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聚丙烯酰胺的测定方法详解

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺均聚或与其他单体共聚而形成的线型水溶性高分子的总称,分子结构见图7-9。结构式中丙烯酰胺相对分子质量为71.08,n值为2×104~9×105,故PAM相对分子质量通常为1.5×106~1.5×107,分为低、中、高和超高相对分子质量。固体聚丙烯酰胺在研磨粉碎过程中,同样会发生降解反应。PAM的检测包括固含量、溶解性、不溶物、相对分子质量及黏度等性能的检测。

聚丙烯酰胺的测定方法详解

丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是由丙烯酰胺均聚或与其他单体共聚而形成的线型水溶性高分子的总称,分子结构见图7-9。结构式中丙烯酰胺相对分子质量为71.08,n值为2×104~9×105,故PAM相对分子质量通常为1.5×106~1.5×107,分为低、中、高和超高相对分子质量。

图7-9 PAM分子结构

PAM产品按其纯度来分,有粉剂和胶体两种,粉剂产品为白色或微黄色颗粒或粉末,密度为1.302g/cm3(23℃),固含量在90%以上,易从环境中吸取水分,胶体产品为无色或微黄色透胶体,固含量为8%~9%。PAM产品按其离子型来分,有阳离子型、阴离子型、非离子型和两性(即含阳离子基、又含阴离子基)4种。

PAM及其衍生物结构单元中含有酰胺基易形成氢键,因此具有良好的水溶性,也能够与其他物质吸附,具有除浊、脱色、吸附、黏合等多种功能,可以用作高效的絮凝剂、助留助滤剂、分散剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂,广泛应用于水处理、造纸、石油煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等行业,且用量少。两性聚合物是分子链上含有正、负两种电荷基团的水溶性高分子,与仅含有一种电荷的离子型聚合物相比,具有独特的溶液性质,尤其是“反聚电解质效应”,赋予其很多性能,还可以用作驱油剂、药物载体等。阳离子型一般都含有微量毒性,不适宜在给排水工程中使用,所以我们接触到的水处理剂聚丙烯酰胺均属阴离子型(中性或碱性的污水)或非离子型(含酸性水)。(www.xing528.com)

PAM粉剂能以任意比例溶于水,高相对分子质量聚合物在浓度超过10%时由于分子间氢键会形成凝胶状结构,因此溶液浓度的选择,通常建议0.1%~0.3%。水温低于5℃时溶解缓慢,提高溶解温度能促进溶解,但一般不需要加热,常温即可,加热也不宜超过50℃,以防止降解及产生其他反应。当PAM相对分子质量大于1.5×106,其水溶液浓度为0.001%~5%范围时,由于存在水分子氢键的作用,溶液的黏度随放置时间的延长而降低(称为老化),即溶液黏度不稳定,可能升高或降低,而相对分子质量未发生变化。加入2%异丙醇可使溶液黏度稳定。PAM水溶液在受高剪切应力作用时,会发生大分子链降解和黏度降低,特别是超高相对分子质聚丙烯酰胺高速搅拌时即可发生降解,超声波具有同样的作用。固体聚丙烯酰胺在研磨粉碎过程中,同样会发生降解反应。降解过程中生成自由基,若有共聚单体存在则生成嵌段共聚物。PAM不溶于大多数非极性有机溶液,如甲醇乙醇丙酮乙醚、脂肪烃和芳香烃。可溶于甲酰胺、肼、乙二醇、吗琳、醇-环氧乙烷加成物等溶剂中,有限溶解于少数极性有机溶剂,如乙酸丙烯酸、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和甲酰胺。

PAM的检测包括固含量、溶解性、不溶物、相对分子质量及黏度等性能的检测。

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