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聚丙烯酰胺水解緩慢的原因是什么

日期:2020/08/28 14:08 人氣:
聚丙烯酰胺是一種水溶性聚合物或聚電解質。因為它的分子鏈含有一定數量的極性基團,所以它可以通過吸附懸浮在水中的固體顆粒來橋接顆粒,或者通過電荷中和來凝聚顆粒以形成大的絮凝物。因此,它能加速懸浮顆粒的沉降,具有明顯的加速溶液澄清和促進過濾的作用。

1.分子擴散
在物質的溶解過程中,溶質分子的尺寸比溶劑分子大得多,因此溶質分子和溶劑分子的擴散速率有很大的不同。在溶解的初始階段,只有水分子向非離子聚丙烯酰胺單向擴散,非離子聚丙烯酰胺分子不能向水的方向擴散,因此溶脹首先是溶解的必要階段。
2.氫鍵和纏結
在非離子型聚丙烯酰胺分子鏈內部和分子鏈之間,酰胺側基之間會形成氫鍵,這是最強的分子間作用力,高分子量的非離子型聚丙烯酰胺分子鏈中有大量的氫鍵,同時高分子量的非離子型聚丙烯酰胺分子鏈很長,長的分子鏈必然會卷曲,它們必然會纏結在一起。因此,為了加速非離子聚丙烯酰胺的溶解,有必要依靠溶劑水分子的快速滲透和攻擊、凈氫鍵的解離和分子鏈的纏結。進口聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子幾何形狀、溶解溫度、攪拌和加料方式有關。
聚丙烯酰胺溶液的粘度隨水解時間的延長而變化,水解時間短,粘度小,這可能是由于聚合物尚未形成網絡結構;由于水解時間過長,粘度降低,水解時間過長是由于聚丙烯酰胺在溶液中的結構變松造成的。部分水解的聚丙烯酰胺溶于水,分解成帶負電荷的大分子。分子間的靜電排斥和同一分子上不同鏈節間的陰離子排斥導致分子在溶液中拉伸并相互纏結,這就是部分水解聚丙烯酰胺能明顯增加其溶液粘度的原因。
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