidad de 9inc9amieno se conrolan mediane el ipo
y !rado de a!enes de reiculaci"n uilizados para Aa,ricar el !el. ;os 128 con ,ajadensidad reiculaci"n !eneralmene ienen una mayor capacidad a,sor,ene y se
9inc9an a un !rado mayor. 5sos ipos de 128 am,i?n ienen una Aormaci"n de
!el más ,lando y pe!ajoso. ;os pol#meros con alas densidades de reiculaci"n
e*9i,en menor capacidad a,sor,ene y se 9inc9an+ pero la resisencia del !el es
más Airme y puede manener la Aorma de las par#culas+ incluso ,ajo una presi"n
moderada.
5l mayor uso de 128 se encuenra en los producos de 9i!iene personal
desec9a,les+ ales como pañales para ,e,?s+ ropa inerior proecora para adulos
y oallas saniarias. 1e suspendi" el uso de 128 en ampones en $>=( de,ido a la
preocupaci"n so,re una asociaci"n con el s#ndrome de s9oc "*ico enAermedad
poencialmene moral+ causada por una o*ina ,acerianaK. ;os 128 se uilizan
am,i?n para ,lo@uear la peneraci"n de a!ua en ca,les de ener!#a el?crica o de
comunicaciones su,erráneas+ a!enes 9or#colas de reenci"n de a!ua+ conrol de
derrame y residuos de Aluido acuoso+ y la producci"n nieve ariAicial. 5l primer usocomercial Aue en $>)= para uso en compresas Aemeninas en Jap"n y ,olsas
desec9a,les de cama para los pacienes de 9o!ares de ancianos en los 55.//.
/.+.* A"$e&ede"$e1
:asa los años $>=(+ los maeriales a,sor,enes de a!ua eran producos
celul"sicos o ,asados en Ai,ras. ;as opciones eran papel isB+ al!od"n+ esponja y
la pulpa de pelusa. ;a capacidad a,sor,ene de a!ua de ese ipo de maeriales
es s"lo de 9asa $$ veces su peso+ pero la mayor pare se pierde ,ajo una presi"n
moderada.
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conaco con el a!ua desprenden el sodio+ dejando li,res iones ne!aivos de
car,o*ilo. ;os iones ne!aivos se repelen+ esirando la cadena principal y
provocando el aumeno de volumen. 8ara @ue el compueso vuelva a ser esa,le yneuro+ los iones capan las mol?culas de a!ua.
De,ido a @ue ese compueso posee ala masa molecular+ en vez de disolverse+ se
!eliAica. 5se compueso am,i?n iene la sin!ular caracer#sica de parecerse a la
nieve+ mirado a simple visa. 5se polvo+ al añadirle a!ua+
se puede o,servar como se va a,sor,iendo por cada uno de los !ranios+ y se van
reuniendo 9asa Aormar una especie de !el crisalina.
5l poliacrilao de sodio es un pol#mero+ am,i?n conocido como 1Bper 2,sor,ene
o 128. ;os pañales de un s"lo uso+ van rellenos en su inerior de un pol#mero+
poliacrilao de sodio+ @ue se caraceriza por su !ran capacidad de a,sorci"n del
a!ua. 5n al!unas e*periencias se 9a lle!ado a conse!uir @ue el pol#mero a,sor,a
)% !ramos de a!ua por cada !ramo de pol#mero.
;os pañales modernos pueden reener NilosN de orina y se!uir pareciendoperAecamene secos. 5so se e*plica muy Aácilmene+ ya @ue la soluci"n esá en el
ipo de susancias @u#micas+ casi odas sin?icas+ presenes en ?l y en la Aorma en
@ue se disponen esas susancias al Aa,ricar el pañal.
/.+.+ El Pol%&r%l$o de Sod%o.
8arecido a la sal de mesa ,ásica+ los crisales de poliacrilao de sodio
permien una consrucci"n de pañal más del!ado+ sin aAecar ne!aivamene a la
Auncionalidad del pañal. 5l elemeno sodio del pol#mero arae el Aluido enrane al
crisal. 5l pol#mero se irá desvelando a medida @ue !ana más Aluido denro de su
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esrucura. ;os crisales reienen el Aluido incluso con el ,e,? en movimieno+
eviando la dermaiis del pañal+ ya @ue la piel del ,e,? se maniene seca.
;os poliacrilaos son pol#meros supera,sor,enes de,ido a su esrucura. 5n el
caso del poliacrilao de sodio+ los !rupos car,o*ilao de sodio COO-aK cuel!an
de la cadena principal. 2l conaco con el a!ua se desprenden iones sodio -aK
dejando li,res !rupos ne!aivos COOK. 5sos+ al esar car!ados ne!aivamene+
se repelen enre s#+ por lo @ue el pol#mero se NdesenrollaN y a,sor,e a!ua. 5l
poliacrilao de sodio es un pol#mero de masa molecular muy elevada+ por lo @ue no
se disuelve sino @ue !eliAica.
