哪些條件會(huì)影響聚丙烯酰胺的最佳水解度?@-1

哪些條件會(huì)影響聚丙烯酰胺的最佳水解度?

    聚丙烯酰胺的最佳水解度因水解條件不同而異，而且不同條件下的最佳水解度不同，水解速度也不是，那么哪些條件會(huì)影響聚丙烯酰胺的最佳水解度呢？鞏義市東方凈水有限公司作為聚丙烯酰胺生產(chǎn)廠家為大家詳細(xì)分析一下！
  聚丙烯酰胺的水解是一個(gè)比較緩慢的過程，提高水解速度，是生產(chǎn)中急解決的問題，這就更加突出了影響聚丙烯酰胺最佳水解度的條件的重要性！另外，研究聚丙烯酰胺最優(yōu)水解條件，對(duì)促進(jìn)聚丙烯酰胺系列絮凝劑產(chǎn)品的開發(fā)，也具有極其重要的作用！
 大家都知道，影響聚丙烯酰胺水解的條件因素主要有:聚丙烯酰胺溶液濃度，加堿比及溫度。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酰胺水解度隨水解條件的不同而取不同的值。在溫度為20℃，加堿比0.333:1時(shí)，最佳水解度為32～33%，與文獻(xiàn)推薦數(shù)值30%左右基本一致。然而當(dāng)提高溫度或提高加堿比時(shí)，最佳水解度均有增大的趨勢(shì)。聚內(nèi)烯酰胺溶液濃度的影響不很明顯。如前所述，聚丙烯酰胺的絮凝效果在本質(zhì)上是由其分子鏈在溶液中的存在形態(tài)所決定的。水解度作為描述水解程度的指標(biāo)，僅在一定程度上反映了聚丙烯酰胺的這一性態(tài)。水解度相同，聚丙烯酰胺分子鏈的伸展程度及荷電情況不一定相同。
　　注:加堿比、濃度欄括號(hào)中為按有效成分含量各8%的膠狀聚丙烯酰胺產(chǎn)品重量計(jì)數(shù)值
　　聚丙烯酰胺在水解時(shí)，部分酰胺基轉(zhuǎn)化為羧基，這些羧基并不全部呈離子狀態(tài)，它為一弱電解質(zhì)，在溶液中部分電離。式(1)可進(jìn)一步分解為:
　　式中:k a —電離平衡常數(shù)；
　　a—活度；
　　HPAM及HPAM m 分別代表部分水解聚丙烯酰胺的分子與離子。
　　在式(5)的平衡中，加堿比對(duì)平衡移動(dòng)有重要的影響。當(dāng)聚丙烯酰胺濃度一定時(shí)，提高加堿比，亦即提高了氫氧根離子的濃度，從而使平衡有向右移動(dòng)的趨勢(shì)；但提高加堿比，增加了溶液中的電解質(zhì)含量，過多Na + 的存在，使電離作用受到抑制?？偟慕Y(jié)果是使電離度減小，式(5)的平衡向左移動(dòng) 〔2〕 。同時(shí)，提高電解質(zhì)濃度，改變了聚合電解質(zhì)的雙電層，也使聚丙烯酰胺分子鏈的伸展程度降低；特別是由于聚電解質(zhì)很大的分子量和高電荷密度，使這一效應(yīng)更為突出。所以在水解度相同時(shí)，加堿比愈高，聚丙烯酰胺分子鏈所帶電荷就愈小，分子鏈伸展程度就愈小。要達(dá)到與某一低加堿比情況相同的荷電狀況與伸展程度，就要進(jìn)一步提高水解度。故聚丙烯酰胺的最佳水解度隨加堿比的增高而增大。
　　式(6)中的電離平衡常數(shù)K a 是溫度的函數(shù)。由熱力學(xué)第二定律，有式
　　式中:T-絕對(duì)溫標(biāo)，開爾文；
　　△H-反應(yīng)熱；反應(yīng)(5)為放熱反應(yīng)故△H<0。
　　由于△H<0，則式(7)右端 0，說明k a 隨溫度的升高而減小，即當(dāng)溫度升高時(shí)、式(5)的平衡向左移動(dòng)，使聚丙烯酰胺的最佳水解度增大。
　　同理，當(dāng)聚丙烯酰胺濃度改變時(shí)，也存在式(5)平衡的移動(dòng)問題。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看(表1)，其作用情況對(duì)最佳水解度的影響不大。
　　綜上所述，水解條件對(duì)最佳水解度有較大影響。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)水解條件，采用相應(yīng)的最佳水解度。
　　三、聚丙烯酰胺水解條件的選擇
　　聚丙烯酰胺的水解是一個(gè)較為緩慢的過程。提高水解速度，是生產(chǎn)中急需解決的問題。
　　聚丙烯酰胺水解反應(yīng)大體經(jīng)歷兩個(gè)階段(圖2)。第一階段，曲線較陡，反應(yīng)速度較快；到一定程度后，進(jìn)入第二階段，曲線變緩，反應(yīng)速度下降，水解度依時(shí)間僅作緩慢的變化。兩個(gè)階段的交點(diǎn)為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
　　在一定的水解條件下，水解度與水解時(shí)間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。我們稱達(dá)到最佳水解度的時(shí)間為最佳水解時(shí)間。在不同條件下進(jìn)行聚丙烯酰胺的水解試驗(yàn)，就可得到相應(yīng)于該條件的最佳水解時(shí)間。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可得經(jīng)驗(yàn)公式如下:

　　log t=2.49×10 -0.007 鞏義市東方凈水材料有限公司，是繼鞏義市東方給排水材料廠的基礎(chǔ)上改制的新型股份制企業(yè)。二十多年來公司本著“追求品質(zhì)；盡善盡美”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念，不斷開發(fā)聚合氯化鋁等凈水藥劑，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，生產(chǎn)設(shè)備一流，技術(shù)力量雄厚。產(chǎn)品已有聚合氯化鋁擴(kuò)展到環(huán)保填料等六大系列，三十多個(gè)品種。質(zhì)量?jī)?yōu)于國(guó)內(nèi)同行業(yè)之首，它適用于各種過濾器、離子交換器、無閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)式供水設(shè)備及微濾、超濾、反滲透、游泳池、海水淡化等水處理設(shè)備，是自來水公司、污水處理廠、造紙、制藥、釀造、電力、冶金、ú氣、紡織、印染、石油、化工行業(yè)的理想產(chǎn)品，用戶遍布全國(guó)20多個(gè)省、市及出口東南亞國(guó)際市場(chǎng)。
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