聚丙烯酰胺的水解度介绍
聚丙烯酰胺简介
一、聚丙烯酰胺概述聚丙烯酰胺（英文缩写PAM）是丙烯酰胺单体在引发剂的作用下均聚或共聚所得聚合物的统称，可用做助凝剂、助留剂、污泥脱水剂以及凝聚沉降剂等。
主要应用于水处理、造纸助剂、石油开采、纺织、选矿、医药、农业等行业中，有“百业助剂”之称。
PAM易溶于水，不易溶于有机物。
1.按形态分：颗粒状：溶解时间较长，阴离子40min，阳离子60min，非离子90min。
粉末状：溶解时间较短，大约10min可完全溶解好。
珠状：多为造纸行业用的助留剂，分散剂，为亮晶晶的圆珠状。
胶体：浓度在50%左右，一般稀释至2%-5%才能使用。
2.按电性分：阴离子：用于废水处理，配比浓度一般为1‰。
非离子：用于废水处理，多用于气浮，配比浓度一般为1‰。
阳离子：用于污泥处理，配比浓度一般为2‰。
两性离子：3.行业应用石油，造纸，市政污水（城市污水处理厂），钢铁，洗煤，化工，印染，电镀，电厂。
二、名词解释PAM：聚丙烯酰胺，一种有机高分子絮凝剂PAC：聚合氯化铝，一种无机絮凝剂PPM：10-6g/ml，在我们PAM的行业里，1PPM就指处理1吨污水需要1g聚丙烯酰胺。
BOD：生化耗氧量:水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量(以mg／l为单位).COD：化学需氧量用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需消耗的氧化剂量，用氧量(mg/1)表示SS ：悬浮固体水样经过过滤后，滤渣经过脱水烘干后所得物质即悬浮固体三、聚丙烯酰胺的详细说明1、分类及应用（1）阳离子型聚丙烯酰胺分子式：性能:阳离子聚丙烯酰胺是由阳离子单体和丙烯酰胺以不同的比例，采用先进的聚合工艺共聚而成的一种线性高分子聚合物，具有溶解速度快、分子量分布窄，实际用量小等特点。
本品通常通过电荷中和和架桥达到絮凝和澄清作用。
特别适用于带负电荷的有机胶体废水，如：染色、造纸、纸浆、食品、水产品加工，医药与发酵、制糖、石化、城市污水处理。
用在城市污水处理及肉、禽、食品加工废水的污泥沉淀和脱水上，使固、液分离具有优良的效果，已被普遍采用。
聚丙烯酰胺使用国家标准
水处理剂聚丙烯酰国家标准的应用水处理剂聚丙烯酰胺絮凝剂（PAM）又称三号絮凝剂，是由丙烯酰胺单体聚合而成的有机高分子聚合物，无色无味、无臭、易溶于水，没有腐蚀性。
聚丙烯酰胺在常温下比较稳定，高温、冰冻时易降解，并降低絮凝效果，故其贮存与配制投加时，温度应控制在2℃～55℃时，絮凝效果为佳，否则会降低使用效果。
聚丙烯酰胺的分子结构为：结构式中丙烯酰胺分子量为71.08，n值为2×104～9×104，故聚丙烯酰胺分子量一般为1.5×106～6×106，分为低、中、高和超高分子量。
聚丙烯酰胺产品按其纯度来分，有粉剂和胶体两种，粉剂产品为白色或微黄色颗粒或粉末，固含量一般在90%以上，胶体产品为无色或微黄色透胶体，固含量为8%～9%。
聚丙烯酰胺产品按其离子型来分，有阳离子型、阴离子型和非离子型3种。
阳离子型一般都含有微量毒性，不适宜在给排水工程中使用，所以我们接触到的水处理剂聚丙烯酰胺均属阴离子型或非离子型。
聚丙烯酰胺的絮凝机理是：聚丙烯酰胺具有极性酰胺基团，酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附。
另外，聚丙烯酰胺絮凝剂有很长的分子链，其长度有100A°，但链的宽度只有1A°，很大数量级的长链在水中具有巨大的吸附表面积，其絮凝作用好，还可利用长链在絮凝颗粒之间架桥，形成大颗粒絮凝体，加速沉降。
水处理剂聚丙烯酰胺的絮凝机理有别于三氯化铁、硫酸铝、碱式氯化铝等混凝剂的ξ电位凝聚概念，所以，聚丙烯酰胺不能称混凝剂，因其机量主要以吸附架桥为主，只能称絮凝剂。
聚丙烯酰胺在NaOH等碱类作用下，极易起水解反应，使部分聚丙烯酰胺生成聚丙烯酸钠，丙烯酸钠分子在水中不稳定，被离解成RCOO-Na+。
因此，聚丙烯酰胺水解体是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠的共聚物，由于RCOO-（羟基）的作用，使聚丙烯酰胺水解体成为阴离子型高分子絮凝剂，而非水解的聚丙烯酰胺絮凝剂为非离子型高分子絮凝剂。
水解聚丙烯酰胺
水解聚丙烯酰胺（HPAM ）是一种高分子量有序的物质，分子量约为6102⨯-61020⨯,为一种柔顺的链状结构，在溶液中呈聚电解质形式，溶液粘度比水大10-100倍，当注聚开发后，聚驱过程改变了储层内流体的分布情况，影响了新井的电测结果。
