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行业知识

聚丙烯酰胺在稠水里降粘吗

作者:利星 发布日期:2024-12-16

原理分析

聚丙烯酰胺PAM)在稠水中起到降粘作用,也起到增粘作用,这主要取决于聚丙烯酰胺的类型、浓度以及稠水的性质。

对于阴离子型聚丙烯酰胺,当稠水中含有较多的电解质(如盐离子)时,它可以通过静电屏蔽作用来降低稠水的粘度。其分子链上的负电荷会被电解质离子所屏蔽,使分子链收缩,减少分子链之间的相互缠绕,从而降低溶液的粘度。

而在某些情况下,如低浓度的非离子型或阳离子型聚丙烯酰胺加入到稠水中,会吸附在稠水中的胶体颗粒或大分子物质表面,起到桥联作用,反而使分子链之间的相互作用增强,导致粘度增加。

影响因素

聚丙烯酰胺的类型:阴离子型:如前所述,在电解质存在的稠水中,阴离子型聚丙烯酰胺能有效降低粘度。例如,在含有高浓度氯化钠的稠油开采废水(这种废水粘度较高)中,加入适量的阴离子型聚丙烯酰胺,可以使废水的粘度明显降低,有利于后续的处理和输送。

阳离子型:在一些带负电荷胶体颗粒较多的稠水中,阳离子型聚丙烯酰胺会与胶体颗粒发生静电吸附,形成絮凝体。如果絮凝效果良好,絮凝体沉淀后,溶液的剩余部分粘度会降低;但如果絮凝不完全,形成的较大颗粒会使体系的粘度升高。

非离子型:非离子型聚丙烯酰胺主要通过氢键和范德华力与稠水中的物质相互作用。在某些稠水体系中,它会因为增强分子间的相互作用而增加粘度;而在另一些情况下,如当它破坏了原有稠水体系中不稳定的胶体结构时,会降低粘度。

浓度影响:低浓度的聚丙烯酰胺在稠水中对粘度影响较小。随着浓度的增加,其对稠水粘度的影响逐渐显著。但当浓度过高时,无论是哪种类型的聚丙烯酰胺,都因分子链过度缠绕而使稠水粘度升高。例如,在一个模拟的高粘泥浆体系中,当阴离子型聚丙烯酰胺的浓度从 0.1% 增加到 1% 时,泥浆的粘度先降低后升高。

稠水的成分和性质:稠水如果主要是由高分子聚合物(如其他增粘剂)形成的高粘度体系,聚丙烯酰胺的加入会与这些现有聚合物相互作用。如果两者相互缠结,会增加粘度;如果聚丙烯酰胺能够破坏现有聚合物的结构,如通过竞争吸附等方式,就降低粘度。

稠水中的酸碱度也会影响聚丙烯酰胺的性能。在酸性或碱性较强的稠水中,聚丙烯酰胺分子链会发生水解等反应,改变其在稠水中的存在形式和作用效果,进而影响稠水的粘度。

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