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聚丙烯酰胺的性质及作用机理

发布时间:2019-11-28 10:35:44 浏览:128次

  聚丙烯酰胺,英文名称为Poly(acrylamide),CAS号为9003-05-8,分子式为(C3H5NO)n,聚丙烯酰胺是一种线状的有机高分子聚合物,同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品,专门可以吸附水中的悬浮颗粒,在颗粒之间起链接架桥作用,使细颗粒形成比较大的絮团,并且加快了沉淀的速度。这一过程称之为絮凝,因其中良好的絮凝效果PAM作为水处理的絮凝剂并且被广泛用于污水处理。聚丙烯酰胺目数:目数是指物料的粒度或粗细度,目数是单位面积上的方格数.一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内有多少个网孔数,即筛网的网孔数。

  1.聚丙烯酰胺的性质及质量指标

  聚丙烯酰胺简称PAM,分为阳离子型、阴离子型、非离子型,相对分子质量在400~2000之间,产品外观为白色粉末,易溶于水,温度超过120度时易分解。

  阴离子型聚丙烯酰胺在中性和碱性介质中呈高聚物电解质的特征,对盐类电解质敏感,与高价金属离子能交联成不溶性的凝胶体,其主要用于生活生产用水、工业和城市污水处理,还可用于无机污泥的脱水。

  阳离子型聚丙烯酰胺的水溶液是高分子电解质,带有正电荷,对悬浮的有机胶体和有机物可有效凝聚,并能强化固液分离的过程,因此主要用于水中悬浊液和悬浊物的絮凝沉淀,或有机污泥的脱水。非离子型聚丙烯酰胺为大分子链上不含离子基团,但酰胺基与许多物质,如黏土、纤维素等能产生氢键,因吸附架桥而凝聚。

  在水处理中,通常所用聚丙烯酰胺为白色粉状颗粒,配成0.1%~0.3%的水溶液,水溶液为均匀、透明、黏稠的溶液。溶解时,阴、阳离子型聚合物需搅拌1~1.5h,非离子型聚合物需搅拌2~3h。

  2.聚丙烯酰胺的作用机理

  聚丙烯酰胺的作用机理一般认为是吸附-电中和-架桥,但电中和不是主要机理。在絮凝过程中,高分子浓度较低时,吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上,通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起,从而导致絮凝,这就是发生高分子絮凝作用的架桥机理。架桥的必要条件是颗粒上存在空白表面,如果溶液中的高分子浓度很大,颗粒表面已完全被所吸附的高分子所覆盖,则颗粒不会再通过架桥而絮凝,此时高分子起的是保护作用。所以,高分子絮凝剂加入量存在最佳范围,超过最佳范围,絮凝效果反而差。

  3. 主要用途

  聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物,而且兼具絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。这些性能随着衍生物离子的不同而各有侧重。因而在采油、选矿、洗煤、冶金、化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保、建材、农业生产等部门都有广泛的使用。

  4.影响效果条件

  正常情况下聚丙烯酰胺的使用效果会使用量的增加絮凝效果而提高,不过用量过多时会使效果变低,重新变成稳定的胶体。其次是絮凝时间:有机絮凝剂与无机絮凝剂的配合使用,其最大的特点是可以获得最大颗粒的絮凝体,并把油滴凝集或吸附而出去。速度过慢、时间过短,絮凝剂不能与固体颗粒充分接触,不利于絮凝剂捕集胶体颗粒;且絮凝剂的浓度分布也不均匀,更不利于发挥絮凝剂的作用。聚丙烯酰胺的使用效果还与水温有关:低水温时反应速度过慢,水解时间增加,影响处理的水量,同时过高的粘度对絮凝剂的撕裂作用也会使絮凝体变得细小 。高水温时反应速度过快,形成絮凝体细小。