从声波时差公式21t b t a t ∆+∆=∆中可以看出，岩石骨架、孔隙所占的体积和a 、b 为一定值，且岩石骨架的传播速度不变，注聚后，空隙内的流体部分被聚合物代替，长链遭到破坏的高分子聚合物的声波传播速度较慢，同时地下聚合物溶液粘度比水大，相应对声波能量的损耗也比水大。
聚合物溶液中，聚合物呈聚电解质形式，主链上带有许多负电荷，溶液中主链周围聚焦有许多相反的电荷，根据电荷的分布及对外加电场的反应，在PH 值较低的情况下，聚合物主链呈中性，相应增大了地层的电阻，使地层的导电性变差，表现出较好的含油电性。
注聚开发后，聚合物在地层中吸附、滞留量的多少与地层物性差异有关，渗透性好的区域滞留量多，在渗透性差的区域则相对较少，从而影响了测井曲线的表现形态及对渗透率的解释。
聚驱油层在电测曲线上主要表现为:
1.聚驱波及区域，含油电性解释普遍较注聚前水淹层好，微电极曲线上幅度差变小，值得注意的是，电测曲线上视电阻率极大值消失，顶部较平坦。
2.声波时差值变大，曲线向右偏移明显，同注聚前相比，岩性解释偏细，渗透率解释值偏低
3.自然伽马曲线锯齿状幅度光滑，呈低幅平缓状，对沉积韵律响应不明显。
4.同注聚前水淹层测井曲线相比，自然电位负异常幅度更大。
5.注聚前后对差油层的解释及曲线表现形式基本相同。
聚丙烯酰胺的水解设备原理
聚丙烯酰胺的水解设备原理聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种合成聚合物，具有很强的水溶性和吸水性，常用于各种工业和环境保护领域。
在水处理过程中，PAM经常用作絮凝剂来去除水中的悬浮物和杂质。
其水解设备原理是通过加入水解剂将PAM分解为相对较小的聚合物来提高聚丙烯酰胺的水解效果。
PAM的水解主要通过加入化学水解剂实现，通常使用的水解剂是硫酸氢钠（NaHSO3）和氢氧化钠（NaOH）的混合物。
水解剂中的NaOH起到碱性的作用，帮助提高水解反应的速率，而NaHSO3则起到还原聚丙烯酰胺的作用。
水解设备通常由搅拌器、加热装置、混合装置等组成。
在水解设备中，将PAM 与水解剂加入到搅拌器中，通过机械搅拌使两者充分混合。
同时，加热装置可以提供所需的温度条件，通常将温度控制在50-60C范围内以加速水解反应。
该温度可以使水解反应迅速进行，但又能保证操作安全。
在搅拌和加热的作用下，PAM开始与水解剂发生反应。
首先，NaOH产生的碱性环境加速了水解反应的进行。
较高的温度也有助于降低反应活化能，使反应更容易发生。
其次，水解剂中的NaHSO3通过还原聚丙烯酰胺的亲电性而造成聚丙烯酰胺的断裂。
因为PAM中的酰胺基团与NaHSO3发生反应，生成酰酸钠盐、Na2SO4等次级反应产物。
这些反应产物易溶解于水中，从而提高了PAM 的水解效果。
水解后的聚丙烯酰胺具有更小的分子量和更高的水溶解度，比起原始的PAM，更易于在水中溶解。
这种水解可以使PAM更容易与水中的悬浮物和杂质发生作用，并形成较大的絮团。
这些絮团可以通过物理方法（如沉淀、过滤等）来去除，从而达到水处理和净化的目的。
聚丙烯酰胺的水解设备原理主要是利用水解剂将PAM分解为较小的聚合物，在水处理过程中提高其絮凝效果。
通过合理的设备设计和操作参数的控制，可以实现高效的水解和去除水中悬浮物和杂质的目的。
聚丙烯酰胺的水解设备在水处理、环保、矿业等领域具有重要应用价值。
聚丙烯酰胺的合成与水解
大学化学原理实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：一. 实验目的1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。
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可在过硫酸铵的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产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。
随着加聚反应的进行，分链增长。
当分子量增长到一定程度时，即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。
聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺：随着水解反应的进行，有氨放出并产生带负电的链节。
由于带负电的链节相互排斥，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。
聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。
三. 仪器与药品1．仪器恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，台秤。
2．药品丙烯酰胺（化学纯）过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
四. 实验步骤1．丙烯酰胺的加聚反应（1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。
然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水，配成10％的丙烯酰胺溶液。
（2）在恒温水浴中，将10％丙烯酰胺加热到60℃，然后加入15 滴10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。
（3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。
（4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。
2. 聚丙烯酰胺的的水解（1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成5％聚丙烯酰胺的溶液。
（2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。
（3）称取20g 5％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入2mL 10％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至90℃以上进行水解。
（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观擦粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛pH 试纸）。
（5）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。
（6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得5％的部分水解聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺简称PAM
聚丙烯酰胺简称PAM，又分：阴离子（HPAM)、阳离子(CPAM)、非离子(NPAM)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、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。
一、聚丙烯酰胺简称PAM技术指标：二、聚丙烯酰胺PAM产品选型注意事项1、絮凝剂的选择必须充分考虑到工艺和设备的要求。
2、可以通过提高絮凝剂的分子量来提高絮体的强度。
3、絮凝剂的电荷值必须通过实验进行筛选。
4、气候变化（温度）影响絮凝剂的选型。
5、根据处理工艺要求的絮体大小选择絮凝剂的分子量。
6、处理前絮凝剂必须和污泥充分混合溶解。
三、聚丙烯酰胺PAM性能特点1、聚丙烯酰胺PAM分子中具有阳性基因，絮凝能力强，用量少，处理效果明显。
2、溶解性好，活性高，在水体中凝聚形成的矾花大，沉降快，比其他水溶性高分子聚合物净化能力大2-3倍。
3、适应性强受水体PH值和温度影响小，原水净化后达到国家引用水标准，处理后水中悬浮颗粒达到絮凝澄清的目的，有利于离子交换处理和高纯水的制备。
4、腐蚀性小，操作简便，能改善投药工序的劳动强度和劳动条件。
四、聚丙烯酰胺PAM应用范围聚丙烯酰胺PAM分子中具有阳性基因（－CONH2)，能于分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，它能够加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果，所以广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等。