5l poliacrilao de sodio puede a,sor,er a!ua desilada 9asa unas =(( veces su
propia masa. 1i además de a!ua desilada se encuenran presenes oras
susancias+ como es el caso de la orina+ la capacidad de a,sorci"n se reduce
muc9o. ;os iones y las sales disuelas pueden reducir esa capacidad en un Aacor
superior a $(.
4.2.3 Otras aplicaciones de los "s#per absorbentes".
2pare de su aplicaci"n en la 9i!iene personal de los ,e,?s y adulos+ los
pol#meros supera,sor,enes am,i?n se uilizan para
¤ ;impiar residuos m?dicos en 9ospiales.
¤ 8roe!er de las Ailraciones de a!ua a cenrales el?cricas y ca,les
"picos.
¤ 5liminar el a!ua de los com,usi,les de aviaci"n.
¤ 2condicionar la ierra de los jardines 9aciendo @ue reen!a a!ua
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4.3 $ustancias eliminadas por la Orina.
1iempre se eliminan azBcares en orina. ;as canidades de azBcar muesran con@ue calidad y eAiciencia se mea,olizan los car,o9idraos+ y de ese modo los
minerales y viaminas necesarias para producir ener!#a en el cuerpo. /n aumeno
de ese #ndice @ue puede de,erse a una mala mea,olizaci"n de los azBcares o a
un e*ceso en el consumoK+ es la puera @ue nos lleva a la dia,ees.
8rincipalmene 9ace un recueno de sales de sodio en orina. ;os e*cesos de sales
@ue el cuerpo no puede eliminar+ se acumulan o deposian en diversas pares
siendo los lu!ares más Arecuenes+ la masa muscular+ las ariculaciones y el
sisema circulaorio+ pudiendo provocar+ enre oras cosas conracuras+ dolores
ariculares+ pro,lemas circulaorios.
5sán divididos en dos !rupos
7acrominerales el calcio+ A"sAoro+ sodio+ cloro+ ma!nesio+ 9ierro y
azuAre son minerales esenciales y se necesian in!erir en mayor canidad@ue los microminerales.
7icrominerales o minerales raza son el zinc+ co,re+ yodo+ cromo+
selenio+ co,alo+ moli,deno+ man!aneso y AlBor. 5sos minerales son i!ual
de imporanes @ue los macrominerales+ pero el or!anismo los re@uiere en
menor proporci"n.
4.4 %valuación del rendimiento del pañal.
1e realizan ensayos con el Ain de evaluar el rendimieno del pañal. ;os res más
imporanes son aK má*ima capacidad de a,sorci"n y reenci"n de l#@uidos+ ,K
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velocidad de a,sorci"n y cK remojado más conocido como Ree+ su nom,re en
in!l?sK.
aK 1e reAiere a la canidad má*ima de l#@uido @ue incorpora el pañal
pueso en el ,e,? sin presiones como cuando esá parado o caminandoK.
;a reenci"n+ por su pare+ oriena so,re la canidad de l#@uido @ue se
pierde nauralmene por el uso+ lue!o de la a,sorci"n má*ima.
,K ;a velocidad de a,sorci"n o poolin! mide la posi,ilidad de @ue ocurra
lo @ue se conoce como la!unasH. 1upon!amos @ue la canidad apro*imada
de orina en una micci"n de un ,e,? de & meses es de '( a '% ml.+ si la
superAicie del pañal en conaco con la piel no iene la porosidad adecuada
o presena oras deAiciencias+ podr#a e*isir un reardo en la velocidad con
@ue el nBcleo a,sor,ene capa ese volumen de orina producida+ lo @ue se
raducir#a en la Aormaci"n de la!unasH o zonas con l#@uido no a,sor,ido+
@ue al ponerse en conaco con la piel podr#an !enerar irriaciones.
cK 5l ree evalBa la canidad de orina @ue el pañal le devuelve al ,e,?cada vez @ue ?se se apoya.
Valores elevados de a,sorci"n y reenci"n+ ala velocidad de a,sorci"n+ ausencia
de la!unas y escaso ree+ son los indicadores de un pañal con e*celene
rendimieno.
2demás de los ensayos mencionados e*isen oros no menos imporanes
como el pe!ado y repe!ado de cinas ad9esivas+ la deerminaci"n de dimensiones
m#nimas re@ueridas y el eseado de #ndices de irriaci"n d?rmica+ @ue am,i?n
de,en ser enidos en cuena a la 9ora de evaluar la calidad del produco.
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6. :IPÓTESIS
:I 1i la concenraci"n salina de una soluci"n es muy ala+ enonces la a,sorci"ndel poliacrilao de sodio+ presene en el pañal+ será menor.
