技术指标聚丙烯酰胺一般有分子量、水解度、离子度、粘度、残留单体含量,所以判断PAM的质量好坏也可以从这些指标来判断!
01分子量
PAM的分子量很高,近年来有了很大的提高。20世纪70年代开始使用的PAM,分子量高达数百万。自20世纪80年代以来,大多数高效PAM的分子量超过1500万,有的甚至达到2000万。“这些PAM分子是由十多万个丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成的(丙烯酰胺的分子量为71,而十万个单体的PAM的分子量为710万)。”
一般来说,分子量大的PAM絮凝效果更好,丙烯酰胺的分子量可达71,10万个单体的PAM的分子量可达710万。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量从几十万到一千万以上,根据分子量大小可分为低分子量(1百万以下)、中分子量(1百万~10百万)、高分子量(10百万~15百万)、超分子量(15百万以上)。
大分子有机物的分子量,即使在同一产品中也不是完全均匀的,标称分子量是其平均值。
02水解度和离子度
PAM的离子度对其使用效果影响很大,但其适宜值取决于所处理物料的种类和性质,在不同情况下会有不同的最佳值。所处理物料的离子强度越高(含无机物越多),PAM的离子度就应越高,反之则应越低。一般阴离子度称为水解度,离子度一般指阳离子。
离子度=n/(m+n)*100%
早期生产的PAM是由聚丙烯酰胺单体聚合而成,该单体不含-COONa基团。使用前需加入NaOH并加热,使部分-CONH2基团水解为-COONa。其反应式如下:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
水解时有氨气放出。PAM中酰胺基水解的比例称为PAM的水解度,即阴离子的程度。该类PAM使用不方便,且性能较差(加热水解会使PAM的分子量和性能明显下降),自20世纪80年代以来已很少使用。
现代生产的PAM有多种不同阴离子度的产品,用户可以根据需要并通过实际试验来选择合适的品种,不需要水解,溶解后即可使用。但出于习惯原因,有些人仍将絮凝剂的溶解过程称为水解。需要注意的是,水解的含义是水的分解,是一种化学反应。PAM水解有氨气释放;而溶解只是物理作用,并非化学反应。两者有着本质的区别,不应混淆。
03残留单体含量
PAM残留单体含量是指丙烯酰胺单体丙烯酰胺聚合成聚丙烯酰胺的过程中,由于反应不完全,最终残留在丙烯酰胺产品中。这是衡量其是否适用于食品工业的重要参数。聚丙烯酰胺本身无毒,但丙烯酰胺有一定的毒性。工业聚丙烯酰胺中难免会残留微量未聚合的丙烯酰胺单体。因此,聚丙烯酰胺中残留单体的含量应控制在PAM产品必须严格控制。国际上对饮用水、食品工业用聚丙烯酰胺(PAM)的残留单体含量要求不得超过0.05%,国外知名产品均低于0.03%。
04粘度
PAM溶液非常粘稠。PAM的分子量越大,溶液的粘度就越大。这是因为PAM大分子链长而细,在溶液中移动时阻力很大。粘度的本质是反映溶液中摩擦力的大小,又称内摩擦系数。各类高分子有机物溶液的粘度都很高,并且随分子量的增加而增大。测定高分子有机物分子量的一种方法,是先测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度,然后根据一定的公式计算出它的分子量,称为“粘均分子量”。
发布时间:2023年1月12日