中文別名:
絮凝劑3號(hào);簡(jiǎn)稱PAM;聚丙烯酰胺被稱為三號(hào)凝聚劑;聚丙烯酰胺分為陰離子聚丙烯酰胺;陽(yáng)離子聚丙烯酰胺;非離子聚丙烯酰胺;兩性離子聚丙烯酰胺;英文名稱;PAM(acrylamide)
英文別名:Polyacrylamide absorbent Gel; Polyacrylamide solution; Acrylamide resin (low M.Wt.; Acrylamide resin (high M.Wt.); Acrylamide gel
solution; Polyacrylamide,hydrolyzed; Polyacrylamide; PAM
CAS:9003-05-8分子式:(C3H5NO)n 分子量:71.07
理化性質(zhì)
PAM 聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM)單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性
高分子聚合物,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的摩擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類型。聚丙烯酰胺(PAM)不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,如
甲醇、乙醇、
丙酮、 乙醚、
脂肪烴和
芳香烴,有少數(shù)極性有機(jī)溶劑除外,如乙酸、丙烯酸、氯乙酸、
乙二醇、甘 油、熔融尿素和
甲酰胺。但這些有機(jī)溶劑的溶解性有限,往往需要加熱,否則無(wú)多大應(yīng)用價(jià)值。
在適宜的低濃度下,聚丙烯酰胺溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),鏈間機(jī)械的纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn);濃度較高時(shí),由于溶液含有許多鏈一鏈接觸點(diǎn),使得PAM溶液呈凝膠狀。PAM水溶液與許多能和水互溶的有機(jī)物有很好的相容性,對(duì)電解質(zhì)有很好的相容性,對(duì)氯化胺、硫酸鈣、
硫酸銅、
氫氧化鉀、
碳酸鈉、
硼酸鈉、
硝酸鈉、
磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鋅、硼酸及磷酸等物質(zhì)不敏感。
[2]
聚丙烯酰胺目數(shù):目數(shù)是指物料的粒度或粗細(xì)度,目數(shù)是單位面積上的方格數(shù).一般定義是指在1英寸*1英寸的面積內(nèi)有多少個(gè)網(wǎng)孔數(shù),即篩網(wǎng)的網(wǎng)孔數(shù)。如600目是每平方英寸有600個(gè)方網(wǎng)孔,聚丙烯酰胺的目數(shù)20目~80目,也就是0.85mm~0.2mm之間,這是顆粒狀的聚丙烯酰胺的目數(shù)大小,粉狀聚丙烯酰胺的目數(shù)大小可控制在100目左右,目數(shù)越大的聚丙烯酰胺越容易溶解,單憑聚丙烯酰胺目數(shù)的大小是無(wú)法衡量產(chǎn)品的好壞的!
聚丙烯酰胺為白色粉末或者小顆粒狀物,密度為1.32g/cm3(23度),玻璃化溫度為188度,軟化溫度近于210度,一般方法干燥時(shí)含有少量的水,干時(shí)又會(huì)很快從環(huán)境中吸取水分,用冷凍干燥法分離的均聚物是白色松軟的非結(jié)晶固體,但是當(dāng)從溶液中沉淀并干燥后則為玻璃狀部分透明的固體,完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固體,商品聚丙烯酰胺干燥通常是在適度的條件下干燥的,一般含水量為5%~15%,澆鑄在玻璃板上制備的高分子膜,則是透明、堅(jiān)硬、易碎的固體,固體聚丙烯酰胺的物理性質(zhì)見表:
固體聚丙烯酰胺的物理性質(zhì):
性質(zhì)參數(shù)
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數(shù)值
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外觀
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白色粉末或半透明顆粒
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氣味
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無(wú)臭
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密度(23度)(g/cm3)
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1.302
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臨界表面張力(10-5N/cm)
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30~40
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玻璃化溫度(度)
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165
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188
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194,204
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軟化溫度
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210
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熱失重(度)
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初失重,約290
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失重70%,約430
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失重98%,約555
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熱分解氣體
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<300度
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NH3
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> 300度
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H2,CO、NH3
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鏈結(jié)構(gòu)
