如何斷定聚丙烯酰胺的好壞?多面解析聚丙烯酰胺
發(fā)布時間:20-12-03
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聚丙烯酰胺(PAM)是現(xiàn)在常用的清水資料,依據(jù)其分子量的不同可劃分為陰離子、陽離子、非離子三種規(guī)格,今天,我們億騰清水做為這個行業(yè)里的資深企業(yè),就從聚丙烯酰胺的物理性質等多方面具體講解一下如何去劃分聚丙烯酰胺的好環(huán)?以便讓你愈加了解聚丙烯酰胺。
一:溶解性
聚丙烯酰胺易溶于冷水,相對分子質量對其不溶性的影響不太顯著,但高相對分子質量的聚丙烯酰胺在濃度超過10%今后,就會構成凝膠狀的結構。進步溫度能夠稍微促進溶解但溶解溫度不要超過50℃,以避免產(chǎn)生分子降解。為了取得很好的水渙散性,商品聚丙烯酰胺制成片狀、粒狀為宜。假如允許先使聚丙烯酰胺渙散在水溶性醇中,然后再拌和加到水中,將會大大加快溶解速率。聚丙烯酰胺在水中的溶解速率不受PH值的影響,但假如是部分水解的產(chǎn)品,pH值偏堿性,其溶解速率會稍稍進步。pH值大于10.5時,聚丙烯酰胺就會產(chǎn)生水解。未水解的聚丙烯酰胺的稀溶液不受大多數(shù)無機鹽的影響,但高價鹽會分出水解度為45%的聚丙烯酰胺,因為高價的金屬鹽與羧基構成不溶于水的鹽。
聚丙烯酰胺在有機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,對它具有有用的溶劑化用,相當于聚合物的增塑劑。它不溶于大多數(shù)非極性有機溶劑,也不溶于丙酮和甲醇。
能夠經(jīng)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%水的甲醇或丙酮對聚丙烯酰胺進行洗刷也能夠去除雜質。
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分子質量的影響。聚丙烯酰胺溶液的黏度和濃度近似于對數(shù)聯(lián)系。高相對分子質量聚丙烯酰胺濃度超過10%時就很難處理。升高溫度則下降黏度,但并不顯著。非離子型聚丙烯酰胺溶液黏度受pH值的影響不顯著。但當pH值在10以上時,聚丙烯酰胺因為水解,黏度很快升高。這時,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pH值由酸性轉到堿性范圍時,非離子酰胺基轉為陰離子羧基,羧基因帶負電荷而產(chǎn)生斥力,導致大分子僵直,增加了分子間的摩擦力,黏度因而顯著的增加,這種現(xiàn)象只要在溶液存放一段時刻后才會顯現(xiàn)出來,在溶液制造后3h左右測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,在剪切條件下顯現(xiàn)假塑性。轉速增加,即剪切速率增大,黏度下降。這種現(xiàn)象能夠用高分子鏈的纏結概念來解釋。當剪切速率增大時,纏結被部分損壞,纏結點的數(shù)目因而有所降代,因而導致黏度下降。纏結概念還能夠解釋下面的現(xiàn)象:聚丙烯酰胺各種不同濃度的溶液黏度隨相對分子質量增大曲線都有一個拐點,這個拐點表示在相對分子質量增大到某一數(shù)值后,黏度就急劇增大。這個數(shù)值便是大分子鏈開端產(chǎn)生纏結時聚丙烯酰胺相對分子質量。因為纏結,高分子鏈彼此運動遭到了空間阻止,這就使黏度產(chǎn)生驟變。據(jù)調查,這個驟變的相對分子質量為44X104。
三:對鹽類等的容忍度
聚丙烯酰胺溶液對電解質有很好的容忍性。如對氯化銨、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。因而,當聚丙烯酰胺溶液貯存時,應含有100-1000mg/L的殺菌劑或其他五氯酚鈉之類的殺菌劑。
四:絮凝效果
聚丙烯酰胺分子鏈很長,這就使它能在兩個粒子之間架橋。在部分水解的聚丙烯酰胺溶液中加入氧化鋁的水合物時,聚合物的陰離子點吸附在氧化鋁上的陽離子點上,黏度就迅速地增加或凝膠化。這同一般絮凝的機理類似,即一個分子能一同吸附幾個粒子,使它們拉一同,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,假如絮凝劑的用量過多,使粒子上的吸附點被迅速占據(jù),減少了架橋的可能性,絮凝功率反而下降。
五:下降流體的動力學阻力
聚丙烯酰胺和其他水溶性聚合物一樣能大大降代流體經(jīng)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)中常常采用管路輸送挖出物。在給定的泵送才能下增加挖出物的活動速率是很有意義的實用技術。運用高相對分子質量的聚丙烯酰胺就能夠減少疏浚物的管流阻力。當增加100mg/L SeparanAP273(USA一家公司)的聚丙烯酰胺時,減阻可達70%。有公司對高嶺土、云母懸浮液在管道中的減阻效應作了測定,發(fā)現(xiàn)聚丙烯酰胺用量起著重要的效果。
六:稀溶液及相對分子質量的測定
對聚丙烯酰胺溶液的理論研討是很活躍的。從應用視點研討聚丙烯酰溶液的意圖之一是為了研討它的相對分子質量測定,即黏度法測定聚丙烯酰胺的相對分子質量,就常用的重均相對分子質量來講,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時黏度為7X10-3Pa.s增加到pH=7時黏度為21X10-3Pa.s,黏度因聚丙烯酰胺離子化而進步能夠經(jīng)過加入溶解鹽而康復;但即便加入4%NaCl,有時也不能徹底康復非離子的黏度。一般在0.1%-2%的濃度范圍內(nèi)研討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數(shù)聯(lián)系。在奧氏和烏氏黏度之間沒有什么聯(lián)系式。丈量一直用同一種方法。丈量相對分子質量時,一般需要NaNO3,或在pH=3下丈量,這樣能夠按捺氟斯效應。相對分子質量越高,對切變就越敏感。100X104以上相對分子質量等級的聚合物在快帶拌和和震動時,就會以必定速率降解。能夠發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過一根毛細管黏度計后黏度就下降了。