解析聚丙烯酰胺的物理性質(zhì)絮凝劑作用

聚丙烯酰胺

     聚丙烯酰胺(PAM)是現(xiàn)在常用的凈水材料，根據(jù)其分子量的不同可劃分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子三種規(guī)格，今天，我們河南翔龍環(huán)?？萍加邢薰咀鰹檫@個(gè)行業(yè)里的資深企業(yè)，就從聚丙烯酰胺的物理性質(zhì)等多方面詳細(xì)講解一下如何去劃分聚丙烯酰胺的好環(huán)？以便讓你更加了解聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺價(jià)格

    一：溶解性

    聚丙烯酰胺易溶于冷水，相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)其不溶性的影響不太明顯，但高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺在濃度超過10%以后，就會(huì)形成凝膠狀的結(jié)構(gòu)。提高溫度可以稍微促進(jìn)溶解但溶解溫度不要超過50℃，以防止發(fā)生分子降解。為了獲得很好的水分散性，商品聚丙烯酰胺制成片狀、粒狀為宜。如果允許先使聚丙烯酰胺分散在水溶性醇中，然后再攪拌加到水中，將會(huì)大大加快溶解速率。聚丙烯酰胺在水中的溶解速率不受PH值的影響，但如果是部分水解的產(chǎn)品，pH值偏堿性，其溶解速率會(huì)稍稍提高。pH值大于10.5時(shí)，聚丙烯酰胺就會(huì)發(fā)生水解。未水解的聚丙烯酰胺的稀溶液不受大多數(shù)無機(jī)鹽的影響，但高價(jià)鹽會(huì)析出水解度為45%的聚丙烯酰胺，因?yàn)楦邇r(jià)的金屬鹽與羧基形成不溶于水的鹽。

    聚丙烯酰胺在有機(jī)溶劑中的溶解度一般是有限的。某些化合物，如乙二醇、甘油、二氧六圜、丙醇胺、嗎啉、丙二醇、醇一環(huán)氧乙烷加成物，對(duì)它具有有效的溶劑化用，相當(dāng)于聚合物的增塑劑。它不溶于大多數(shù)非極性有機(jī)溶劑，也不溶于丙酮和甲醇。

    可以通過在甲醇或丙酮中沉淀的辦法來提純聚丙烯酰胺。用含20%-30%水的甲醇或丙酮對(duì)聚丙烯酰胺進(jìn)行洗滌也可以去除雜質(zhì)。

    二：黏度

    聚丙烯酰胺水溶解黏度受溶液黏度、pH值 、剪切速率及聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的影響。聚丙烯酰胺溶液的黏度和濃度近似于對(duì)數(shù)關(guān)系。高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酰胺濃度超過10%時(shí)就很難處理。升高溫度則降低黏度，但并不顯著。非離子型聚丙烯酰胺溶液黏度受pH值的影響不明顯。但當(dāng)pH值在10以上時(shí)，聚丙烯酰胺由于水解，黏度很快升高。這時(shí)，pH值的影響才顯現(xiàn)出來。純聚丙烯酰胺易水解。在水溶液中，當(dāng)pH值由酸性轉(zhuǎn)到堿性范圍時(shí)，非離子酰胺基轉(zhuǎn)為陰離子羧基，羧基因帶負(fù)電荷而產(chǎn)生斥力，導(dǎo)致大分子僵直，增加了分子間的摩擦力，黏度因而明顯的增加，這種現(xiàn)象只有在溶液存放一段時(shí)間后才會(huì)顯示出來，在溶液配制后3h左右測(cè)定黏度就看不到這種現(xiàn)象。聚丙烯酰胺溶液黏度隨著其水解度的升高而升高。聚丙烯酰胺是非牛頓流體，在剪切條件下顯示假塑性。轉(zhuǎn)速增加，即剪切速率增大，黏度降低。這種現(xiàn)象可以用高分子鏈的纏結(jié)概念來解釋。當(dāng)剪切速率增大時(shí)，纏結(jié)被部分破壞，纏結(jié)點(diǎn)的數(shù)目因此有所降代，因而導(dǎo)致黏度下降。纏結(jié)概念還可以解釋下面的現(xiàn)象：聚丙烯酰胺各種不同濃度的溶液黏度隨相對(duì)分子質(zhì)量增大曲線都有一個(gè)拐點(diǎn)，這個(gè)拐點(diǎn)表示在相對(duì)分子質(zhì)量增大到某一數(shù)值后，黏度就急劇增大。這個(gè)數(shù)值就是大分子鏈開始產(chǎn)生纏結(jié)時(shí)聚丙烯酰胺相對(duì)分子質(zhì)量。由于纏結(jié)，高分子鏈相互運(yùn)動(dòng)受到了空間阻礙，這就使黏度發(fā)生突變。據(jù)調(diào)查，這個(gè)突變的相對(duì)分子質(zhì)量為44X104。

