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聚丙烯酰胺使用时需要考虑的影响因素有哪些?

2021/8/30    来源:    作者:聚丙烯酰胺  阅读:次  【打印此页】

      聚丙烯酰胺简称PAM,为丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称,也是水溶性高分子中应用比较广泛的品种之一。聚丙烯酰胺在使用时需要考虑一定的影响因素,只有这样才能充分发挥其性能,关于聚丙烯酰胺使用时需要考虑的影响因素具体介绍如下:


聚丙烯酰胺


       聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。
      1、温度对聚丙烯酰胺粘度的影响
     温度是分子无规则热运动激烈程度的反映,分子的运动必须克服分子间的相互作用力,而分子间的相互作用,如分子间氢键、内摩擦、扩散、分子链取向、缠结等,直接影响粘度的大小,故高聚物溶液的粘度会随温度发生变化。温度改变对高聚物溶液粘度的影响是显著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度随温度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此纠缠形成网状结构的聚合体,温度越高时,网状结构越容易破坏,故其粘度下降。
       2、分子量对聚丙烯酰胺粘度的影响

       聚丙烯酰胺溶液的粘度随高聚物分子量的增大而增大,这是由于高分子溶液的粘度由分子运动时分子间的相互作用产生。当聚合物相对分子质量约为106时,高分子线团开始相互渗透,足以影响对光的散射。含量稍高时机械缠结足以影响粘度。含量相当低时,聚合物溶液可视为网状结构,链间机械缠结和氢键共同形成网的节点。含量较高时,溶液含有许多链-链接触点,使高聚物溶液呈凝胶状。因此,高聚物相对分子质量越大,分子间越易形成链缠结,溶液的粘度越大。


聚丙烯酰胺


       3、水解时间对聚丙烯酰胺粘度的影响
       聚丙烯酰胺溶液粘度随水解时间的延长而改变,水解时间短,粘度较小,这可能是由于高聚物还来不及形成网状结构所致;水解时间过长,粘度下降,这是聚丙烯酰胺在溶液中结构发生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后离解成带负电荷的大分子,分子间静电排斥作用以及同一分子上不同链节之间的阴离子排斥力导致分子在溶液中伸展并能使分子之间相互缠绕,这就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明显增加的原因。
       4、矿化度对聚丙烯酰胺粘度的影响
      聚丙烯酰胺分子链中阳离子基团相对于阴离子基团数目较多,净电荷较多,极性较大,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理,聚合物水溶性较好,特性黏度较大;随着矿物质含量的增加,正的静电荷部分被阴离子包围形成离子氛,从而与周围正的静电荷结合,聚合物溶液极性减小,黏度减小;矿物质浓度继续增加,正、负离子基团形成分子内或分子间氢键的缔合作用(导致聚合物在水中的溶解性下降),同时加入的盐离子通过屏蔽正、负电荷,拆散正、负离子间缔合而使已形成的盐键受到破坏(导致聚合物在水中的溶解性增大),这两种作用相互竞争,使得聚合物溶液在较高的盐浓度(>0.06 mol/L)下粘度保持较小。
       5、聚丙酰胺的浓度选择要考虑如下因素:
       制造罐小而每天用药量大,主张配的稍浓一些(如0.3%);聚合物分子量很高时,主张配得稍稀一些(如0.1%);聚合物溶液投到污水中,如因设备原因涣散情况不太好时,主张配得稍稀一些。总归,聚合物浓度过大,会形成拌和器马达负荷过大,也会形成进入处理系统后涣散情况不好,影响运用作用,配得稀一些有助于提高运用作用。
      使用建议:
      1、在夏日水温较高时,阴、阳离子型聚合物需拌和1小时左右,非离子型聚合物需拌和2小时左右;
      2、在冬季水温较低时,阴、阳离子型聚合物需拌和1.5小时左右,非离子型聚合物需拌和3小时左右;
      3、聚丙烯酰胺的浓度越高,聚合物溶解速度越快。溶解不均匀或不充分会影响运用作用。
      粉状的聚丙烯酰胺在枯燥、阴凉的地方可寄存二年以上,但配成溶液后,其寄存时刻就很有限。一般说,溶液浓度为0.1%时,非、阴离子型聚合物溶液不超越一周;阳离子型聚合物溶液不超越一天。溶液安稳性与浓度有关,配得越浓(如3%到5%)的溶液寄存时刻越长。但3%到5%的溶液不能直接去处理污水,运用前还要稀释。阳离子型聚丙烯酰胺溶液在pH<5.5时较安稳,pH>6时会因水解而迅速失效。它对铁离子和钙、镁离子比阴离子聚合物敏感。
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