Tekniset indikaattoritpolyakryyliamidiovat yleensä molekyylipaino, hydrolyysiaste, ioniaste, viskositeetti ja jäännösmonomeeripitoisuus, joten PAM:n laatua voidaan arvioida myös näiden indikaattoreiden perusteella!
01Molekyylipaino
PAM:n molekyylipaino on erittäin korkea ja sitä on parannettu huomattavasti viime vuosina.1970-luvulla käytetyn PAM:n molekyylipaino oli miljoonia. 1980-luvulta lähtien tehokkaimpien PAM-molekyylien molekyylipaino oli yli 15 miljoonaa, ja joidenkin molekyylipaino oli jopa 20 miljoonaa. ”Jokainen näistä PAM-molekyyleistä on polymeroitu yli sadastatuhannesta akryyliamidi- tai natriumakrylaattimolekyylistä (akryyliamidin molekyylipaino on 71 ja sadantuhannen monomeerin PAM:n molekyylipaino on 7,1 miljoonaa).”
Yleisesti ottaen suuren molekyylipainon omaavalla PAM:lla on parempi flokkauskyky, sillä akryyliamidin molekyylipaino on 71 ja 100 000 monomeeriä sisältävän PAM:n molekyylipaino 7,1 miljoonaa. Polyakryyliamidin ja sen johdannaisten molekyylipainot vaihtelevat sadoista tuhansista yli 10 miljoonaan molekyylipainon mukaan. Molekyylipaino voidaan jakaa pienimolekyylipainoisiin (alle 1 miljoonaa), keskimolekyylipainoisiin (1–10 miljoonaa), suurimolekyylipainoisiin (10–15 miljoonaa) ja supermolekyylipainoisiin (yli 15 miljoonaa).
Makromolekyylisen orgaanisen aineen molekyylipaino ei ole täysin tasainen edes samassa tuotteessa, nimellinen molekyylipaino on sen keskiarvo.
02Hydrolyysiaste ja ioniaste
PAM:n ioniasteella on suuri vaikutus sen käyttövaikutukseen, mutta sen sopiva arvo riippuu käsiteltävän materiaalin tyypistä ja luonteesta, joten eri olosuhteissa optimaaliset arvot vaihtelevat. Jos käsiteltävän materiaalin ionivahvuus on korkeampi (se sisältää enemmän epäorgaanisia aineita), PAM:n ioniasteen tulisi olla korkeampi, ja päinvastoin, sen tulisi olla matalampi. Yleisesti ottaen anionien astetta kutsutaan hydrolyysiasteeksi. Ioniaste viittaa yleensä kationeihin.
Ionisuus =n/(m+n)*100%
Varhaisessa vaiheessa tuotettu PAM polymeroitiin polyakryyliamidimonomeeristä, joka ei sisältänyt -COONa-ryhmää. Ennen käyttöä NaOH tulisi lisätä ja kuumentaa, jotta osa -CONH2-ryhmästä hydrolysoituu -COONa-ryhmäksi. Yhtälö on seuraava:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
Hydrolyysin aikana vapautuu ammoniakkikaasua. Amidiryhmän hydrolyysin osuutta PAM:ssa kutsutaan PAM:n hydrolyysiasteeksi, joka on anionien määrä. Tämän tyyppisen PAM:n käyttö ei ole kätevää, ja sen suorituskyky on heikko (kuumennushydrolyysi heikentää PAM:n molekyylipainoa ja suorituskykyä merkittävästi), ja sitä on käytetty harvoin 1980-luvulta lähtien.
PAM:n nykyaikaisessa tuotannossa on useita eri anionipitoisia tuotteita, käyttäjä voi tarpeen mukaan ja todellisen testin avulla valita sopivan lajikkeen, ei tarvitse hydrolyysiä, vaan sitä voidaan käyttää liukenemisen jälkeen.Tapansa vuoksi jotkut kuitenkin kutsuvat flokkulanttien liukenemisprosessia edelleen hydrolyysiksi. On huomattava, että hydrolyysi tarkoittaa veden hajoamista, joka on kemiallinen reaktio. PAM:n hydrolyysissä vapautuu ammoniakkikaasua; liukeneminen on vain fysikaalinen prosessi, ei kemiallinen reaktio. Nämä kaksi ovat perustavanlaatuisesti erilaisia, eikä niitä pidä sekoittaa.
03Jäännösmonomeeripitoisuus
PAM:n jäännösmonomeeripitoisuus viittaa PAM:n pitoisuuteenakryyliamidimonomeeriakryyliamidin polymeroinnissa polyakryyliamidiksi epätäydellisen reaktion prosessissa ja lopulta jäännös akryyliamidituotteissa. Se on tärkeä parametri sen mittaamiseksi, soveltuuko se elintarviketeollisuuteen. Polyakryyliamidi ei ole myrkyllinen, mutta akryyliamidilla on jonkin verran myrkyllisyyttä. Teollisessa polyakryyliamidissa on vaikea välttää polymeroitumattoman akryyliamidimonomeerin jäännösjälkiä. Siksi jäännösmonomeerin pitoisuusPAM-tuotteeton valvottava tarkasti. Juomavedessä ja elintarviketeollisuudessa käytettävän PAM:n jäännösmonomeerin määrä ei saa kansainvälisesti ylittää 0,05 %. Tunnettujen ulkomaisten tuotteiden arvo on alle 0,03 %.
04viskositeetti
PAM-liuos on erittäin viskoosinen. Mitä suurempi PAM:n molekyylipaino on, sitä suurempi on liuoksen viskositeetti. Tämä johtuu siitä, että PAM-makromolekyylit ovat pitkiä, ohuita ketjuja, joilla on suuri vastustuskyky liuoksen läpi liikkumiselle. Viskositeetin ydin on heijastaa liuoksen kitkavoiman suuruutta, joka tunnetaan myös sisäisenä kitkakertoimena. Kaikenlaisten polymeeristen orgaanisten aineiden liuoksen viskositeetti on korkea ja kasvaa molekyylipainon kasvaessa. Yksi menetelmä polymeeristen orgaanisten aineiden molekyylipainon määrittämiseksi on määrittää tietyn liuospitoisuuden viskositeetti tietyissä olosuhteissa ja sitten laskea tietyn kaavan mukaisesti sen molekyylipaino, joka tunnetaan nimellä "viskoosin keskimääräinen molekyylipaino".
Julkaisun aika: 12. tammikuuta 2023