:O 1i la concenraci"n salina de una soluci"n es muy ala+ enonces la a,sorci"n
del poliacrilao de sodio+ presene en el pañal+ no será menor.
7. METODOLOGÍA
1e uilizará el m?odo anal#icosin?ico+ pues se realizará la e*perimenaci"n con
diAerenes muesras y con los resulados @ue sean o,enidos+ se realizará una
conclusi"n en la cual se compendien odos los resulados para Ainalizar con una
conclusi"n @ue muesre los resulados compleos.
;a invesi!aci"n lle!ara a nivel predicivo+ pues se preende pronosicar al!una
manera de mejorar el rendimieno de los pañales desec9a,les+ mejorar elrendimieno del poliacrilao de sodio @ue es la ,ase del Auncionamieno del pañal.
8ara poder recavar inAormaci"n se realizará la e*perimenaci"n con poliacrilao de
sodio+ a!ua desilada+ sulAao de sodio+ cloruro de calcio y nirao de sodio+
recavando resulados mediane análisis+ @ue den como resulado la capacidad
a,sor,ene del poliacrilao de sodio presene en el pañal.
1e pesará un pañal seco y limpio en una ,alanza. 1e anoa la medida. 2
coninuaci"n se irá añadiendo lenamene y con cuidado el a!ua y las diAerenes
soluciones una en cada pañalK+ de Aorma @ue el pañal la vaya a,sor,iendo y
aumenando de volumen. ;le!ará un momeno en @ue la superAicie del pañal
1#
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esará muy ensa y será diA#cil @ue a,sor,a más a!ua. 29ora es cuando se volverá
a pesar el pañal con la ,alanza. 2noar el resulado.
8ara o,servar c"mo cam,ia la esrucura del pol#mero a,sor,ene cuando reiene
el a!ua se romperá un pañal y se e*raerá un poco de la susancia a,sor,ene. 1e
coloca la susancia a,sor,ene so,re una superAicie. O,servar su esrucura
Ai,rosa+ o,servar como va cam,iando la esrucura.
8. RESULTADOS.
;a deerminaci"n de las diAerenes marcas de pañales Aueron dadas en elsi!uiene "rden
$. :u!!ies supreme.
'. 4io ,a,y.
3. :u!!ies conAor.
%. leen ,e,? suavelasic ma*.
&. 8ampers.
Nombredelreactivo
Cantidaddereactivo
Peso delvaso conhidrogelseco
Peso delhidrogel
Peso delvaso conhidrogelhúmedo
Cantidadde soluciónabsorbida
Cantidaddesoluciónen ungramo dehidrogel
guadestilada
+ul/atodesodio
1$
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"lorurode
calcio
0itratodesodio
;. CONCLUSIÓN
1e o,servará @ue la 9ip"esis de invesi!aci"n se compro," ya @ue con el
aumeno de sales presenes en una soluci"n la a,sorci"n del poliacrilao de sodio
Aue menor ya @ue es un pol#mero super a,sor,ene de a!ua+ pero cuando se pone
en conaco con compuesos i"nicos+ el a!ua reenida es li,erada. De i!ual Aorma
se pudo deerminar la marca de pañal @ue a,sor,e mejor.
>$.
S9ien+ + Davis+ + 8ec+ ;.+ Qu#mica General+ %T 5d.+ 7c Gra :ill+5spaña+ $>>>.
-avarro+ ;. F.+ 1ans"n+ O.C.+ González+ 7. R+ ;ira+ 1.+ 7ona!u. 4.8.+ 2punes del Diplomado :acia una Qu#mica 1usena,le+ la 5nseñanza en
7icrosescala. /-27+ 7?*ico+ '((&.
Revisa proAeco
Revisa Invesi!aci"n y Ciencia
1%
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Reivsa del consumidor
Revisa Rinc"n de la ciencia.+ 8. Rodr#!uez 7ar@u?s. ,lo!.provei.comPUcualeslacomposiciondeunpanalP
rincondelaciencia.educa.madrid.or!PCuriosidPRc3>PRC3>.9ml
red.ilce.edu.m*PsiiosPa,leasPAamiliaP5sudio8anales.pdA
9pPP.ini.!ov.arPsa,ercomoPsc3(Pini6.p9p
9pPPcenros%.pnic.mec.esPies.vicoria.enPrinconcPrincon.9m
9pPP.e*perciencia.comP@uimicaenpanalesesudiodea,sorcionP
9pPPurslan!randesesudianes.,lo!spo.m*P'($$P(3Plaa,sorciondel
panal.9ml
9pPP.madrimasd.or!Pe*perimenaiiPAeriaP5lpodera,sor,enedelospaLC3L4$ales
9pPPecnolo!iadelosplasicos.,lo!spo.m*P'($3P($Ppolimerossuper
a,sor,enes.9ml
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8/16/2019 Poder Superabsorbente
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Polímeros súper absorbentes.
Fundamentos de investigación.
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