聚丙烯酰胺的合成与水解

实验一聚丙烯酰胺的合成与水解

一、实验目的

1．熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺（PAM）的加聚反应。

2．熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。

二、实验原理

聚丙烯酰胺（PAM）可在过硫酸铵引发下由丙烯酰胺合成：

由于反应过程中无新的低分子物质析出，高分子的化学组成与反应物分子（单体）相同，所以这一合成反应属于加聚反应。

随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子链增长到一定程度，既可通过分子间的相互纠缠形成网状结构，使溶液的粘度明显增加。

聚丙烯酰胺（PAM）可在碱溶液中水解，产生部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）：

随着水解反应的进行，有氨气放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节互相排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。

聚丙烯酰胺（PAM）在油田中有许多用途。

三、仪器药品

酒精灯一套、烧杯、量筒、搅拌棒、台秤。

丙烯酰胺、过硫酸铵(10%)、氢氧化钠(10%)、PH试纸。

四、实验步骤

1．丙烯酰胺的加聚反应

⑴用台秤称取100ml烧杯和搅拌棒的重量（W1），然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml 水，搅拌溶解，配得10%的丙烯酰胺溶液。

⑵在恒温水浴中，将10%的丙烯酰胺溶液加热至60℃，然后加入15滴10%过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。

⑶在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。

⑷半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。

2．聚丙烯酰胺的水解

⑴称量制得的聚丙烯酰胺（W2），补加水，使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%。搅拌溶液，观察高分子的溶解情况。

⑵加入4ml10%氢氧化钠溶液，放入沸水浴中升温至90℃以上进行水解。

⑶在水解过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化，并检查氨气的放出（用润湿的PH试纸）。

⑷半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。

⑸称量产物重量（W3），补加水，制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液，倒入回收瓶中。

五、数据记录及处理

1．记录并解释合成聚丙烯酰胺的各种现象。

2．记录并解释聚丙烯酰胺水解的各种现象。