聚丙烯酰胺合成与水解实验

聚丙烯酰胺的合成

准备工作：

用台秤称取干净的烧杯和搅拌棒的质量，记录下来。这一初始质量在后续计算丙烯酰胺的实际用量时会用到。

溶液配制：

用分析天平称取 2g 丙烯酰胺固体，小心地将其放入已清洁干燥的烧杯中。

用量筒量取 18mL 去离子水，倒入装有丙烯酰胺的烧杯中。

用搅拌棒缓慢搅拌，使丙烯酰胺充分溶解，配制成 10％的丙烯酰胺溶液。

引发聚合反应：

将装有 10％丙烯酰胺溶液的烧杯放入已预先设置好温度为 60℃的恒温水浴中。

等待溶液温度稳定在 60℃后，用滴管准确加入 15 滴 10％过硫酸铵溶液。

立即开始缓慢搅拌，搅拌速度要均匀，以确保反应体系的均匀性。

反应过程观察：

在加聚反应进行期间，持续缓慢搅拌，并密切观察溶液粘度的变化。随着反应的进行，溶液的粘度会逐渐增大。

反应结束：

大约半小时后，停止加热，让溶液在室温下自然冷却。此时得到的产物即为聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺的水解

计算与准备：

称量制得的聚丙烯酰胺固体的质量。

根据目标浓度（5％）和已有的聚丙烯酰胺质量，计算需要补充加多少水来配制相应浓度的溶液。

溶解聚丙烯酰胺：

将计算好的补加水量加入装有聚丙烯酰胺的容器中。

用搅拌棒缓慢搅拌，仔细观察高分子的溶解情况。刚开始时，溶解速度较慢，需要耐心搅拌。

水解反应：

准确称取 20g 浓度为 5％的聚丙烯酰胺溶液（注意留下剩余部分溶液用于后续比较）。

向称取的溶液中加入 2mL 10％氢氧化钠溶液。

将混合溶液放入沸水浴中，升温至 90℃以上，开始进行水解反应。

反应监测：

在水解过程中，持续缓慢搅拌，使反应均匀进行。

密切观察溶液粘度的变化，同时用湿润的广泛 pH 试纸定期检测是否有氨气放出。如果有氨气放出，pH 试纸会呈现碱性特征（颜色变蓝）。

反应结束与后处理：

大约半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，让其在室温下自然冷却。此时得到的产物即为部分水解聚丙烯酰胺。

再次称量产物的质量，根据蒸发损失的水量进行补充。

制得浓度为 5％的部分水解聚丙烯酰胺溶液。

比较水解前后 5％溶液的粘度，观察并记录差异。

将制得的聚丙烯酰胺溶液倒入指定的回收瓶中，以便后续处理或储存。

整个实验过程中，要注意安全，避免接触到化学试剂造成伤害，同时要确保实验操作的准确性和规范性，以获得可靠的实验结果。