聚丙酰胺的水解度.doc

水處理藥劑知識(shí)大家都知道一個(gè)道理，水處理主要是用于以能源利用、環(huán)境保護(hù)、水處理方面的科研以及環(huán)保水處理藥劑的生產(chǎn)等為主。安徽賽科環(huán)保科技有限公司有著多年的水處理藥劑的很多公司建立了水處理藥劑生產(chǎn)廠和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室。水處理藥劑ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時(shí)，有良好的緩蝕效果。ATMP用于火力發(fā)電廠、煉油廠的循環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)?？梢云鸬綔p少金屬設(shè)備或管路腐蝕和結(jié)垢的作用。ATMP在紡織印染等行業(yè)用作金屬離子螯合劑，也可用于金屬表面處理劑等。HEDP固體屬于高純產(chǎn)品，適用于冬季嚴(yán)寒地區(qū)；特別適用于電子行業(yè)的清洗劑和日用化學(xué)品添加劑。EDTMPS是含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高35倍。能與水混溶，無毒無污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在200下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，形成多個(gè)單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。EDTMPS對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。ATMP Na4是ATMP的中性鈉鹽，可阻止水中成垢鹽類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。 ATMP Na4適用于火力發(fā)電廠、煉油廠的循環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)。ATMP Na4對(duì)于其他一些添加劑也有很好的相容性。ATMP Na4特別適用于中性到酸性配方中，無氨味產(chǎn)生。PAAS無毒，易溶于水，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的；PAAS是一種常用的分散劑，除用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作阻垢分散劑使用外，還廣泛應(yīng)用于造紙和紡織、印染、陶瓷、涂料等行業(yè)。苯扎氯銨是一種陽離子表面活性劑，屬非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生長，并具有良好的粘泥剝離作用和一定的分散、滲透作用，同時(shí)具有一定的去油、除臭能力和緩蝕作用。反滲透阻垢劑、分散劑TH-0100是一種高效阻垢劑，適用于反滲透（RO）系統(tǒng)及納濾（NF）和超濾（UF）系統(tǒng)中，可防止膜面結(jié)垢，能提高產(chǎn)水量和產(chǎn)水質(zhì)量，降低運(yùn)行費(fèi)用。TH-260 反滲透清洗劑是一種低PH值液體配方，用于去除金屬氫氧化物，碳酸鈣和其它類型的結(jié)垢。聚丙烯酰胺水解度問題分析聚丙烯酰胺最為水處理的藥劑的佼佼者，有著很多的優(yōu)勢。聚丙烯酰胺尤其是在對(duì)高濁度水處理上，具有一個(gè)十分優(yōu)異的絮凝效能。同時(shí)聚丙烯酰胺作為非離子型高聚物，它通常是卷曲成無規(guī)線團(tuán)。在進(jìn)行化學(xué)要處理時(shí)一般加堿可使聚丙烯酰胺部分水解，在所生成的羧基陰離子之間靜電斥力的作用下，使分子鏈伸開，以暴露出來的活性酰胺基團(tuán)和很長的分子鏈，發(fā)揮優(yōu)異的吸附架橋絮凝作用。聚丙烯酰胺的水解反應(yīng)，可以下式表示:式(1)中反應(yīng)進(jìn)行的程度，通常以水解度表示h=m/n100%(2)式中:h-水解度(%)；m聚丙烯酰胺分子中水解生成的羧基數(shù)；n聚丙烯酰胺分子中水解前酰胺基總數(shù)。在反應(yīng)(1)中，隨著水解度的增加，羧基陰離子增加，分子鏈不斷伸展，從而有使絮凝效果逐漸增強(qiáng)的作用；同時(shí)，聚丙烯酰胺分子的負(fù)電性亦逐漸增強(qiáng)，又妨礙了其與負(fù)電性的泥沙雜質(zhì)相吸附，而且在吸附架橋中起主要作用的活性基團(tuán)-酰胺基也不斷減少，從而隨著水解度的增加，又存在使絮凝效果逐漸變差的因素。在水解前期，前者起主導(dǎo)作用；水解后期，后者升居主導(dǎo)地位。作為綜合結(jié)果，必存在一個(gè)最優(yōu)的水解程度，使絮凝效果最佳，即存在著一個(gè)最佳水解度。自M ichaels 1 于1954年提出最佳水解度的概念以來，一直普遍認(rèn)為其值為30%左右。但對(duì)高濁度水，最佳水解度是否仍為30%，是本文要探討的一個(gè)課題。聚丙烯酰胺作為一種有機(jī)高分子物質(zhì)，水解反應(yīng)速度較慢，應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)高速水解，是本文將要探討的另一個(gè)課題。一、聚丙烯酰胺絮凝的最佳水解度以白銀礦山藥劑廠產(chǎn)的膠狀聚丙烯酰胺作為實(shí)驗(yàn)用絮凝劑。實(shí)測平均分子量為6.210 6 ，有效成分含量為9.0%。首先將聚丙烯酰胺配制成一定濃度的溶液，加入氫氧化鈉進(jìn)行水解。然后以一定的時(shí)間間隔測定其水解度，并以此水解試樣做高濁度水的靜水絮凝沉淀試驗(yàn)，以渾液面沉速作為表征絮凝效果的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)均在恒溫條件下進(jìn)行。溶液的濃度；以百分濃度，即100g溶液中含的聚丙烯酰胺的克數(shù)表示。習(xí)慣上，常以有效成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺產(chǎn)品的重量來進(jìn)行計(jì)算。在本文中，則以聚丙烯酰胺有效成分的重量來計(jì)算。水解時(shí)，加入氫氧化鈉的數(shù)量，可以加堿比表示。加堿比就是水解液中氫氧化鈉與聚丙烯酰胺的重量比。習(xí)慣上，常以有效成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺產(chǎn)品的重量進(jìn)行計(jì)算。在本文中，則以聚丙烯酰胺有效成分的重量來計(jì)算。水解度的測定，采用黑龍江大學(xué)化學(xué)系研究提出的方法。按要求稱取一定量的待測試樣，用無水乙醇和丙酮純化精制后，再用甲基橙靛蘭二磺酸鈉混合指示劑滴定法測定。水解度的計(jì)算式為:式中:N-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)量濃度；V至等當(dāng)點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積mL)；W-試樣中聚丙烯酰胺含量按水解前重量計(jì)(m g)。高濁度水靜水絮凝沉淀試驗(yàn)在1000mL量簡中進(jìn)行。將黃河泥沙用自來水充分浸泡，配制成100kg/m 3 的高濁度水，加入部分水解的聚丙烯酰胺試樣3.6m g(有效成份，后同)，對(duì)水?dāng)嚢枰赃M(jìn)行混合反應(yīng)。試驗(yàn)時(shí)，G值控制為400 S -1 左右。經(jīng)T秒混合反應(yīng)，當(dāng)GT值達(dá)到4680時(shí)，將攪拌器輕輕提出，測量渾液面沉降段平均沉速。該沉速值愈大，表示相應(yīng)的聚丙烯酰胺水解試樣的絮凝性能愈好。按上述方法，對(duì)于每一聚丙烯酰胺的水解試樣，都可得到一組相對(duì)應(yīng)的水解度與渾液面沉速關(guān)系數(shù)據(jù)，可繪成如圖1所示的曲線。曲線a代表加堿比