聚丙烯酰胺PAM

PAM申华原料规格：

申华化学工业有限公司

原料规格表M40-RAD-01

RAW MATERIAL SPECIFICATION

1、原料名称（Material）

原料编号（Code No.）M-4030 版别：1.0

原料名称（Material）聚丙烯酰胺(部分水解)〖Polyacrylamide (PAM)〗

2、规格项目（Specifications）

规格项目（Specifications）指标（Limits）测试方法（Test Method）

Appearance White Grain

Total Solid / % ≥90

Solubilization Speed / hr ≤1.5

Anion Content / % 20-30 即水解度

Free Monomer / % ≤0.05

3、分子式（Formula）

−[−CH2−CH−]m−[−CH2−CH−]n−

∣∣

C＝O C＝O

∣∣

NH2O Na

4、分子量（Molecular Weight）：3000,000-13000,000

聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称PAM，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤矿、矿冶、地质、轻纺，建筑等工业部门。

一、市售产品规格及主要技术指标

技术指标名称PAM 阴离子PAM 非离子PAM 阳离子PAM 复合离子

外观白色或微黄色粉末

粒径，mm < 2

固含量(%) ≥ 88

溶速(mim) ≤ 1.5

不溶物(%) ≤ 2

分子量(万) 500-2400 300-600 300-800 800-1500

水解度(%) 13-30 5-15 离子度5-50 10-20

注：根据用户要求，分子量控制在表格所定指标的范围内根据市场价格面议

加强混凝作用

⑴聚合氯化铝（PAC）聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法加工制成。其分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m ，其中m为聚合度，单体为铝的羟基配合物Al2(OH)nCl6-n ，通常n=1~5，m≤10。聚合氯化铝溶于水后，即

形成聚合阳离子，对水中胶粒起电中和及架桥作用。由于藻类多带负电荷，PAC能较有效地使藻类与其它胶体颗粒脱稳絮凝。但是，原水含藻量过高时，形成的絮体较松散，不易下沉，不利于后续去除。

⑵聚丙烯酰胺（PAM）聚丙烯酰胺是非离子型聚合物，是目前使用最为广泛的人工合成有机高分子混凝剂和助凝剂。其分子式为：

聚丙烯酰胺的聚合度可高达20000~90000，相应的分子量高达150万~600万。它的混凝效果在于对固体表面具有强烈的吸附作用，在胶粒间形成桥联。聚丙烯酰胺每一链节中均含有一个酰胺基（－CONH2）。由于酰胺基之间的氢键作用，线形分子往往不能充分伸展开来，致使架桥作用削弱。为此，通常将PAM在碱性条件下（pH＞10）进行部分水解，生成阴离子型聚合物（HPAM）：

PAM经部分水解后，部分酰胺基带负电荷，在静电斥力下，高分子得以充分伸展开来，吸附架桥作用得以充分发挥。由酰胺基转化为羧基的百分数称水解度，亦即y/x值。水解度过高，负电性过强，对絮凝也产生阻碍作用。一般控制水解度在30%~40%较好。通常以HPAM作助凝剂以配合铝盐或铁盐作用，效果明显。

有机高分子混凝剂可能有毒性，PAM和HPAM的毒性主要在于单体丙烯酰胺。故产品中的单体残留量要严格按照有关规定控制。

水解机理分析在碱性条件下,PAM的水解反应如下:

由于邻近基团的影响,产物HPAM的理论水解度最高只能达到70%[1]。从反应机理角度讲,该反应实际上是一个亲核取代反应,当碱浓度一定的情况下,影响反应的因素主要是水解时间、水解温度和水解浓度。水解产物分子链上含羧酸根(COO-)离子,由于COO-离子之间的静电排斥作用,大分子线团在溶液中的伸展程度增加,粘度增加,因此粘均相对分子质量增大。HPAM分子链上含COO-离子的数目越多,其粘均相对分子量增加得越多。

聚丙烯酰胺对高浊度水，具有十分优异的絮凝效能。聚丙烯酰胺为非离子型高聚物，通常卷曲成无规线团。一般加碱可使聚丙烯酰胺部分水解，在所生成的羧基阴离子之间静电斥力的作用下，使分子链伸开，以暴露出来的活性酰胺基团和很长的分子链，发挥优异的吸附架桥絮凝作用。

聚丙烯酰胺的水解反应，可以下式表示:

式(1)中反应进行的程度，通常以水解度表示

h=m/n×100%(2)

式中:h-水解度(%)；

m—聚丙烯酰胺分子中水解生成的羧基数；

n—聚丙烯酰胺分子中水解前酰胺基总数。

在反应(1)中，随着水解度的增加，羧基阴离子增加，分子链不断伸展，从而有使絮凝效果逐渐增强的作用；同时，聚丙烯酰胺分子的负电性亦逐渐增强，又妨碍了其与负电性的泥沙杂质相吸附，而且在吸附架桥中起主要作用的活性基团-酰胺基也不断减少，从而随着水解度的增加，又存在使絮凝效果逐渐变差的因素。在水解前期，前者起主导作用；水解后期，后者升居主导地位。作为综合结果，必存在一个最优的水解程度，使絮凝效果最佳，即存在着一个最佳水解度。自M ichaels 〔1〕于1954年提出最佳水解度的概念以来，一直普遍认为其值为30%左右。但对高浊度水，最佳水解度是否仍为30%，是本文要探讨的一个课题。

聚丙烯酰胺作为一种有机高分子物质，水解反应速度较慢，应如何实现高速水解，是本文将要探讨的另一个课题。

一、聚丙烯酰胺絮凝的最佳水解度

聚丙烯酰胺在水解时，部分酰胺基转化为羧基，这些羧基并不全部呈离子状态，它为一弱电解质，在溶液中部分电离。式(1)可进一步分解为:

式中:k a —电离平衡常数；

a—活度；

HPAM及HPAM m 分别代表部分水解聚丙烯酰胺的分子与离子。

在式(5)的平衡中，加碱比对平衡移动有重要的影响。当聚丙烯酰胺浓度一定时，提高加碱比，亦即提高了氢氧根离子的浓度，从而使平衡有向右移动的趋势；但提高加碱比，增加了溶液中的电解质含量，过多Na + 的存在，使电离作用受到抑制。总的结果是使电离度减小，式(5)的平衡向左移动〔2〕。同时，提高电解质浓度，改变了聚合电解质的双电层，也使聚丙烯酰胺分子链的伸展程度降低；特别是由于聚电解质很大的分子量和高电荷密度，使这一效应更为突出。所以在水解度相同时，加碱比愈高，聚丙烯酰胺分子链所带电荷就愈