在适宜的低浓度下,聚丙烯酰胺溶液可视为网状结构,链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点;浓度较高时,由于溶液含有许多链一链接触点,使得PAM溶液呈凝胶状。PAM水溶液与许多能和水互溶的**物有很好的相容性,对电解质有很好的相容性,对、硫酸铜、氢氧化钾、碳酸钠、硼酸钠、、磷酸钠、硫酸钠、氯化锌、硼酸及磷酸等物质不敏感。
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H20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),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。
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。
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而,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。
聚丙烯酰胺在水处理中的主要作用:
1、减少絮凝剂的用量,在达到同等水质的前提下,聚丙烯酰胺作为助凝剂与其他絮凝剂配合使用,可以大大降低絮凝剂的使用量。
2、改善水质,在应用水处理与工业废水处理中,聚丙烯酰胺与无机絮凝剂配合使用,可明显改变水质。
3、提高絮体度与沉降速度,聚丙烯酰胺形成的絮体强度高沉降性能好,从而提高固液分离速度有利于污泥脱水。
4、循环冷却系统的防腐与防垢,聚丙烯酰胺的使用可大大减少无机絮凝剂的用量,从而避免无机物质在设备表面的沉积,减缓设备的腐蚀与结垢。
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