聚丙烯酰胺分子量阴离子度和参数_聚丙烯酰胺www.rzpam.com

2018-04-26 16:59:15

  

聚丙烯酰胺分子量阴离子度和参数_聚丙烯酰胺www.rzpam.com

      聚丙烯酰胺常简写为PAM。糖厂近年使用的各种PAM,实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物。 

      丙烯酰胺的分子式为:CH2 = CH-CONH2 

      丙烯酸钠的分子式为:CH2 = CH-COONa 

      聚合物的分子式为: CONH2 COONa 

&n

bsp;     —— CH2- CH—— —— CH2- CH—— —— 

      m n 式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率,以前通常称它为水解度: n n + m 阴离子度 = × 100%。因为-COONa基团在水溶液中容易离解出Na+ 而留下负电基-COOˉ,使大分子带负电,它们亦称为阴离子聚合电解质。 

      聚丙烯酰胺的分子量、阴离子度和残留单体含量是很重要的参数:
      (1)分子量 

      聚丙烯酰胺的分子量很高,且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的聚丙烯酰胺,分子量一般为数百万;80年代以后,多数高效聚丙烯酰胺的分子量在1500万以上,有些达到2000万。每一个这种聚丙烯酰胺分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成 (丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的PAM

的分子量为710万)。通常,分子量高的PAM的絮凝性能较好。高分子有机物的分子量,即使在同一产品中也不是完全均一的,标称的分子量是它的平均值。 

    (2)阴离子度 

       聚丙烯酰胺的阴离子度对它的使用效果有很大影响,但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定,不同情况下会有不同的最佳值。根据我们多年的研究和对数十个聚丙烯酰胺样本进行对比试验与分析,制糖工业所用的聚丙烯酰胺阴离子度22~28%较适合,且适应性较强,可用于不同的物料(蔗汁、糖浆、赤糖及原糖的回溶糖浆)以及不同的工艺流程(亚硫酸法、碳酸法和磷浮法) 。国外生产的糖用聚丙烯酰胺的阴离子度多数在此范围。Bennett指出,如果所处理的物料的离子强度较高(含无机物较多),所用聚丙烯酰胺的阴离子度宜较高,反之则应较低。又据克拉克的报告,澳州的糖厂常用20%阴离子度的聚丙烯酰胺,而美国佛罗里达州的糖厂常用较高的数值。Cress等的研究发现,在蔗汁中加絮凝剂和除去沉淀物以后,残留的聚丙烯酰胺量与聚丙烯酰胺原来的阴离子度有关。而在普通的水处理中,时常用不含羧基的聚丙烯酰胺。 

       早期生产的聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺一种单体聚合而成,原来不含-COONa基团。使用前要先加NaOH加热,使部分-CONH2 基水解为-COONa,反应式如下:-CONH2 + NaOH -→ -COONa + NH3

 水解过程中有氨气放出。聚丙烯酰胺中酰胺基团水解的比例就称为PAM的水解度,它即是阴离子度。这种聚丙烯酰胺的使用不方便,且性能较差(加热水解必使聚丙烯酰胺分子量和性能明显下降),80年代后已很少使用。 

      现代生产的聚丙烯酰胺有多种不同阴离子度的产品,用户可根据需要和通过实际试验选用适当的品种,不需要再行水解,溶解以后即可使用。但是,由于习惯的原因,有些人仍将絮凝剂的溶解过程称为水解的概念错误操作。 

    (3)残余单体含量 

      聚丙烯酰胺的残余单体含量是

衡量它是否适用于食品工业的重要参数。丙烯酰胺的聚合物是无毒的,在国际上已广泛用于自来水清净、食品工业和制糖工业。不过,在工业品聚丙烯酰胺中,难免残留有微量

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