聚丙烯酰胺分子量怎么鑒定

聚丙烯酰胺分子量怎么鑒定

1、分子量

PAM的分子量很高，且近年來還有較大提高。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的PAM，分子量一般為數(shù)百萬;80年代以后，多數(shù)高效PAM的分子量在1500萬以上，有些達(dá)到2000萬。每一個這種PAM分子是由十萬個以上的丙烯酰胺或丙烯酸鈉分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬)。通常，分子量高的PAM的絮凝性能較好，丙烯酰胺的分子量為71，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量從幾十萬到一千萬以上，根據(jù)分子質(zhì)量可分為低分子量(100萬以下)、中分子量(100萬~1000萬)、高分子量(1000萬~1500萬)、分子量(1500萬以上)。

高分子**物的分子量，即使在同一產(chǎn)品中也不是均一的，標(biāo)稱的分子量是它的平均值。

2、水解度與離子度

PAM的離子度對它的使用效果有很大影響，但它的適宜數(shù)值需視所處理的物料的種類和性質(zhì)而定，不同情況下會有不同的較佳值。如果所處理的物料的離子強(qiáng)度較高(含無機(jī)物較多)，所用PAM的離子度宜較高，反之則應(yīng)較低。通常，陰離子度被稱為水解度。而離子度一般特指陽離子。

離子度=n/(m+n)***

早期生產(chǎn)的PAM是由聚丙烯酰胺一種單體聚合而成，原來不含-COONa基團(tuán)。使用前要先加NaOH加熱，使部分-CONH2 基水解為-COONa，反應(yīng)式如下：

-CONH2 + NaOH -→ -COONa + NH3↑

水解過程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團(tuán)水解的比例就稱為PAM的水解度，它即是陰離子度。這種PAM的使用不方便，且性能較差(加熱水解必使PAM分子量和性能明顯下降)，80年代后已很少使用。

現(xiàn)代生產(chǎn)的PAM有多種不同陰離子度的產(chǎn)品，用戶可根據(jù)需要和通過實(shí)際試驗(yàn)選用適當(dāng)?shù)钠贩N，不需要再行水解，溶解以后即可使用。但是，由于習(xí)慣的原因，有些人仍將絮凝劑的溶解過程稱為水解。應(yīng)當(dāng)注意，水解的含義是加水分解，是化學(xué)反應(yīng)，PAM的水解有氨氣放出;而溶解只是物理作用，無化學(xué)反應(yīng)。兩者的本質(zhì)不同，不應(yīng)混為一談。

3、殘余單體含量

PAM的殘余單體含量是指在丙烯酰胺聚合為聚丙烯酰胺過程中，未反應(yīng)并較終殘留于聚丙烯酰胺產(chǎn)品中的丙烯酰胺單體含量，是衡量是否適用于食品工業(yè)的重要參數(shù)。聚丙烯酰胺是無毒的，但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工業(yè)品聚丙烯酰胺中，難免殘留有微量的未聚合的丙烯酰胺單體。因此，必須嚴(yán)格控制PAM產(chǎn)品中的殘余單體含量。**規(guī)定用于飲用水和食品工業(yè)的PAM中的殘余單體含量不過0.05%。國外著名產(chǎn)品的這一數(shù)值**0.03%。

4、粘度

PAM 溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM的溶液粘度越大。這是因?yàn)镻AM大分子是長而細(xì)的鏈狀體，在溶液中運(yùn)動的阻力很大。粘度的實(shí)質(zhì)是反映溶液內(nèi)磨擦力的大小，亦稱為內(nèi)磨擦系數(shù)。各種高分子**物的溶液的粘度都較高，并隨分子量升高而增大。測定高分子**物分子量的一種方法，就是測定一定濃度溶液在一定條件下的粘度，再按一定的公式計算其分子量，稱為“粘均分子量”。

二、如何正確選擇聚丙烯酰胺(PAM)的類型?

聚丙烯酰胺按離子特性可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型聚丙烯酰胺四種類型。按分子量來分有不同規(guī)格的分子量，離子度等衍生出很多型號，面對市場雜亂的規(guī)格體系，針對自己的污水體系優(yōu)選較佳聚丙烯酰胺型號確實(shí)難度很大，如何幾招搞定污水或污泥聚丙烯酰選型的常見問題。

1、了解污泥的來源

污泥是污水處理中的必然產(chǎn)物，首先我們應(yīng)該了解污泥的來源，性質(zhì)，成分及固含量。按照污泥含有的主要成分不同，污泥可分為**污泥和無機(jī)污泥。

一般來說陽離子聚丙烯酰胺用于處理**污泥，陰離子聚丙烯酰胺用于處理無機(jī)污泥，堿性很強(qiáng)時不易用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強(qiáng)時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，污泥的固含量高時通常聚丙烯酰胺的用量較大。

2、聚丙烯酰胺的離子度選擇

針對所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選，選出較佳合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以較佳絮凝劑效果，又可使加藥量較少，節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看：

(1)絮團(tuán)的大小

絮團(tuán)的大?。盒鯃F(tuán)太小會影響排水的速度，絮團(tuán)太大會使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。

(2)絮團(tuán)強(qiáng)度(含水率)

絮團(tuán)的強(qiáng)度：絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。

(3)聚丙烯酰胺與污泥的混合：

聚丙烯酰胺在脫水設(shè)備的某一位置必須和污泥充分反應(yīng)，發(fā)生絮凝作用。為此，聚丙烯酰胺溶液粘度必須合適，在現(xiàn)有設(shè)備條件下能與污泥充分混合，兩者混合均勻是否，是成功的關(guān)鍵因素。聚丙烯酰胺溶液粘度與其分子量和配制濃度有關(guān)。

(4)聚丙烯酰胺的溶解：

溶解良好才能發(fā)充分發(fā)揮絮凝作用。**講過聚丙烯酰胺的溶解過程其實(shí)就是聚丙烯酰胺的熟化過程，有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高聚丙烯酰胺溶液的濃度。

所以較佳的產(chǎn)品選擇要有實(shí)驗(yàn)室燒杯實(shí)驗(yàn)決定。