    三：對(duì)鹽類等的容忍度

    聚丙烯酰胺溶液對(duì)電解質(zhì)有很好的容忍性。如對(duì)氯化銨、硫酸鈣、硫酸銅、氫氧化鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鋅、硼酸、磷酸等都不敏感，與表面活性劑也能相容。聚丙烯酰胺可耐霉菌的侵蝕，但不耐其他微生物的侵蝕。因此，當(dāng)聚丙烯酰胺溶液儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)含有100-1000mg/L的殺菌劑或其他翔龍環(huán)保之類的殺菌劑。

    四：絮凝作用

    聚丙烯酰胺分子鏈很長(zhǎng)，這就使它能在兩個(gè)粒子之間架橋。在部分水解的聚丙烯酰胺溶液中加入氧化鋁的水合物時(shí)，聚合物的陰離子點(diǎn)吸附在氧化鋁上的陽(yáng)離子點(diǎn)上，黏度就迅速地增加或凝膠化。這同一般絮凝的機(jī)理類似，即一個(gè)分子能同時(shí)吸附幾個(gè)粒子，使它們拉一起，迅速沉降。沉降的速率取決于絮凝劑的濃度和懸浮固體的濃度，如果絮凝劑的用量過多，使粒子上的吸附點(diǎn)被迅速占領(lǐng)，減少了架橋的可能性，絮凝效率反而降低。

    五：降低流體的動(dòng)力學(xué)阻力

    聚丙烯酰胺和其他水溶性聚合物一樣能大大降代流體通過管線所需要的能量，流體的阻力降取決于聚合物的濃度和流體的線速度。在水力疏浚作業(yè)中經(jīng)常采用管路輸送挖出物。在給定的泵送能力下增加挖出物的流動(dòng)速率是很有意義的實(shí)用技術(shù)。使用高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺就可以減少疏浚物的管流阻力。當(dāng)添加100mg/L SeparanAP273(美國(guó)一家公司)的聚丙烯酰胺時(shí)，減阻可達(dá)70%。有公司對(duì)高嶺土、云母懸浮液在管道中的減阻效應(yīng)作了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺用量起著重要的作用。

    六：稀溶液及相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定

    對(duì)聚丙烯酰胺溶液的理論研究是很活躍的。從應(yīng)用角度研究聚丙烯酰溶液的目的之一是為了研究它的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定，即黏度法測(cè)定聚丙烯酰胺的相對(duì)分子質(zhì)量，就常用的重均相對(duì)分子質(zhì)量來講，聚丙烯酰胺溶液可能部分水解。而沒有水解的聚丙烯酰胺溶液的黏度同pH=3時(shí)黏度為7X10-3Pa.s增加到pH=7時(shí)黏度為21X10-3Pa.s，黏度因聚丙烯酰胺離子化而提高可以通過加入溶解鹽而恢復(fù)；但即使加入4%NaCl，有時(shí)也不能*恢復(fù)非離子的黏度。一般在0.1%-2%的濃度范圍內(nèi)研究聚丙烯酰胺溶液的黏度。在更低的濃度下，黏度和濃度有近似的對(duì)數(shù)關(guān)系。在奧氏和烏氏黏度之間沒有什么關(guān)系式。測(cè)量始終用同一種方法。測(cè)量相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，一般需要NaNO3，或在pH=3下測(cè)量，這樣可以抑制氟斯效應(yīng)。相對(duì)分子質(zhì)量越高，對(duì)切變就越敏感。100X104以上相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)別的聚合物在快帶攪拌和震動(dòng)時(shí)，就會(huì)以一定速率降解?？梢园l(fā)現(xiàn)，在通過一根毛細(xì)管黏度計(jì)后黏度就下降了。