陰離子聚丙烯酰胺的水解度是指其分子中酰胺基轉(zhuǎn)化為羧基的程度,水解度高低在產(chǎn)品性質(zhì)、適用場(chǎng)景和使用效果等方面存在區(qū)別,具體如下:
產(chǎn)品性質(zhì)
溶解性低水解度:低水解度的陰離子聚丙烯酰胺在水中的溶解速度相對(duì)較慢。這是因?yàn)槠浞肿渔溕系聂然扔H水基團(tuán)相對(duì)較少,與水分子的相互作用較弱,需要更長時(shí)間來完成溶解過程。
高水解度:高水解度的陰離子聚丙烯酰胺由于分子鏈上含有大量的羧基等親水基團(tuán),與水分子的親和力強(qiáng),在水中能夠快速溶解并分散形成均勻的溶液。
分子結(jié)構(gòu)與形態(tài)低水解度:分子鏈上的羧基較少,分子鏈在溶液中相對(duì)卷曲,伸展程度有限。這是因?yàn)轷0坊拇嬖谑沟梅肿渔渻?nèi)和分子鏈間的氫鍵作用較強(qiáng),限制了分子鏈的伸展。
高水解度:隨著水解度的增加,分子鏈上的羧基數(shù)量增多,由于羧基之間的靜電排斥作用,分子鏈會(huì)逐漸伸展,在溶液中呈現(xiàn)出較為舒展的線性結(jié)構(gòu),能更好地發(fā)揮其吸附和架橋作用。
適用場(chǎng)景
處理不同類型污水低水解度:適用于處理以帶負(fù)電荷的膠體顆粒為主的污水。在這種情況下,低水解度的陰離子聚丙烯酰胺可以通過分子鏈上的酰胺基與帶負(fù)電的膠體顆粒表面的特定基團(tuán)發(fā)生吸附作用,而不需要過多的羧基來提供電荷作用,就能實(shí)現(xiàn)較好的絮凝效果。
高水解度:更適合處理含有大量帶正電荷污染物的污水。高水解度產(chǎn)生的大量羧基可以通過電荷中和作用,有效地與帶正電的污染物結(jié)合,使污染物顆粒凝聚沉淀,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
不同行業(yè)應(yīng)用低水解度:在造紙工業(yè)中,低水解度的陰離子聚丙烯酰胺常用于紙張的表面施膠,它可以在紙張表面形成一層均勻的保護(hù)膜,提高紙張的抗水性和表面強(qiáng)度,而不需要很強(qiáng)的電荷作用來影響紙張的其他性能。
高水解度:在石油開采領(lǐng)域的驅(qū)油過程中,高水解度的陰離子聚丙烯酰胺能夠更好地與地層中的巖石表面和原油中的雜質(zhì)等相互作用,通過其伸展的分子鏈和大量的羧基,提高驅(qū)油效率,增加原油采收率。
使用效果
絮凝速度低水解度:絮凝速度相對(duì)較慢。因?yàn)槠浞肿渔溕峡捎糜谂c顆粒發(fā)生作用的活性基團(tuán)相對(duì)較少,需要一定時(shí)間來完成吸附和架橋過程,使顆粒逐漸聚集形成絮體。
高水解度:由于分子鏈上有大量的羧基等活性基團(tuán),能快速與水中的懸浮顆粒發(fā)生電荷中和與吸附架橋作用,所以絮凝速度較快,能在短時(shí)間內(nèi)使污水中的雜質(zhì)形成大而緊密的絮體,加速沉淀過程。
絮體強(qiáng)度低水解度:形成的絮體相對(duì)較小且結(jié)構(gòu)較松散。這是因?yàn)槠浞肿渔湹纳煺钩潭群臀郊軜蚰芰τ邢?,無法將大量的顆粒緊密地結(jié)合在一起,在后續(xù)的處理過程中,絮體容易破碎,影響固液分離效果。
高水解度:所形成的絮體較大且結(jié)構(gòu)緊密、強(qiáng)度較高。高水解度使分子鏈能夠充分伸展并與更多的顆粒結(jié)合,形成的絮體在沉淀或過濾過程中更穩(wěn)定,不易破碎,有利于實(shí)現(xiàn)高效的固液分離,提高處理效果。