Niska molekularna težina polikrilamida (LMWPAM) je svestran polimer sa širokim spektrom primjena, uključujući pročišćavanje vode, papira i poboljšanog oporavka ulja. Nastup LMWPAM-a mogu značajno utjecati različitim faktorima, a jedan od najsutnijih faktora je pH rješenja u kojem se koristi. Kao dobavljač LMWPAM-a, razumijevanje efekta pH na svoj učinak ključan je za pružanje naših kupaca najboljim proizvodima i savjetom za prijavu.
Struktura i svojstva male molekularne težine polikrilamid
LMWPAM je linearni polimer sastavljen od akrilamidnih monomera. Niska molekularna težina ovog polimera obično se kreće od nekoliko hiljada do nekoliko stotina hiljada daltona, što mu daje jedinstvena fizička i hemijska svojstva u odnosu naVisoka molekularna težina polikrilamid. Lmwpam može postojati u različitim jonskim oblicima, poputNeionski polikrilamid,Anionski polikrilamidi kationski polikrilamid, svaki sa vlastitim karakteristikama i aplikacijama.
Neionski polikrilamid nema jonski naboj na svom molekularnom lancu, što ga čini relativno stabilnim u različitim pH okruženjima. Anionski polikrilamid sadrži negativno nabijene karboksilne grupe na svom lancu, dok je kationski polikrilamid pozitivno naplaćivao grupe. Jonska priroda LMWPAM-a igra značajnu ulogu u tome kako komunicira s drugim supstancama u rješenju, a ova interakcija je visoko pH - ovisna.
Efekat pH na rastvorljivost male molekularne mase polikriklamid
Rastvorljivost LMWPAM-a važan je faktor koji utječe na njegove performanse. Općenito, LMWPAM ima dobru rastvorljivost u vodi, ali natkrilnost može utjecati na ph. Za neionic LMWPAM, rastvorljivost je relativno stabilna u širokom pH rasponu. Može se dobro raspustiti u kiselim i alkalnim rješenjima, jer na svom lancu ne postoje jonske grupe koje bi utjecalo na ph - induciranu ionizaciju.
Međutim, za anionisku LMWPAM, rastvorljivost je usko povezana sa pH. U kiselim rješenjima, karboksilne grupe na anionskom LMWPAM lancu mogu se protonirati. Protonacija smanjuje negativan naboj na lancu, što dovodi do smanjenja elektrostatičkog odbojanja između polimernih lanaca. Kao rezultat toga, polimerni lanci imaju tendenciju da se udružuju, a rastvorljivost aniona LMWPAM-a opada. U alkalnim rješenjima, karboksilne grupe su deprotonirane, povećavajući negativan naboj na lancu. Povećana elektrostatička odbojnost između lanaca promovira odvajanje polimernih lanaca i poboljšava rastvorljivost anioninskog lmwpama.
Kationični LMWPAM pokazuje suprotno ponašanje u odnosu na anionisku lmwpam. U kiselim rješenjima, pozitivno nabijene grupe na lancu kationalnog LMWPAM-a su stabilnije, a polimer ima dobru rastvorljivost. U alkalnim rješenjima, pozitivno naplaćene grupe mogu reagirati sa hidroksidnim jonima, što dovodi do smanjenja rastvorljivosti.
Uticaj pH na flokulacijskim performansama male molekularne težine polikrilamida
Flokulacija je jedna od najvažnijih aplikacija LMWPAM-a, posebno u pročišćavanju vode. Na flokulacijski učinak LMWPAM-a na vrlo utjecaju pH.
U slučaju aniona LMWPAM-a, u blago alkalnim rješenjima, negativno naplaćeni polimerni lanci mogu se adsorbuti na pozitivno nabijene čestice u vodi kroz elektrostatičku atrakciju. Duga struktura lanca LMWPAM-a zatim montira čestice zajedno, formirajući veće floc. Kako pH postaje kiseliji, protonacija karboksilnih grupa smanjuje negativan naboj na polimernom lancu, slabim elektrostatičku interakciju između polimera i čestica. To rezultira smanjenjem efikasnosti flokulacije.
Kationijski LMWPAM je efikasniji u kiselim do prekršajima za neutralne pH. U ovim uvjetima pH pozitivno naplaćeni polimerni lanci mogu se adsorbuti na negativno nabijene čestice, promoviraju flokulaciju. U alkalnim rješenjima, reakcija pozitivno nabijenih grupa sa hidroksidni ionima može smanjiti pozitivnu naknadu na polimernom lancu, i na taj način smanjenje performansi flokulacije.
