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導(dǎo)致聚丙烯酰胺絮凝劑降解的因素

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導(dǎo)致聚丙烯酰胺絮凝劑降解的因素

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導(dǎo)致聚丙烯酰胺絮凝劑降解的因素

聚丙烯酰胺絮凝劑在不良條件下發(fā)生的導(dǎo)致絮凝性能下降的變化，通稱為降解作用(degradation)，具體表現(xiàn)為分子量下降、溶液粘度降低、絮凝性能變差甚至失效。導(dǎo)致絮凝劑降解的因素很多，就此而言，高分子量的pam是相當(dāng)“嬌氣”的物質(zhì)。而且，pam的分子量越高，越容易產(chǎn)生這些變化，對(duì)有關(guān)的因素就越敏感。必須十分重視這個(gè)問題，否則再好的絮凝劑也不能取得良好效果。現(xiàn)代的聚丙烯酰胺產(chǎn)品的分子量很高，這是它具有良好絮凝性能的基礎(chǔ)。但是這種絮凝劑的大分子容易受到外界因素的影響而破壞，使它的性能大大下降。絮凝劑的配制和使用過程必須認(rèn)真防止出現(xiàn)這個(gè)問題。
導(dǎo)致pam絮凝劑降解的因素有：
1、機(jī)械的作用：高速攪拌或在溶液中施加強(qiáng)烈的機(jī)械剪切，都會(huì)使大分子斷裂。如將pam溶液在離心泵內(nèi)攪幾秒鐘，其分子量下降達(dá)75%。如用高速攪拌溶解或高速設(shè)備輸送，都會(huì)明顯降低它的分子量和絮凝性能。
2、鐵銹和鐵化合物：在pam溶液中加入很微量(如2mg/l)的鐵化合物(如fecl3)，或微量的鐵銹粉末，輕微攪拌使之分散，pam溶液的粘度和絮凝性能便大幅度降低。將pam溶液置于生銹的鐵器中，4小時(shí)后粘度下降78%，絮凝效能大大降低。
3、高溫的作用：pam大分子對(duì)高溫很敏感，如0.1%的pam溶液在80℃下放4小時(shí)，分子量由2100萬(wàn)降至760萬(wàn)，在50℃下放置亦降至1690萬(wàn);分子量為1050萬(wàn)的pam，在80℃下放置4小時(shí)后分子量降到330萬(wàn)。如在30℃下，分子量下降很慢。若pam原來(lái)的分子量很低，如370萬(wàn)，則受熱的降解很少。
4、并存雜質(zhì)的影響：pam溶液中如有懸浮雜質(zhì)會(huì)降低它的粘度。無(wú)機(jī)離子特別是高價(jià)離子也有很大影響。如一種pam溶液的粘度為191厘泊，加入含na+100mg/l的NACL后，溶液粘度降至140，而加入含ca2+100mg/l的cacl2后，粘度降至30厘泊。
5、其他：紫外線照射會(huì)使pam迅速降解，強(qiáng)烈照射4小時(shí)可使pam的分子量由1800萬(wàn)下降到1000萬(wàn)，溶液中存有氧化劑亦加速降解。pam的降解屬于通過游離基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(free radical chain reaction)，凡是能引發(fā)產(chǎn)生游離基的因素都會(huì)加速pam的降解。氧和鐵的反應(yīng)能生成游離基，紫外線也是這樣，都要注意避免。pam溶液的性能下降，部分是由于大分子形態(tài)的變化：由線形伸張的長(zhǎng)鏈狀變?yōu)槭湛s卷曲的球狀。pam分子中含有大量的負(fù)電基，它們互相排斥而使大分子呈伸展?fàn)顟B(tài)，分子較長(zhǎng)并充分露出活性基團(tuán)，善于起架橋聯(lián)結(jié)作用，絮凝性能較好。但是如果 pam 溶液中存有較多陽(yáng)離子，它們?cè)诖蠓肿迂?fù)電基的周圍形成雙電層，就會(huì)減弱負(fù)電基之間的相斥力，使pam大分子轉(zhuǎn)變成卷曲狀態(tài)。離子濃度越高，這種影響越大。雙價(jià)離子如ca2+不但較強(qiáng)烈地被負(fù)電基吸附，而且可能使兩個(gè)負(fù)電基橋聯(lián)起來(lái)，更增強(qiáng)了大分子的卷縮。這既造成了溶液粘度下降(球狀大分子的溶液粘度比線狀分子低很多)，而且也降低了pam分子中羧基的有效活性，使絮凝性能明顯下降。

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