對聚丙烯酰胺的技術(shù)指標一般有分子量、水解度、離子度、粘度、殘余單體含量等,所以判斷PAM的質(zhì)量?jì)?yōu)劣也可以從這幾個(gè)指標來(lái)判斷!
01分子量
PAM的分子量很高,且近年來(lái)還有較大提高。20世紀70年代應用的PAM,分子量一般為數百萬(wàn);80年代以后,多數高效PAM的分子量在1500萬(wàn)以上,有些達到2000萬(wàn)。每一個(gè)這種PAM分子是由十萬(wàn)個(gè)以上的丙烯酰胺或丙烯酸鈉分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量為71,含十萬(wàn)個(gè)單體的PAM的分子量為710萬(wàn))。
通常,分子量高的PAM的絮凝性能較好,丙烯酰胺的分子量為71,含十萬(wàn)個(gè)單體的PAM的分子量為710萬(wàn)。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量從幾十萬(wàn)到一千萬(wàn)以上,根據分子質(zhì)量可分為低分子量(100萬(wàn)以下)、中分子量(100萬(wàn)~1000萬(wàn))、高分子量(1000萬(wàn)~1500萬(wàn))、超分子量(1500萬(wàn)以上)。
高分子有機物的分子量,即使在同一產(chǎn)品中也不是完全均一的,標稱(chēng)的分子量是它的平均值。
02水解度與離子度
PAM的離子度對它的使用效果有很大影響,但它的適宜數值需視所處理的物料的種類(lèi)和性質(zhì)而定,不同情況下會(huì )有不同的最佳值。如果所處理的物料的離子強度較高(含無(wú)機物較多),所用PAM的離子度宜較高,反之則應較低。通常,陰離子度被稱(chēng)為水解度。而離子度一般特指陽(yáng)離子。
離子度=n/(m+n)*100%
早期生產(chǎn)的PAM是由聚丙烯酰胺一種單體聚合而成,原來(lái)不含-COONa基團。使用前要先加NaOH加熱,使部分-CONH2 基水解為-COONa,反應式如下:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
水解過(guò)程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團水解的比例就稱(chēng)為PAM的水解度,它即是陰離子度。這種PAM的使用不方便,且性能較差(加熱水解必使PAM分子量和性能明顯下降),80年代后已很少使用。
現代生產(chǎn)的PAM有多種不同陰離子度的產(chǎn)品,用戶(hù)可根據需要和通過(guò)實(shí)際試驗選用適當的品種,不需要再行水解,溶解以后即可使用。但是,由于習慣的原因,有些人仍將絮凝劑的溶解過(guò)程稱(chēng)為水解。應當注意,水解的含義是加水分解,是化學(xué)反應,PAM的水解有氨氣放出;而溶解只是物理作用,無(wú)化學(xué)反應。兩者的本質(zhì)不同,不應混為一談。
03殘余單體含量
PAM的殘余單體含量是指在丙烯酰胺聚合為聚丙烯酰胺過(guò)程中,未反應完全并最終殘留于聚丙烯酰胺產(chǎn)品中的丙烯酰胺單體含量,是衡量是否適用于食品工業(yè)的重要參數。聚丙烯酰胺是無(wú)毒的,但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工業(yè)品聚丙烯酰胺中,難免殘留有微量的未聚合的丙烯酰胺單體。因此,必須嚴格控制PAM產(chǎn)品中的殘余單體含量。國際規定用于飲用水和食品工業(yè)的PAM中的殘余單體含量不超過(guò)0.05%。國外著(zhù)名產(chǎn)品的這一數值低于0.03%。
04粘度
PAM 溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM的溶液粘度越大。這是因為PAM大分子是長(cháng)而細的鏈狀體,在溶液中運動(dòng)的阻力很大。粘度的實(shí)質(zhì)是反映溶液內磨擦力的大小,亦稱(chēng)為內磨擦系數。各種高分子有機物的溶液的粘度都較高,并隨分子量升高而增大。測定高分子有機物分子量的一種方法,就是測定一定濃度溶液在一定條件下的粘度,再按一定的公式計算其分子量,稱(chēng)為“粘均分子量”。
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