Die technischen Indikatoren vonPolyacrylamidsind im Allgemeinen Molekulargewicht, Hydrolysegrad, Ionengrad, Viskosität, Restmonomergehalt, daher kann die Qualität von PAM auch anhand dieser Indikatoren beurteilt werden!
01Molekulargewicht
Das Molekulargewicht von PAM ist sehr hoch und wurde in den letzten Jahren stark verbessert.PAM, das in den 1970er Jahren verwendet wurde, hatte ein Molekulargewicht von mehreren Millionen. Seit den 1980er Jahren lag das Molekulargewicht der meisten wirksamen PAM-Moleküle bei über 15 Millionen, manche erreichten sogar 20 Millionen. „Jedes dieser PAM-Moleküle ist aus mehr als hunderttausend Acrylamid- oder Natriumacrylat-Molekülen polymerisiert (Acrylamid hat ein Molekulargewicht von 71, und PAM mit hunderttausend Monomeren hat ein Molekulargewicht von 7,1 Millionen).“
Im Allgemeinen weist PAM mit einem hohen Molekulargewicht eine bessere Flockungsleistung auf. Acrylamid weist ein Molekulargewicht von 71 und PAM mit 100.000 Monomeren von 7,1 Millionen auf. Das Molekulargewicht von Polyacrylamid und seinen Derivaten liegt zwischen Hunderttausenden und über 10 Millionen. Je nach Molekulargewicht kann es in niedermolekulare (unter 1 Million), mittlere (1 bis 10 Millionen), hochmolekulare (10 bis 15 Millionen) und supermolekulare (über 15 Millionen) Typen unterteilt werden.
Das Molekulargewicht makromolekularer organischer Stoffe ist selbst im selben Produkt nicht völlig einheitlich. Das nominale Molekulargewicht ist der Durchschnitt.
02Hydrolysegrad und Ionengrad
Der Ionengrad von PAM hat großen Einfluss auf dessen Anwendungseffekt. Der entsprechende Wert hängt jedoch von der Art und Beschaffenheit des behandelten Materials ab. Je nach Umständen ergeben sich unterschiedliche optimale Werte. Ist die Ionenstärke des behandelten Materials höher (enthält es mehr anorganische Substanzen), sollte der Ionengrad von PAM höher sein, im Gegenteil, er sollte niedriger sein. Der Anionengrad wird im Allgemeinen als Hydrolysegrad bezeichnet. Der Ionengrad bezieht sich im Allgemeinen auf Kationen.
Ionizität = n/(m+n)*100 %
Das im Frühstadium hergestellte PAM wurde aus einem Polyacrylamidmonomer polymerisiert, das keine -COONa-Gruppe enthielt. Vor Gebrauch sollte NaOH hinzugefügt und erhitzt werden, um einen Teil der -CONH2-Gruppe zu -COONa zu hydrolysieren. Die Gleichung lautet wie folgt:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3 ↑
Bei der Hydrolyse wird Ammoniakgas freigesetzt. Der Anteil der Amidgruppenhydrolyse in PAM wird als Hydrolysegrad von PAM bezeichnet, der den Anionengrad angibt. Die Verwendung dieser Art von PAM ist nicht praktisch und die Leistung ist schlecht (durch die Hydrolyse durch Erhitzen werden das Molekulargewicht und die Leistung von PAM deutlich verringert). Seit den 1980er Jahren wird es nur noch selten verwendet.
Die moderne PAM-Produktion bietet eine Vielzahl von Produkten mit unterschiedlichem Anionengrad. Der Benutzer kann je nach Bedarf und durch tatsächliche Tests die geeignete Sorte auswählen. Eine Hydrolyse ist nicht erforderlich, und nach der Auflösung kann es verwendet werden.Aus Gewohnheit bezeichnen manche den Auflösungsprozess von Flockungsmitteln jedoch immer noch als Hydrolyse. Dabei ist zu beachten, dass Hydrolyse die Zersetzung von Wasser bedeutet, also eine chemische Reaktion. Bei der Hydrolyse von PAM wird Ammoniakgas freigesetzt; die Auflösung ist lediglich ein physikalischer Vorgang, keine chemische Reaktion. Die beiden sind grundsätzlich verschieden und sollten nicht verwechselt werden.
03Restmonomergehalt
Der Restmonomergehalt von PAM bezieht sich auf den Gehalt anAcrylamidmonomerBei der Polymerisation von Acrylamid zu Polyacrylamid entsteht eine unvollständige Reaktion, die letztendlich in Acrylamidprodukten zurückbleibt. Dies ist ein wichtiger Parameter für die Eignung für die Lebensmittelindustrie. Polyacrylamid ist ungiftig, Acrylamid hingegen weist eine gewisse Toxizität auf. In industriellem Polyacrylamid lassen sich Restspuren von nicht polymerisiertem Acrylamidmonomer kaum vermeiden. Daher ist der Gehalt an Restmonomer inPAM-Produktemuss streng kontrolliert werden. Der Restmonomergehalt in PAM, das in der Trinkwasser- und Lebensmittelindustrie verwendet wird, darf international 0,05 % nicht überschreiten. Der Wert bekannter ausländischer Produkte liegt unter 0,03 %.
04Viskosität
PAM-Lösungen sind sehr viskos. Je höher das Molekulargewicht von PAM, desto höher ist die Viskosität der Lösung. Dies liegt daran, dass PAM-Makromoleküle lange, dünne Ketten sind, die der Bewegung durch die Lösung einen großen Widerstand entgegensetzen. Die Viskosität spiegelt im Wesentlichen die Größe der Reibungskraft in der Lösung wider, auch als innerer Reibungskoeffizient bezeichnet. Die Viskosität von Lösungen aller Arten polymerer organischer Stoffe ist hoch und steigt mit zunehmendem Molekulargewicht an. Eine Methode zur Bestimmung des Molekulargewichts polymerer organischer Stoffe besteht darin, die Viskosität einer Lösung mit einer bestimmten Konzentration unter bestimmten Bedingungen zu bestimmen und dann ihr Molekulargewicht, das sogenannte viskose durchschnittliche Molekulargewicht, anhand einer bestimmten Formel zu berechnen.
Veröffentlichungszeit: 12. Januar 2023