Nonionski LMWPAM se uglavnom oslanja na fizičke adsorpcije i premošćivanje mehanizama za flokulaciju. Iako su njegove flokulacije manje pogođene pH u odnosu na JONIC LMWPAM, ekstremne vrijednosti pH i dalje mogu imati utjecaja. U vrlo kiselim ili alkalnim rješenjima, konformacija nekoličkog polimernog lanca može se promijeniti, što može utjecati na njegovu sposobnost premošćavanja čestica i oblikovanje floča.
Uticaj pH na viskoznost male molekularne mase polikrilapitalapitala
Viskoznost LMWPAM rješenja još je jedan važan parametar koji se odnosi na njegove performanse. Viskoznost polimernog rješenja odnosi se na interakciju između polimernih lanaca i molekula otapala, kao i ovjera o polimernim lancima.
Za anionisku LMWPAM, u alkalnoj rješenjima, deprotonacija karboksilnih grupa povećava negativnu naknadu na polimernom lancu. Elektrostatičko odbojnost između lanaca uzrokuje širenje polimera za širenje, povećavajući hidrodinamičku zapreminu polimera u otopinu. Kao rezultat toga, viskoznost anionskog LMWPAM rješenja povećava se. U kiselim rješenjima protonacija karboksilnih grupa smanjuje elektrostatičko odbojnost, a polimerni lanci imaju tendenciju da zamoraju, što dovodi do smanjenja viskoznosti.
Kationični LMWPAM pokazuje sličan, ali suprotan trend. U kiselim rješenjima, pozitivno nabijene grupe na lancu vode u elektrostatičko odbojnost između lanaca, uzrokujući da se lanci šire i povećavaju viskoznost. U alkalnim rješenjima, reakcija pozitivno nabijenih grupa sa hidroksidnim jonima smanjuje naboj na lancu, a polimerni lanci zakupi, što rezultira smanjenjem viskoznosti.
Nonionski LMWPAM ima relativno stabilnu viskoznost u širokom pH rasponu. Međutim, kod ekstremnih pH vrijednosti, promjena vodonika - interakcija lijepljenja između polimernih i molekula vode može uzrokovati blagu promjenu viskoznosti.
Praktične primjene i pH razmatranja
U aplikacijama za pročišćavanje vode, pH izvora vode treba pažljivo razmotriti kada koristite LMWPAM. Na primjer, ako je voda kisela, a cilj je ukloniti pozitivno napunjene čestice, kationski lmwpam može biti bolji izbor. Ako je voda alkalna i sadrži negativno nabijene čestice, anionski lmwpam je prikladniji. U nekim se slučajevima pH vode možda treba prilagoditi kako bi optimizirao performanse LMWPAM-a.
U papermiju se LMWPAM koristi kao zadržavanje i odvodnjavanje. PH procesa rada za proizvodnju vode može utjecati na performanse LMWPAM-a. Na primjer, u kiselom operkom, kationijski LMWPAM može poboljšati zadržavanje novčanih kazni i punila adsorbiranjem na negativno nabijene pulp vlakne. U alkalnom sistemu za papire, anionski LMWPAM može biti efikasniji.
U poboljšanom oporavku ulja, pH akumulacijskih slanika može utjecati na performanse LMWPAM-a. Polimer mora biti stabilan i imati dobru viskoznost u uvjetima rezervoara. Podešavanje pH u optimalni raspon za LMWPAM mogu pomoći poboljšanju efikasnosti raseljavanja ulja.
Zaključak
Kao dobavljač male molekularne mase od polikrilamida, razumijemo da pH rješenja ima dubok utjecaj na performanse LMWPAM-a. Rastvorljivost, flokulacijski učinak i viskoznost LMWPAM-a su usko povezani sa pH. Različiti jonski oblici LMWPAM-a različito odgovaraju na pH promjene, a razumijevanje ovih odnosa presudno je za naše kupce da postignu najbolje rezultate u svojim aplikacijama.
Zalažemo se za pružanje visokokvalitetnih LMWPAM proizvoda i profesionalnu tehničku podršku. Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili vam trebaju više informacija o primjeni LMWPAM-a u različitim uvjetima pH, slobodno nas kontaktirajte za nabavku i daljnju raspravu. Radujemo se što ćemo sarađivati s vama kako bismo riješili svoje specifične probleme i udovoljimo vašim jedinstvenim potrebama.
Reference
- Gregory, J. (1993). Koagulacija i flokulacija: pregled. Vodena istraživanja, 27 (8), 1261 - 1274.
- Hunkeler, D., & Aršady, R. (1991). Poliakrilamidi i njihovi kopolimeri. U enciklopediji polimerne nauke i inženjeringa (vol. 11, str. 1 - 18). John Wiley & Sons, Inc.
- Zouboulis, AI, & Avranas, IA (2000). Uklanjanje teških metala iz voda koagulacijom - flokulacijski proces. Vodena istraživanja, 34 (1), 288 - 294.
