聚丙烯酰胺具有高度穩定性,能使懸浮物質通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。其粘合性能通過機械的、物理的、化學的作用,起粘合作用。聚丙烯酰胺胺能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。聚丙烯酰胺在中性和酸性條件下均有增稠作用。
提出了無機絮凝劑聚氯化鋁和陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑在工業含油廢水處理中的反應機理,應用後,COD和廢油含量下降20%,很多試驗證實,聚氯化鋁對石化廢水的處理具有很高的絮凝效果。不僅濁度去除率高。而且對原水的pH值影響不大,處理後的水的顔色好,可作為一種絮凝劑用于石化廢水的回收。??除濁度低于4mg/L。COD低于6mg/L外,除濁效果好,COD去除效果好,PAS的絮凝效果明顯優于的鋁絮凝劑。适用于生活飲用水、工業用水和大部分廢水的絮凝處理。它可以處理河水,不管濁度還是除去COD。聚氯化鋁在廢水處理中怎樣控制成本,聚氯化鋁價格略低于一般絮凝劑。
聚丙烯酰胺在純堿生産中主要應用于精鹽水中雜質的沉降,本文通過對聚丙烯酰胺理化性能分析,探讨影響絮凝沉降效果的主要指标-聚丙烯酰胺分子量的測定方法,從而為準确指導生産提供理論依據。
聚丙烯酰胺作為一種絮凝劑應用廣泛,純堿生産中精鹽水中雜質的沉降、澄清通常就采用聚丙烯酰胺做助沉劑,用不同聚合方法可以制得不同類型的聚丙烯酰胺,使用什麼類型的聚丙烯酰胺與它應用的環境直接相關。目前我公司使用的是粉狀陰離子型聚丙烯酰胺。但在生産應用中,由于近期鹽質波動性較大,暴露出同一廠家的聚丙烯酰胺在不同時期出現相差懸殊的沉降效果,當沉降效果不好時,減少或加大使用量對生産都無濟于事,此時,可以推測在用的聚丙烯酰胺不适合目前的工作環境。而日常檢測項目“固含量”對生産的指導意義非常小,因而深入探讨聚丙烯酰胺的性能指标及其測定方法對生産意義重大,并可結合生産試驗,确定适宜的聚丙烯酰胺類型範圍,調整産品采購指标,避免盲目性,有效提高精鹽水的質量。
通過對聚丙烯酰胺生産工藝的了解發現其生産過程有可能引入的離子有少量Ca2 、Mg2 及微量Cu2 等,這些對生産無太大影響,影響沉降效果的關鍵因素是聚合物本身的特性粘數和分子量等性能指标,下面對聚丙烯酰胺内在成分及含量測定方法做進一步探讨。
在高分子聚合物生産中,由于用途不同,會生産不同分子量的産品,而分子量的測定通常采用粘度法。聚合物的稀溶液可視為牛頓流體,聚合物溶入溶劑會使液體的粘度升高,也即将高聚物溶于某指定溶劑中,在一定溫度下,通過測定高聚物溶液流經一定體積的時間,測定粘度。粘度大,高聚物的分子量就大,二者密切相關,所測粘度值稱為高聚物的特性粘數。
(1)測定原理
采用“一點法”測定方法,用氯化鈉溶液做溶劑,制備一定濃度的試樣溶液,使用氣承液柱式烏式粘度計,分别測定溶液和溶劑的流經時間,根據測定的值計算特性粘數。
(2)儀器設備
烏式粘度計(4-0.55非稀釋型)、恒溫水浴鍋(30±0.05°C)、G-2玻璃砂心漏鬥、分析天平(萬分之一)、移液管(10、50ml)、容量瓶(100、500ml)、秒表(分度值0.1秒)。
(3)樣品制備
①制備CNaCl=1.00mol/L和CNaCl=2.00mol/L的溶液。
②稱取0.02-0.05g試樣于100mL容量瓶(精确到0.0001g),加入約48mL蒸餾水,經常搖動容量瓶,試樣完全溶解後,用移液管準确加入50mLCNaCl=2.00mol/L的溶液,定容,用G-2玻璃砂心漏鬥過濾,試液濃度為0.0002—0.005g/mL。
③對配置的CNaCl=1.00mol/L溶劑也用G-2玻璃砂心漏鬥過濾。
(4)測定方法
①将粘度測定器調節至30±0.05°C,把烏式粘度計垂直固定在恒溫水浴中,用移液管吸取10mL試樣 加入管1,恒溫10min。
②管2、管3接上乳膠管,測定時緊閉管3,吸取液至緩沖球4的一半時,同時放開管2、3,使3管下部呈氣承式,當液面下降到刻線5時,開啟秒表,到刻線7時,停止秒表,記錄時間t,重複測定三次,差值不應超過0.2秒,取平均值。
③按同樣方法測定CNaCl=1.00mol/L溶劑流經時間t0。
(5)特性粘數計算
①相對粘度ηr=t/t0
②增比粘度ηsp=ηr-1=t/t0-1
③特性粘數
式中:c=ms/v
特性粘數[η-mL/g]
c-試液濃度g/mL
m-試樣質量g
s-試樣固含量%
v-試樣溶解的體積mL
(6)特性粘數測定注意事項
①聚丙烯酰胺為有機高分子化合物,不易溶解,故在實驗中稱樣量低,但太低的稱樣量會造成一定的稱量誤差,所以稱量過程必須采用減量法。
②測定中毛細管粘度計應使t0在100—130S範圍内,相對粘度在1.3-1.5範圍内,這樣誤差最小。
③粘度計内毛細管細小,必須保證粘度計和待測液體潔淨,否則影響流動速度,造成結果偏差。
④試樣及氯化鈉溶劑的過濾不能使用普通濾紙,一方面原因部分有機産品會吸附到濾紙上,使結果偏低。另一方面濾紙可能将纖維帶入,影響液體流動,必須用潔淨幹燥的G2或G3型玻璃砂心漏鬥過濾。
⑤氯化鈉溶劑對聚丙烯酰胺有降解作用,試液不能放置時間太長,否則将破壞聚丙烯酰胺的長鍊結構,影響分子量的測定。
3、固含量的測定
(1)測定方法将一定量的試樣在一定的溫度和真空條件下烘幹至恒重,幹燥後試樣的質量占幹燥前試樣質量的百分數,即為聚丙烯酰胺的固含量。
(2)計算公式
式中:s-試樣固含量,%
m-幹燥後試樣質量,g
m0-幹燥前試樣質量,g
将測定的固含量數值代入2.5.3即可求得特性粘數[η]。
4、水解度的測定
(1)測定方法聚丙烯酰胺是強堿弱酸鹽,它與鹽酸反應形成大分子弱酸,體系的PH值由弱堿性轉變成弱酸性,選用甲基橙-靛藍二磺酸鈉為指示劑,用所消耗鹽酸标準溶液的體積計算試樣的水解度(HD)。
由于消耗CHCl=1.000mol/L的體積很少,通常采用C1/2H2SO4=0.1000mol/L硫酸标準溶液,用最小刻度為0.01mL微量滴定管進行滴定。
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