聚丙烯酰胺分子量陰離子度和殘留單體含量的參數(shù)

    聚丙烯酰胺常簡寫為PAM。糖廠近年使用的各種PAM，實質(zhì)上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸鈉經(jīng)過共聚反應生成的高分子產(chǎn)物，有一系列的產(chǎn)品。
丙烯酰胺的分子式為：CH2 = CH－CONH2
丙烯酸鈉的分子式為：CH2 = CH－COONa
聚合物的分子式為： CONH2 COONa
—— CH2－ CH—— —— CH2－ CH—— ——
m n 式中的m與n分別代表丙烯酰胺與丙烯酸鈉的相對數(shù)量。它們的比例對聚合物的性質(zhì)有很大的影響。通常將n對(m+n)的百分比稱為陰離子度或羧基比率，以前通常稱它為水解度：
n n + m 陰離子度 ＝ × 100%。因為－COONa基團在水溶液中容易離解出Na+ 而留下負電基－COOˉ，使大分子帶負電，它們亦稱為陰離子聚合電解質(zhì)。
PAM的分子量、陰離子度和殘留單體含量是很重要的參數(shù)：
（1）分子量
     PAM的分子量很高，且近年來還有較大提高。20世紀70年代應用的PAM，分子量一般為數(shù)百萬；80年代以后，多數(shù)高效PAM的分子量在1500萬以上，有些達到2000萬。每一個這種PAM分子是由十萬個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，含十萬個單體的PAM的分子量為710萬)。通常，分子量高的PAM的絮凝性能較好。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，標稱的分子量是它的平均值。
（2）陰離子度
     PAM的陰離子度對它的使用效果有很大影響，但它的適宜數(shù)值需視所處理的物料的種類和性質(zhì)而定，不同情況下會有不同的最佳值。根據(jù)我們多年的研究和對數(shù)十個PAM樣本進行對比試驗與分析，制糖工業(yè)所用的PAM陰離子度22～28%較適合，且適應性較強，可用于不同的物料(蔗汁、糖漿、赤糖及原糖的回溶糖漿)以及不同的工藝流程(亞硫酸法、碳酸法和磷浮法) 。國外生產(chǎn)的糖用PAM的陰離子度多數(shù)在此范圍。Bennett指出，如果所處理的物料的離子強度較高(含無機物較多)，所用PAM的陰離子度宜較高，反之則應較低。又據(jù)克拉克的報告，澳州的糖廠常用20%陰離子度的PAM，而美國佛羅里達州的糖廠常用較高的數(shù)值。Cress等的研究發(fā)現(xiàn)，在蔗汁中加絮凝劑和除去沉淀物以后，殘留的PAM量與PAM原來的陰離子度有關(guān)。而在普通的水處理中，時常用不含羧基的聚丙烯酰胺。
     早期生產(chǎn)的PAM是由丙烯酰胺一種單體聚合而成，原來不含－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
   水解過程中有氨氣放出。PAM中酰胺基團水解的比例就稱為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(xiàn)代生產(chǎn)的PAM有多種不同陰離子度的產(chǎn)品，用戶可根據(jù)需要和通過實際試驗選用適當?shù)钠贩N，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程稱為水解。應當注意，水解的含義是加水分解，是化學反應，PAM的水解有氨氣放出；而溶解只是物理作用，無化學反應。兩者的本質(zhì)不同，不應混為一談。目前還有一些糖廠的技術(shù)人員對此不了解，甚至按以前的概念錯誤操作。
（3）殘余單體含量
    PAM的殘余單體含量是衡量它是否適用于食品工業(yè)的重要參數(shù)。丙烯酰胺的聚合物是無毒的，在國際上已廣泛用于自來水清凈、食品工業(yè)和制糖工業(yè)。不過，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，它有一些毒性。因此，必須嚴格控制PAM產(chǎn)品中的殘余單體含量。國際規(guī)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0.05%。國外著名產(chǎn)品的這一數(shù)值低于0.03%。　鞏義市東方凈水材料有限公司是專業(yè)從事水處理材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高科技企業(yè)，也是國內(nèi)一家兼?zhèn)湮锢硭幚砗突瘜W水處理的生產(chǎn)企業(yè)。我們主要生產(chǎn):活性炭、無煙煤、精制石英砂、、錳砂(除錳,鐵,砷專用)、承托層卵(礫)石、果殼濾料、磁鐵礦(除鐵專用)、海綿鐵（除氧劑）、蜂窩填料、多面空心球、纖維球、聚合氯化鋁、等系列凈水材料和各種水處理填料. 這些產(chǎn)品主要應用于電力、化工、冶金、煤氣、紡織、印染、石油和城鎮(zhèn)給排水行業(yè)的水處理系統(tǒng)。產(chǎn)品行銷全國各地，并出口國際市場。
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