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聚丙烯酰胺水解缓慢的原因是什么

日期:2020/08/28 14:08 人气:
聚丙烯酰胺是一种水溶性聚合物或聚电解质。因为它的分子链含有一定数量的极性基团,所以它可以通过吸附悬浮在水中的固体颗粒来桥接颗粒,或者通过电荷中和来凝聚颗粒以形成大的絮凝物。因此,它能加速悬浮颗粒的沉降,具有明显的加速溶液澄清和促进过滤的作用。

1.分子扩散
在物质的溶解过程中,溶质分子的尺寸比溶剂分子大得多,因此溶质分子和溶剂分子的扩散速率有很大的不同。在溶解的初始阶段,只有水分子向非离子聚丙烯酰胺单向扩散,非离子聚丙烯酰胺分子不能向水的方向扩散,因此溶胀首先是溶解的必要阶段。
2.氢键和缠结
在非离子型聚丙烯酰胺分子链内部和分子链之间,酰胺侧基之间会形成氢键,这是最强的分子间作用力,高分子量的非离子型聚丙烯酰胺分子链中有大量的氢键,同时高分子量的非离子型聚丙烯酰胺分子链很长,长的分子链必然会卷曲,它们必然会缠结在一起。因此,为了加速非离子聚丙烯酰胺的溶解,有必要依靠溶剂水分子的快速渗透和攻击、净氢键的解离和分子链的缠结。进口聚丙烯酰胺的溶解速率与其分子量、离子度、分子几何形状、溶解温度、搅拌和加料方式有关。
聚丙烯酰胺溶液的粘度随水解时间的延长而变化,水解时间短,粘度小,这可能是由于聚合物尚未形成网络结构;由于水解时间过长,粘度降低,水解时间过长是由于聚丙烯酰胺在溶液中的结构变松造成的。部分水解的聚丙烯酰胺溶于水,分解成带负电荷的大分子。分子间的静电排斥和同一分子上不同链节间的阴离子排斥导致分子在溶液中拉伸并相互缠结,这就是部分水解聚丙烯酰胺能明显增加其溶液粘度的原因。
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