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聚丙烯酰胺的作用原理及應(yīng)用范圍
聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子三種類(lèi)型。
作用原理
1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝時(shí),與被絮凝物種類(lèi)表面性質(zhì),特別是動(dòng)電位,粘度、濁度及懸浮液的PH值有關(guān),顆粒表面的動(dòng)電位,是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM,能使動(dòng)電位降低而凝聚。
2)吸附架橋:PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒形成聚集體而沉降。
3)表面吸附:PAM分子上的極性基團(tuán)顆粒的各種吸附。
4)增強(qiáng)作用:PAM分子鏈與分散相通過(guò)種種機(jī)械、物理、化學(xué)等作用,將分散相牽連在一起,形成網(wǎng)狀,從而起增強(qiáng)作用。
應(yīng)用范圍
1、在造紙過(guò)程中作助留劑,補(bǔ)強(qiáng)劑。
2、水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。
3、石油鉆采中作降水劑,驅(qū)油劑。
4、PAM還廣泛應(yīng)用于增稠、穩(wěn)定膠體、減阻、粘結(jié)、成膜、生物醫(yī)學(xué)材料等方面。
冠強(qiáng)化工主要從事聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氨氮去除劑、聚合硫酸鐵、葡萄糖 、硫酸鋁及其他有機(jī)和無(wú)機(jī)化工類(lèi)產(chǎn)品的銷(xiāo)售工作,客戶群遍及工業(yè),農(nóng)業(yè), 醫(yī)學(xué)行業(yè)和現(xiàn)代化建設(shè)等多種行業(yè)和部門(mén)。
聚丙烯酰胺在各類(lèi)企業(yè)水處理過(guò)程中的用途
聚丙烯酰胺在各類(lèi)企業(yè)水處理過(guò)程中的用途:
1、市政生活污水
在生活污水處理中,聚丙烯酰胺借著電性的中和及其本身所具有的吸附架橋作用,可促使懸濁粒子快速的凝集沉降達(dá)到分離,澄清的效果。主要使用于污水處理廠的前段絮凝沉降和后段污泥脫水。
2、工業(yè)廢水
添加聚丙烯酰胺于懸浮濁粒子的水中時(shí),借著電性的中和及高分子本身所具有的吸附架橋作用,可促使懸濁粒子快速的凝集沉降,而達(dá)到分離,澄清的效果,進(jìn)而提高作業(yè)效率,降低操作成本。
3、紡織印染行業(yè)
聚丙烯酰胺作為織物后處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn),能減少紡細(xì)紗時(shí)的斷線率;也可以防止織物的靜電和阻燃。用作印染助劑時(shí),可使產(chǎn)品附著牢度增強(qiáng)、鮮艷度提高;8而無(wú)緩沖劑時(shí),水解產(chǎn)生的氨會(huì)使溶液的PH值升高,黏度增加,但光散射線數(shù)據(jù)研究表明,在水解過(guò)程中PAM鏈長(zhǎng)基本保持不變,因此黏度的變化起因于水解引起的PAM鏈構(gòu)象變化。也可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑;此外,還可以用于紡織印染污水的高效凈化。
冠強(qiáng)化工主要從事聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氨氮去除劑、聚合硫酸鐵、葡萄糖 、硫酸鋁及其他有機(jī)和無(wú)機(jī)化工類(lèi)產(chǎn)品的銷(xiāo)售工作,客戶群遍及工業(yè),農(nóng)業(yè), 醫(yī)學(xué)行業(yè)和現(xiàn)代化建設(shè)等多種行業(yè)和部門(mén)。
影響聚丙烯酰胺粘度的因素有哪些?
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻力。內(nèi)摩擦阻力與聚合物的結(jié)構(gòu)、溶劑的性質(zhì)、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關(guān),它的數(shù)值越大,表明溶液的粘度越大。
因素一、溫度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
溫度是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的反應(yīng),分子的運(yùn)動(dòng)必須克服分子間的相互作用力,而分子間的相互作用,如分子間氫鍵、內(nèi)摩擦、擴(kuò)散、分子鏈取向、纏結(jié)等,直接影響粘度的大小,故而聚物溶液的粘度會(huì)隨溫度發(fā)生變化。溫度改變對(duì)高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相離子彼此糾纏形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合體,溫度越高時(shí),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越容易被破壞,故而其粘度下降。每年有大量的聚丙烯酰胺應(yīng)用于石油采油工業(yè),污水處理工業(yè),今天主要了解一下聚丙烯酰胺在污水處理領(lǐng)域的選擇。
因素二、水解時(shí)間對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時(shí)間的延長(zhǎng)而改變,水解時(shí)間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來(lái)不及形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所致,水解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結(jié)構(gòu)發(fā)生松懈所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負(fù)電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節(jié)之間的陰離子排斥力導(dǎo)致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。在鑄造和多屬制造工業(yè)中,用于平爐氣體洗滌水的凈化,粉末冶金廠和酸洗廠廢水的澄清,電解液的凈化和電鍍廢液的澄清。
因素三、礦化物對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響
聚丙烯酰胺分子鏈中中陽(yáng)離子基團(tuán)相對(duì)于陰離子基團(tuán)數(shù)目較多,凈電荷較多,極性較大,而水是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著礦物質(zhì)含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周?chē)撵o電荷結(jié)合,聚合物溶液極性減小,黏度減??;否則會(huì)使聚bing烯酰胺分子鏈斷開(kāi)而失去助凝效果,并造成凈化出水中bing烯酰胺單體含量增加的不良后果。礦物質(zhì)濃度繼續(xù)增加,正、負(fù)離子基團(tuán)形成分子內(nèi)或分子間氫鍵的締合作用(導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性下降),同時(shí)加入的鹽離子通過(guò)屏蔽正、負(fù)電荷,拆散正、負(fù)離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導(dǎo)致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競(jìng)爭(zhēng),使得聚合物溶液在較高的鹽濃度下粘度保持較小。
聚丙烯酰胺在水處理中的作用
(1)減少絮凝劑的用量。在達(dá)到同等水質(zhì)的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用,可以大大降低絮凝劑的使用量;
(2)改善水質(zhì)。在飲用水處理與工業(yè)廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無(wú)機(jī)絮凝劑配合使用,可明顯改善水質(zhì);
(3)提高絮體強(qiáng)度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強(qiáng)度高,沉降性能好,從而提高固液分離速度,有利于污泥脫水;
(4)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無(wú)機(jī)絮凝劑的用量,從而避免無(wú)機(jī)物質(zhì)在設(shè)備表面的沉積,減緩設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢。
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