如何判定聚丙烯酰胺的好坏

　　聚丙烯酰胺(PAM)是一种常用的净水材料，根据其分子量的不同可分为阴离子、阳离子和非离子三种规格，在这里，我们将从聚丙烯酰胺的物理性质等多个方面详细讲解如何划分聚丙烯酰胺的好环？

　　一、絮凝作用

　　聚丙烯酰胺的分子链很长，这使它能够在两个粒子之间架桥。在部分水解的聚丙烯酰胺溶液中加入氧化铝水合物时，聚合物的阴离子点吸附在氧化铝的阳离子点上，黏度迅速增加或凝胶化。这类似于一般的絮凝机理，即一个分子可以同时吸附几个颗粒，使其拉在一起快速沉降。沉降速率取决于絮凝剂和悬浮固体的浓度，如果絮凝剂用量过多，粒子上的吸附点会很快被占据，减少了架桥的可能性，降低了絮凝效率。

　　二、降低流体的动力学阻力

　　聚丙烯酰胺和其他水溶性聚合物一样，可以大大降低流体通过管线所需的能量，流体的阻力降取决于聚合物的浓度和流体的线速度。在水力疏浚作业中，管道通常用于输送挖出物。在给定的泵送能力下，提高挖出物的流动速率是一项很有意义的实用技术。使用高相对分子质量的聚丙烯酰胺可以减少疏浚物的管流动阻力。当加入100mg/L SeparanAP273（美国一家公司）的聚丙烯酰胺时，减阻可达70%。有公司测量了管道中高岭土和云母悬浮液的减阻效果，发现聚丙烯酰胺的用量起着重要作用。

　　三、稀溶液及相对分子质量的测定

　　聚丙烯酰胺溶液的理论研究非常活跃。从应用角度研究聚丙烯酰胺溶液的目的之一是研究其相对分子质量的测定，即用黏度法测定聚丙烯酰胺的相对分子质量，就常用的重均相对分子质量而言，聚丙烯酰胺溶液可能部分水解。而未水解聚丙烯酰胺溶液的黏度在pH=3时黏度为7X10-3Pa.s，在pH=7时黏度为21X10-3Pa.s，通过加入溶解盐可以恢复因聚丙烯酰胺离子化引起的黏度增加。然而，即使加入4%的NaCl，有时非离子黏度也不能完全恢复。聚丙烯酰胺溶液的黏度一般在0.1%-2%的浓度范围内研究。在较低浓度下，黏度和浓度呈近似对数关系。奥氏和乌氏黏度之间没有关系式。始终使用相同的测量方法。测量相对分子质量时，通常需要NaNO3，或者在pH=3下测量，可以抑制氟斯效应。相对分子量越高，对切变越敏感。当相对分子质量在100X104以上的聚合物被快带搅拌震动时，会以一定的速率降解。可以发现，通过毛细管黏度计后，黏度降低。

　　四、溶解性

　　聚丙烯酰胺易溶于冷水，相对分子质量对其不溶性影响不太明显。而相对分子量较高的聚丙烯酰胺，当其浓度超过10%时，会形成凝胶状结构。提高温度可轻微促进溶解，但溶解温度不应超过50℃，以防分子降解。为了获得很好的水分散性，商品聚丙烯酰胺制成片状或粒状为宜。如果让聚丙烯酰胺分散在水溶性醇中，然后在搅拌下加入水中，溶解速率会大大加快。聚丙烯酰胺在水中的溶解速度不受pH值的影响，但如果是部分水解产品，PH值偏碱性，其溶解速率会略有增加。当pH值大于10.5时，聚丙烯酰胺会发生水解。未水解聚丙烯酰胺的稀溶液不受大多数无机盐的影响，但水解度为45%的聚丙烯酰胺会从高价盐中沉淀出来，因为高价金属盐与羧基形成不溶性盐。

　　聚丙烯酰胺在有机溶剂中的溶解度通常有限。一些化合物，如乙二醇、甘油、二氧六圜、丙醇胺、吗啉、丙二醇和醇-环氧乙烷加成物，可以有效地使其溶剂化，相当于聚合物的增塑剂。它不溶于大多数非极性有机溶剂，也不溶于丙酮和甲醇。

　　聚丙烯酰胺可以通过在甲醇或丙酮中沉淀来纯化。用含20%-30%水的甲醇或丙酮洗涤聚丙烯酰胺也可除去杂质。

　　五、黏度

　　聚丙烯酰胺的水溶解黏度受溶液黏度、pH值、剪切速率和聚合物相对分子量的影响。聚丙烯酰胺溶液的黏度和浓度近似于对数关系。当高相对分子量聚丙烯酰胺浓度超过10%时，很难处理。升高温度则降低黏度，但并不显著。非离子聚丙烯酰胺溶液的黏度受pH值的影响不明显。然而，当pH值在10以上时，聚丙烯酰胺的黏度因水解而迅速升高。这时，pH值的影响就显现出来了。纯聚丙烯酰胺易水解。在水溶液中，当pH值由酸性转为碱性范围时，非离子酰胺基转为阴离子羧基，羧基因带负电荷而产生斥力，导致大分子僵直，分子间摩擦力增大，从而黏度明显增加，这种现象只有在溶液储存一段时间后才会显示出来，在溶液配制后约3小时左右测量黏度时就看不到这种现象。聚丙烯酰胺溶液的黏度随着水解度的增加而增加。聚丙烯酰胺是非牛顿流体，在剪切条件下显示出假塑性。随着转速的增加，剪切速率增加，黏度降低。这种现象可以用高分子链的缠结概念来解释。当剪切速率增大时，缠结被部分破坏，缠结点数减少，导致黏度降低。缠结的概念还可以解释以下现象：不同浓度的聚丙烯酰胺溶液的黏度曲线随着相对分子量的增加有一个拐点，这个拐点表明当相对分子质量增加到一定值时，黏度急剧增加。这个值是大分子链开始缠结时聚丙烯酰胺相对分子质量。由于缠结，高分子链的相互运动受到空间的阻碍，导致黏度发生突变。据调查，该突变的相对分子质量为44X104。

　　六、对盐类等的容忍度

　　聚丙烯酰胺溶液对电解质有良好的容忍性。如氯化铵、硫酸钙、硫酸铜、氢氧化钾、碳酸钠、硼酸钠、硝酸钠、磷酸钠、硫酸钠、氯化锌、硼酸、磷酸等都不敏感，与表面活性剂相容。聚丙烯酰胺可耐霉菌的侵蚀，但不耐其他微生物的侵蚀。因此，聚丙烯酰胺溶液储存时，应含有100-1000mg/L杀菌剂或其他五氯酚钠之类杀菌剂。