聚丙烯酰胺和钛白粉的絮体卷扫沉淀作用--鸿畅化工

      聚丙烯酰胺在污水处理、污泥脱水、增稠减阻方面的应用都比较广泛，那么它为什么有这么神奇的特性呢？这和它的物理化学性质有什么关系呢？由于单体丙烯酰胺在聚合时发生链转移产生支链，使PAM高分子链结构中包含以支链和亚胺桥为主的交联结构。交联适度则相对分子质量高且易溶解，交联多则产物不溶。若减弱分子链的缔合，则PAM玻璃化温度降低，较易溶解。在加入低分子酰胺化合物（如尿素）后能消弱PAM的链间缔合，从而改善PAM的溶解。我们需要了解了其作用机理才能更好的利用聚丙烯酰胺。

   （a）压缩双电层与电荷中和作用：从理论上分析，为了使已分散的固体微粒迅速凝集，可以加入一些电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小。也可以加入带有不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，达到凝聚。电解质使双电层的有效厚度减小，也即前面所述的压缩了双电支，使胶体凝聚。但这种过程实际上要复杂得多，而且主要是对憎液胶体而言。对亲液胶体虽也有相似的作用，但存在较大差异。
      带电的固体微粒界面和紧密吸附层之间的电位差是所谓的分散粒子的Stern层的电位。絮凝剂使已分散的固体微粒发生迅速的聚集，主要是中和或降低了分散粒子的Stern层的电位。所发生的电荷中的作用，是指胶体颗粒表面对异号带电颗粒或高分子絮凝剂链段带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使颗粒表面电荷部分中和。分散粒子的胶团扩散层被压缩，Stern层的电位降低，就降低了粒子间紧密接近时的势垒，增加了颗粒之间的碰撞几率，从而促进了固体微粒间的凝聚。

  （b）高分子絮凝剂的吸附架桥作用：高分子絮凝剂的碳碳单键在一般条件下是可以自由旋转的，主链的碳碳单键的键角大致为109028’，再加上聚合度一般较大，即主链相当长，所以在水介质中，主链并不是直线的，而是弯曲的和卷曲的。因此，可以把这类聚电解质的絮凝作用简化地看成带有多个负电荷的卷曲的线状分子，在分子主链上的数个部位被固体微粒所吸附，就像在这些固体微粒之间架起桥似的。
  （c）絮体的卷扫沉淀作用：铝盐或铁盐在水中形成高聚合度的多羟基化合作的絮体，在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共沉淀，这种类似清扫的现象，称为絮体的卷扫沉淀作用（或称作网罗捕扫作用）。
  （d）PAM本身无毒，但由于聚丙烯酰胺PAM分子内残留着丙烯酰胺，而丙烯酰胺有毒，在聚丙烯酰胺PAM中一般允许丙烯酰胺残留量为1%。应用于水净化、蔗糖汁澄清等食品方面及与食物接触的纸张，而聚丙烯酰胺PAM中丙烯酰胺残留量应小于0.05%。
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