聚丙烯酰胺是溶于水的。
溶解原理聚丙烯酰胺分子链上含有酰胺基(-CONH₂),这是一种极性基团。水分子是极性分子,根据相似相溶原理,酰胺基能够与水分子形成氢键。当聚丙烯酰胺与水接触时,水分子会逐渐渗透到聚丙烯酰胺的分子链之间,使分子链间的距离增大,从而实现溶解过程。
溶解过程的影响因素分子量:聚丙烯酰胺的分子量大小对其在水中的溶解速度和溶解状态有很大影响。分子量较低(几十万左右)的聚丙烯酰胺在水中溶解速度相对较快,一般在 30 - 60 分钟内就能充分溶解。而分子量较高(几百万甚至上千万)的聚丙烯酰胺溶解速度较慢,需要数小时才能完全溶解。这是因为高分子量的聚丙烯酰胺分子链长且相互缠绕,水分子需要更多的时间来渗透和使分子链分散开。
离子类型:聚丙烯酰胺分为阳离子型、阴离子型和非离子型。不同离子类型在水中的溶解情况也有所不同。非离子型聚丙烯酰胺溶解时主要依靠酰胺基与水分子的氢键作用,溶解过程相对稳定。阳离子型聚丙烯酰胺分子链上带有正电荷基团,阴离子型聚丙烯酰胺分子链上带有负电荷基团,它们在水中的溶解除了受氢键作用影响外,还会受到电荷的影响。例如,阴离子型聚丙烯酰胺在含有较多多价阳离子(如钙、镁离子)的水中,会因为离子间的相互作用而产生絮凝现象,影响其溶解状态。
溶解条件:温度:温度对聚丙烯酰胺在水中的溶解有显著影响。一般水温越高,溶解速度越快。在常温(20 - 25℃)下,溶解过程相对较慢。当水温升高到 40 - 50℃时,溶解时间可以大大缩短。不过,水温过高(超过 80℃)会导致聚丙烯酰胺分子链断裂,影响其性能。
搅拌:适当的搅拌可以加速聚丙烯酰胺在水中的溶解。通过搅拌可以使聚丙烯酰胺颗粒与水充分接触,增加水分子与分子链的作用机会。但搅拌速度不能过快,否则会使聚丙烯酰胺分子链断裂,降低其使用效果。一般采用中低速搅拌(每分钟 60 - 100 转左右)比较合适。