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聚丙烯酰胺水解变慢的原因有哪些

发布时间:2020-05-11 16:17
聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子线型聚合物或聚电解质,由于其分子链中含有一定数量的极性基团,可吸附水中悬浮的固体粒子,或通过电荷中和作用在粒子架桥或凝聚形成大的絮凝体。因此,聚丙烯酰胺可以加速悬浮液中颗粒的沉降,明显加速溶液的澄清,具有促进过滤效果。聚丙烯酰胺水解是指聚丙烯酰胺水解过程中分子中酰胺基转化为羧基的百分比,羧基值很难确定。因此在实际应用中,通常采用水解时氢氧化钠的用量与聚丙烯酰胺的重量比来测量,这通常被称为“水解比”。那么聚丙烯酰胺水解变慢的原因有哪些?接下来利星净水详细为大家解答这个问题。聚丙烯酰胺水解变慢的原因有哪些

1.分子扩散
物质的溶解过程是溶质分子在尺寸上远大于溶剂分子,因此两者的扩散速率有很大的不同。在溶解初期,实际上只有水分子单方面向聚丙烯酰胺扩散,而聚丙烯酰胺的分子不能向水的方向扩散,所以溶胀是溶解的必要阶段。

2.氢键与缠结
在聚丙烯酰胺分子链中,酰胺侧基之间可以形成氢键。氢键是一种很强的分子间作用力,高分子量聚丙烯酰胺分子链上有大量的氢键,同时高分子量聚丙烯酰胺分子链很长,达到一定长度后必然卷曲,聚集在一起也必然缠结在一起。因此,聚丙烯酰胺的加速溶解依赖于溶剂水分子的快速渗透、氢键的解离和分子链的解缠结。进口聚丙烯酰胺的溶解速率与分子量、离子度、分子几何结构、溶解温度、搅拌方式和投料方式有关。

聚丙烯酰胺溶液的粘度随水解时间的延长而变化。水解时间短,粘度小,这可能是由于聚合物没有时间形成网状结构;水解时间过长,粘度降低,这是由于溶液中聚丙烯酰胺的结构疏松所致。部分水解的聚丙烯酰胺溶于水后,分解成带负电荷的大分子。分子间的静电斥力和同一分子上不同链间的负离子斥力使分子在溶液中拉伸并相互缠绕,这就是部分水解聚丙烯酰胺能显著提高溶液粘度的原因。

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