Technické ukazatelepolyakrylamidObecně se jedná o molekulovou hmotnost, stupeň hydrolýzy, iontový stupeň, viskozitu a obsah zbytkového monomeru, takže kvalitu PAM lze posoudit i z těchto ukazatelů!
01Molekulová hmotnost
Molekulová hmotnost PAM je velmi vysoká a v posledních letech se výrazně zlepšila.PAM, který se používal v 70. letech 20. století, měl molekulovou hmotnost milionů. Od 80. let 20. století byla molekulová hmotnost nejúčinnějšího PAM více než 15 milionů a některé dosáhly až 20 milionů. „Každá z těchto molekul PAM je polymerována z více než sto tisíc molekul akrylamidu nebo akrylátu sodného (akrylamid má molekulovou hmotnost 71 a PAM se sto tisíci monomery má molekulovou hmotnost 7,1 milionu).“
Obecně platí, že PAM s vysokou molekulovou hmotností má lepší flokulační výkon, s molekulovou hmotností 71 pro akrylamid a 7,1 milionu pro PAM obsahující 100 000 monomerů. Molekulová hmotnost polyakrylamidu a jeho derivátů se pohybuje od stovek tisíc do více než 10 milionů a podle molekulové hmotnosti se dělí na nízkomolekulární (pod 1 milion), střední molekulovou hmotnost (1 milion až 10 milionů), vysokou molekulovou hmotnost (10 milionů až 15 milionů) a supermolekulární hmotnost (více než 15 milionů).
Molekulová hmotnost makromolekulární organické hmoty, a to ani ve stejném produktu, není zcela jednotná, nominální molekulová hmotnost je její průměr.
02Stupeň hydrolýzy a stupeň iontů
Iontový stupeň PAM má velký vliv na jeho užitný účinek, ale jeho vhodná hodnota závisí na typu a povaze ošetřovaného materiálu a za různých okolností budou existovat různé optimální hodnoty. Pokud je iontová síla ošetřovaného materiálu vyšší (obsahuje více anorganických látek), měl by být iontový stupeň PAM vyšší, naopak by měl být nižší. Obecně se stupeň aniontů nazývá stupeň hydrolýzy. A iontový stupeň se obecně vztahuje ke kationtům.
Ionicita =n/(m+n)*100%
PAM vyrobený v rané fázi byl polymerován z monomeru polyakrylamidu, který neobsahoval skupinu -COONa. Před použitím je třeba přidat NaOH a zahřát, aby se část skupiny -CONH2 hydrolyzovala na -COONa. Rovnice je následující:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
Během hydrolýzy se uvolňuje plynný amoniak. Podíl hydrolýzy amidových skupin v PAM se nazývá stupeň hydrolýzy PAM, což je stupeň aniontu. Použití tohoto druhu PAM není pohodlné a má nízký výkon (zahřívání hydrolýzy výrazně snižuje molekulovou hmotnost a výkon PAM) a od 80. let 20. století se používá jen zřídka.
Moderní výroba PAM nabízí řadu produktů s různým stupněm aniontů. Uživatel si může podle potřeby a skutečným testem vybrat vhodnou odrůdu. Není třeba hydrolýzy a po rozpuštění je možné ji použít.Nicméně, z důvodu zvyku, někteří lidé stále označují proces rozpouštění flokulantů jako hydrolýzu. Je třeba poznamenat, že hydrolýza znamená rozklad vody, což je chemická reakce. Při hydrolýze PAM se uvolňuje plynný amoniak; rozpouštění je pouze fyzikální děj, nikoli chemická reakce. Tyto dva pojmy se zásadně liší a neměly by se zaměňovat.
03Zbytkový obsah monomerů
Zbytkový obsah monomerů v PAM se vztahuje k obsahuakrylamidový monomerpři polymeraci akrylamidu na polyakrylamid v procesu neúplné reakce a nakonec jako zbytkový produkt v akrylamidu. Je to důležitý parametr pro měření, zda je vhodný pro potravinářský průmysl. Polyakrylamid je netoxický, ale akrylamid má určitou toxicitu. V průmyslovém polyakrylamidu je obtížné vyhnout se zbytkovým stopám nezpolymerovaného akrylamidového monomeru. Proto je obsah zbytkového monomeru vProdukty PAMmusí být přísně kontrolováno. Množství zbytkového monomeru v PAM používaném v pitné vodě a potravinářském průmyslu nesmí v mezinárodním měřítku překročit 0,05 %. Hodnota známých zahraničních produktů je nižší než 0,03 %.
04viskozita
Roztok PAM je velmi viskózní. Čím vyšší je molekulová hmotnost PAM, tím větší je viskozita roztoku. Je to proto, že makromolekuly PAM jsou dlouhé, tenké řetězce, které kladou velký odpor při pohybu roztokem. Podstatou viskozity je odraz velikosti třecí síly v roztoku, známé také jako koeficient vnitřního tření. Viskozita roztoku všech druhů polymerních organických látek je vysoká a zvyšuje se se zvyšující se molekulovou hmotností. Metoda pro stanovení molekulové hmotnosti polymerních organických látek spočívá ve stanovení viskozity určité koncentrace roztoku za určitých podmínek a následném výpočtu její molekulové hmotnosti podle určitého vzorce, známé jako „průměrná molekulová hmotnost viskózy“.
Čas zveřejnění: 12. ledna 2023