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导致聚丙烯酰胺絮凝剂降解的因素

作者: 来源: 日期:2018/9/20 10:11:39 人气:0

在不良条件下发生的导致絮凝性能下降的变化,通称为降解作用(degradation),具体表现为分子量下降、溶液粘度降低、絮凝性能变差甚至失效。导致降解的因素很多,就此而言,高分子量的pam是相当“娇气”的物质。而且,pam的分子量越高,越容易产生这些变化,对有关的因素就越敏感。必须十分重视这个问题,否则再好的也不能取得良好效果。现代的聚丙烯酰胺产品的分子量很高,这是它具有良好絮凝性能的基础。但是这种的大分子容易受到外界因素的影响而破坏,使它的性能大大下降。的配制和使用过程必须认真防止出现这个问题。

导致pam降解的因素有:

1、机械的作用:高速搅拌或在溶液中施加强烈的机械剪切,都会使大分子断裂。如将pam溶液在离心泵内搅几秒钟,其分子量下降达75%。如用高速搅拌溶解或高速设备输送,都会明显降低它的分子量和絮凝性能。

2、铁锈和铁化合物:在pam溶液中加入很微量(如2mg/l)的铁化合物(如fecl3),或微量的铁锈粉末,轻微搅拌使之分散,pam溶液的粘度和絮凝性能便大幅度降低。将pam溶液置于生锈的铁器中,4小时后粘度下降78%,絮凝效能大大降低。

3、高温的作用:pam大分子对高温很敏感,如0.1%的pam溶液在80℃下放4小时,分子量由2100万降至760万,在50℃下放置亦降至1690万;分子量为1050万的pam,在80℃下放置4小时后分子量降到330万。如在30℃下,分子量下降很慢。若pam原来的分子量很低,如370万,则受热的降解很少。

4、并存杂质的影响:pam溶液中如有悬浮杂质会降低它的粘度。无机离子特别是高价离子也有很大影响。如一种pam溶液的粘度为191厘泊,加入含na+100mg/l的NACL后,溶液粘度降至140,而加入含ca2+100mg/l的cacl2后,粘度降至30厘泊。

5、其他:紫外线照射会使pam迅速降解,强烈照射4小时可使pam的分子量由1800万下降到1000万,溶液中存有氧化剂亦加速降解。pam的降解属于通过游离基的链式反应(free radical chain reaction),凡是能引发产生游离基的因素都会加速pam的降解。氧和铁的反应能生成游离基,紫外线也是这样,都要注意避免。pam溶液的性能下降,部分是由于大分子形态的变化:由线形伸张的长链状变为收缩卷曲的球状。pam分子中含有大量的负电基,它们互相排斥而使大分子呈伸展状态,分子较长并充分露出活性基团,善于起架桥联结作用,絮凝性能较好。但是如果 pam 溶液中存有较多阳离子,它们在大分子负电基的周围形成双电层,就会减弱负电基之间的相斥力,使pam大分子转变成卷曲状态。离子浓度越高,这种影响越大。双价离子如ca2+不但较强烈地被负电基吸附,而且可能使两个负电基桥联起来,更增强了大分子的卷缩。这既造成了溶液粘度下降(球状大分子的溶液粘度比线状分子低很多),而且也降低了pam分子中羧基的有效活性,使絮凝性能明显下降。

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