審稿：孫亞飛，清華大學化學博士
大家是不是都玩過一種叫“水寶寶”的五顏六色的小珠子玩具？它們表面光滑有光澤，質地柔軟，長得圓圓的，很是可愛。它們之所以叫這個名字，是因為把水寶寶泡在水裡一段時間後，不僅珠子的體積能變大，還能“生”出更多的小水寶寶。
國外一些視頻up主曾將數萬顆水寶寶泡進浴缸洗“水寶寶浴”，雖然很好看，但吸水後的水寶寶重量和體積都成倍增加，可能會給人帶來傷害，大家還是要注意安全哦。
水寶寶到底是什麼做成的，它為什麼遇水會脹大，還能生出小寶寶呢？今天我們就來一起了解一下。
五顏六色的水寶寶
為什麼會越泡越大？
其實，水寶寶是一種以聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂為主要原材料，再混合澱粉、明膠和色素等其他輔助材料製成的凝膠小球。聚丙烯酸鈉是一種水溶性直鏈高分子聚合物，由聚合丙烯酸與氫氧化鈉反應得到，屬於弱電解質。
聚丙烯酸遇水後，其側鏈上的羧酸鈉（-COONa）能電離為帶負電的聚合物離子（-COO-）和帶正電的鈉離子（Na+），且聚合物離子由於都帶負電相互排斥，呈現出交聯網狀結構，將鈉離子鎖在其中，使聚合物內部鈉離子濃度高於聚合物外的水溶液，聚合物整體處於高滲透壓狀態，能將大量的水吸入網狀結構中，在聚合物分子和水分子之間形成氫鍵，將它們結合在一起。因此，泡入水中後，水寶寶能夠吸水膨脹，其吸水和膨脹程度與聚合物的交聯類型和交聯度有關，聚丙烯酸鈉的三維空間網絡格孔徑越大，吸水膨脹程度越大。
聚丙烯酸鈉的結構式
至於水寶寶在水裡為什麼還能生寶寶，是因為在生產過程中，一個水寶寶裡可能還會有其他的聚丙烯酸鈉的顆粒，不遇水的時候小顆粒包裹在大顆粒當中，一旦泡入水中，大小顆粒都會吸水膨脹，大的水寶寶會擠壓小水寶寶，小顆粒就可能會從原本的大顆粒中脫離出來，看起來就像是大水寶寶生了小寶寶一樣。有的時候，一個大的水寶寶顆粒裡可能有幾個小顆粒，這樣一個水寶寶能還可能生出“多胞胎”。
泡水後的水寶寶生出了小水寶寶
水寶寶安全嗎？
雖然聚丙烯酸鈉對人體是無毒的，但市面上的水寶寶在製作時還可能混有丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯和色素等物質，丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，苯乙烯是致癌物，皮膚敏感的人可能出現過敏現象，應該儘量讓孩子少用皮膚接觸。
水寶寶中除了含聚丙烯酸鈉，通常還混有一定的丙烯腈，在人體內可析出氰離子，抑制細胞色素氧化酶的形成，造成細胞組織缺氧，臨床表現為頭暈乏力、噁心嘔吐、手足麻木和抽搐等，如果孩童玩耍時誤食入體內，可能會對身體造成傷害，產生不同程度的中毒現象；水寶寶的吸水性較強，進入消化系統中後會吸收水分膨脹，影響腸胃的正常蠕動和消化功能，如果無法及時排出可能引發感染，電解質紊亂，腹瀉甚至腸道穿孔和壞死，危及生命；還可能嗆到氣管或食管，導致呼吸不暢、咳嗽，嚴重時可能窒息。
孩子誤食後，家長應該先嚐試讓孩子將其吐出來，如果食用時間較長，要避免讓孩子喝太多水，減緩其在體內的膨脹速度，還需要觀察孩子是否有噁心、嘔吐等中毒症狀或呼吸不暢，如果情況嚴重則需及時就醫、洗胃等。
其他生活用途
除了製作水寶寶玩具外，聚丙烯酸鈉還有許多其他用途。
由於其吸水性較強，可用作兒童尿不溼和衛生巾等衛生用品中的主要填料，還能用作水晶泥種植花草，為植物提供水分的同時還具有一定的觀賞性。化妝品和製造時加入一定量的聚丙烯酸鈉也能起到分散和懸浮作用，有利於化妝品的發泡和穩定。
水晶泥可用於養花草
工業上，聚丙烯酸鈉是製作燒鹼、尿素等物質的重要原料。由於其吸水性特別強，放到水中後能自短時間內迅速膨脹，達到原體積的幾百倍到幾千倍，在一些工程堵漏、防滲等方面應用較廣泛。食品級聚丙烯酸鈉還可用作增稠劑，它能使澱粉粒子相互結合，分散滲透至蛋白質的網狀結構中，提高麵糰的延展性，不易破裂；油炸食品時加入一定量的聚丙烯酸鈉能讓食材中的油脂分佈得更均勻，炸出來的食品口感更好。
聚丙烯酸鈉可用作食品添加劑
在玩具方面，其實最近的網紅玩具水彈槍裡的“吸水彈”和水寶寶的材質相同，其主要材質為聚丙烯酸鈉交聯共聚物，是一種帶有強親水性基團材料經交聯形成網狀結構的吸水樹脂。但關於其安全性，國家質檢總局卻持否定態度，並專門發佈了《關於吸水彈軟彈槍的消費預警》，表明若吸水彈的膨脹率超過50%，則不符合現行玩具標準要求，屬於不合格產品。
雖然水寶寶五顏六色，晶瑩剔透十分好看，但聚丙烯酸鈉更適合在工業和食品加工等方面使用。考慮到研究已證明其毒性和強吸水性，以及對皮膚和眼睛等器官的刺激和腐蝕性，該種材料並不適合添加色素做成兒童玩具。家長應該加強對孩子的教育，儘量減少讓孩子接觸這類物質；在玩耍水寶寶過程中需要做好防範工作，尤其要謹防誤食，以免對身體造成傷害。