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鏈的鏈接具有一般的頭——尾結(jié)構(gòu),少量有些頭——頭加成,鏈的立體結(jié)構(gòu)以無(wú)規(guī)立構(gòu)為主
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熱穩(wěn)定性
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溫度超過120度時(shí)易分解
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溶解性
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溶于水,幾乎不溶于有機(jī)溶劑,如苯、甲苯、乙醇、丙酮、酯類等,僅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解1%左右
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毒性
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無(wú)毒,單體有劇毒
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腐蝕性
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無(wú)腐蝕性
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吸濕性
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固體有吸濕性
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毒性
聚丙烯酰胺本身及其水解體沒有毒性,聚丙烯酰胺的毒性來(lái)自其殘留單體
丙烯酰胺(AM)。丙烯酰胺為神經(jīng)性
聚丙烯酰胺
致毒劑,對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用,中毒后表性出肌體無(wú)力,運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。因此各國(guó)衛(wèi)生部門均有規(guī)定聚丙烯酰胺工業(yè)產(chǎn)品中殘留的丙烯酰胺含量,一般為0.5%---0.05%。聚丙烯酰胺用于工業(yè)和城市污水的凈化處理方面時(shí),一般允許
丙烯酰胺含量0.2%以下,用于直接飲用水處理時(shí),丙烯酰胺含量需在0.05%以下。
關(guān)于聚丙烯酰胺的毒性,某些陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的情況就復(fù)雜得多,這是因?yàn)殛?yáng)離子型聚丙烯酰胺引入的氨基類等基團(tuán),其毒性往往數(shù)十至數(shù)百倍地高于陰離子型和非離子型,他們的慢性毒性正進(jìn)一步研究中。
事實(shí)上,關(guān)于PAM的毒性早在1965年美國(guó)道化學(xué)公司McCollister等人就曾做了一份關(guān)于AM類聚合物的毒理學(xué)研究報(bào)告,他們對(duì)老鼠和狗進(jìn)行了一次口服和兩年連續(xù)口服試驗(yàn),結(jié)果表明,即使飼喂5-10%濃度的高聚物也未發(fā)現(xiàn)有任何影響。日本有人曾用代表性的三類PAM進(jìn)行老鼠試驗(yàn),其結(jié)果(LD50(大鼠一次口服)):HPAM在5000mg/kg以上;NPAM在6000 mg/kg以上;CPAM在5800 mg/kg以上。標(biāo)注:【毒性分級(jí)(LD50(大鼠一次口服)):<50mg/kg為劇毒、高毒;50-4500mg/kg為低度、中毒;>4500基本無(wú)毒】。
國(guó)際健康衛(wèi)生組織1985年出生的聚丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)指出:聚丙烯酰胺中殘留丙烯酰胺量控制在0.05%以下并控制用量時(shí),處理后水中的含量將低于0.25ug/L,符合大多數(shù)國(guó)家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。PAM商品早已被美國(guó)環(huán)境保護(hù)局或食品、藥品管理局批準(zhǔn),可用于飲用水、糖汁澄清、水果、蔬菜洗滌等領(lǐng)域。PAM無(wú)毒,但PAM的原料單體AM則是有毒性的,尤其是對(duì)哺乳動(dòng)物的神經(jīng)有損害,因此,歐美國(guó)家包括我國(guó)都對(duì)食品級(jí)PAM中的殘余單體AM含量有其嚴(yán)格要求,一般要求低于0.05%,應(yīng)用的最大劑量也是有限制的,但在廢水的處理、污泥脫水等領(lǐng)域里的應(yīng)用,工作人員沒有必要擔(dān)憂PAM的毒性(殘單體)對(duì)人體的傷害。
行業(yè)應(yīng)用
(PAM的應(yīng)用性很強(qiáng))
1、用于造紙工業(yè)、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對(duì)環(huán)境的污染;二是提高紙張的強(qiáng)度(包括干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度),另外,使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性,以改進(jìn)視覺和印刷性能,還用于食品及茶葉包裝紙中。
2、用于石油工業(yè)、采油、鉆井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到廣泛運(yùn)用。
3、用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
4、PAM還廣泛應(yīng)用于增稠、穩(wěn)定膠體、減阻、粘結(jié)、成膜、生物醫(yī)學(xué)材料等方面。
5、其他行業(yè),食品行業(yè),用于甘蔗糖、甜菜糖生產(chǎn)中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發(fā)酵液絮凝澄清工業(yè) ,還用于飼料蛋白的回收、質(zhì)量穩(wěn)定、性能好,回收的蛋白粉對(duì)雞的成活率提高和增重、產(chǎn)蛋無(wú)不良影響,合成樹脂涂料,土建灌漿材料堵水,建材工業(yè)、提高水泥質(zhì)量、建筑業(yè)膠粘劑,填縫修復(fù)及堵水劑,土壤改良、電鍍工業(yè)、印染工業(yè)等。
氣浮選用聚丙烯酰胺
首先了解下哪些行業(yè)常用到氣浮行業(yè),氣浮法主要是利用氣體使污水得到氧化,氣浮大多數(shù)是針對(duì)二級(jí)生物處理的深度處理,目前最常見的行業(yè)是針對(duì)含油污水隔油后的補(bǔ)充處理。氣浮法可以有效地用于活性污泥的濃縮;污水中懸浮雜質(zhì)的去除。氣浮選用陰離子的聚丙烯酰胺效果比較好,特別是部分回流溶氣氣浮法,兼?zhèn)淙亓鳌⑷軞鈿飧〉墓に噧?yōu)點(diǎn),而相比布?xì)鈿飧》ň哂刑幚砦鬯看,處理效果高的特點(diǎn);相比電解氣浮法具有節(jié)省電能和運(yùn)行費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn),適合現(xiàn)代企業(yè)節(jié)能、環(huán)保、減耗、增效的要求。