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影響聚丙烯酰胺絮凝效果的因素

聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產生的內摩擦阻力。內摩擦阻力與聚合物的結構、溶劑的性質、溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關,它的數值越大,表明溶液的粘度越大。

溫度

溫度是分子無規則熱運動激烈程度的反映,分子的運動必須克服分子間的相互作用力,而分子間的相互作用,如分子間氫鍵、內摩擦、擴散、分子鏈取向、纏結等,直接影響粘度的大小,故高聚物溶液的粘度會隨溫度發生變化。溫度改變對高聚物溶液粘度的影響是顯著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度隨溫度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此糾纏形成網狀結構的聚合體,溫度越高時,網狀結構越容易破壞,故其粘度下降。

水解時間

聚丙烯酰胺溶液粘度隨水解時間的延長而改變,水解時間短,粘度較小,這可能是由于高聚物還來不及形成網狀結構所致;水解時間過長,粘度下降,這是聚丙烯酰胺在溶液中結構發生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后離解成帶負電荷的大分子,分子間靜電排斥作用以及同一分子上不同鏈節之間的陰離子排斥力導致分子在溶液中伸展并能使分子之間相互纏繞,這就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明顯增加的原因。

礦化度

聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數目較多,凈電荷較多,極性較大,而H20是極性分子,根據相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著礦物質含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周圍正的靜電荷結合,聚合物溶液極性減小,黏度減??;礦物質濃度繼續增加,正、負離子基團形成分子內或分子間氫鍵的締合作用(導致聚合物在水中的溶解性下降),同時加入的鹽離子通過屏蔽正、負電荷,拆散正、負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競爭,使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06 mol/L)下粘度保持較小。

分子量

聚丙烯酰胺溶液的粘度隨高聚物分子量的增大而增大,這是由于高分子溶液的粘度由分子運動時分子間的相互作用產生。當聚合物相對分子質量約為106時,高分子線團開始相互滲透,足以影響對光的散射。含量稍高時機械纏結足以影響粘度。含量相當低時,聚合物溶液可視為網狀結構,鏈間機械纏結和氫鍵共同形成網的節點。含量較高時,溶液含有許多鏈-鏈接觸點,使高聚物溶液呈凝膠狀。因此,高聚物相對分子質量越大,分子間越易形成鏈纏結,溶液的粘度越大。

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