丙烯酰胺PAM是一種目前應(yīng)用*廣泛的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑,有時(shí)也被用作助凝劑。聚丙烯酰胺的生產(chǎn)原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定條件下,丙烯腈水解生成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通過(guò)懸浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺屬于水溶性樹(shù)脂,產(chǎn)品有粒狀固體和一定濃度的粘稠水溶液兩種。
聚丙烯酰胺在水的實(shí)際存在形態(tài)是無(wú)規(guī)線團(tuán),由于無(wú)規(guī)線團(tuán)具有一定的粒徑尺寸,其表面又有一些酰胺基團(tuán),因此能夠起到相應(yīng)的架橋和吸附能力,即具有一定的絮凝能力。但由于聚丙烯酰胺長(zhǎng)鏈卷曲成線團(tuán),使其架橋范圍較小,兩個(gè)酰胺基締結(jié)后,相當(dāng)于作用相互抵消而喪失兩個(gè)吸附位,再加上部分酰胺基卷藏在線團(tuán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,不能與水中的雜質(zhì)顆粒相接觸和吸附,所以其擁有的吸附能力不能充分發(fā)揮。
為了使締結(jié)在一起的酰胺基再次分開(kāi)、內(nèi)藏的酰胺基也能暴露在外表,人們?cè)O(shè)法將無(wú)規(guī)線團(tuán)適當(dāng)延伸展開(kāi),甚至設(shè)法在長(zhǎng)分子鏈上增加一些帶有陽(yáng)離子或陰離子的基團(tuán),同時(shí)提高吸附架橋能力和電中和壓縮雙電層的作用。這樣一來(lái),在PAM的基礎(chǔ)上又衍生出一系列性質(zhì)各異的聚丙烯酰胺類絮凝劑或助凝劑。
比如說(shuō)在聚丙烯酰胺溶液中加堿,使部分鏈節(jié)上的酰胺基轉(zhuǎn)化為羧酸鈉,而羧酸鈉在水中容易離解出鈉離子,使COO-基保留在支鏈上,因此生成部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。陰離子型聚丙烯酰胺分子結(jié)構(gòu)上的COO-基使分子鏈帶有負(fù)電荷,彼此相斥將原來(lái)締結(jié)在一起的酰胺基拉開(kāi),促使分子鏈由線團(tuán)狀逐漸伸展成長(zhǎng)鏈狀,從而使架橋范圍擴(kuò)大、提高絮凝能力,作為助凝劑其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得更為出色。
陰離子型聚丙烯酰胺的使用效果與其“水解度”有關(guān),“水解度”過(guò)小會(huì)導(dǎo)致混凝或助凝效果較差,“水解度”過(guò)大會(huì)增加制作成本。
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