1、作为絮凝剂，主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。
用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。
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W,然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺1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,补加水,使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%;搅拌溶⑴称量制得的聚丙烯酰胺W2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;,补加水,制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液,倒入回收瓶⑸称量产物重量W3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;。
聚丙烯酰胺水解度的测定方法
聚丙烯酰胺厂家简述水解度的测定方法本方法所用试剂、水均分析纯试剂及蒸馏水。
(1)盐酸标准溶液:配制浓度c(HCI)为0.1mol/L的溶液。
(2)甲基橙溶液:用蒸馏水配成0.1％的溶液，更存于棕色滴瓶中，有效期为15天。
(3)靛蓝二磺酸钠溶液:用蒸馏水配成0.25％的溶液，贮存于棕色滴瓶中，有效期为15天二、仪器(1)精密电子天平:感量0.0001g;（2）电子天平:感量0.01g(3)微量滴定管:容积1mL，最小刻度0.01mLa(4)锥形瓶:容积250mL;(5)滴瓶:50mL;(6)容量瓶:50mL，1000mL;(7)烧杯:500mL;(8)磁力搅拌器(9)立式搅拌器(10)取样器。
三、试样溶液的配制(1)根据第六章第一节固含量的测定方法测出试样的固含量S。
(2)称取(200-1/S)g的蒸馏水，准确至0.01g，存于500mL烧杯中。
(3)准确称取(1/S)g试样，调整立式搅拌器的转速至400r/min，使蒸馏水形成旋涡，在1min内缓慢而均匀地将试样撒入旋涡中，继续搅拌2h，配制成浓度为0.5％的溶液(4)取浓度为0.5％的溶液40.00g、蒸馏水160.00g加入500mL烧杯中，用磁力搅指器搅拌大约15min直到均匀，配制成浓度为0.1％的溶液。
(5)在3个250mL的锥形瓶中，分别加入浓度为0.1％的溶液约30g，再分别加入100ml蒸馏水并摇匀。
四、测定步骤(1)用两支液滴体积比为1：1的滴管向试样溶液中加入甲基橙和靛蓝二酸钠指示剂各两滴，搅拌均匀，试样溶液呈黄绿色。
(2)用盐酸标准溶液滴定试样溶液，直至溶液颜色发生变化且振荡后稳定30s，即为滴定终点。
记下消耗盐酸标准溶液毫升数。
(3)每个试样至少测定3次，将测试值修约至小数点后两位，丙烯酸钠与丙烯链解节质量的差值为23，单个测定值与平均值的最大偏差在正负0.50以内，超过最大偏差应重新取样测定。
五、结果表示水解度按式(6.4)计算HD=cVx71/(m-23cV)x100%式中HD一一水解度，％;c一盐酸标准溶液的浓度，mol/LVー一试样溶液消耗的盐酸标准溶液的体积，mL;m一一试样溶液的质量，g;71一与1.00mL盐酸标准溶液「c(HCL)＝1.000mo/L」相当的丙烯酰胺链节的质量。
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聚丙烯酰胺的水解度介绍
聚丙烯酰胺的水解程度是指聚丙烯酰胺溶液中的弱离子与水结合，形成弱碱性或者弱酸性的能力，或者是聚丙烯酰胺水溶液中形成弱酸的强弱和形成弱碱的能力强弱。
对于强酸和强碱，电离度越大对应的酸碱性就越强，而它们的水解程度就越弱。
对于一些易溶性的聚丙烯酰胺类来说，电离度越大对应的电离出的离子越多，而它们的水解程度就越弱。
一般，电离度大的，它们的水解程度就越弱，相反，电离度小的，水解程度就越大。
一般，在比较有酸式酸根离子的酸或盐的溶液中的离子浓度大小的时候就要注意，它们的电离程度和水解程度。
阴离子型聚丙烯酰胺“水解度”是水解时PAM分子中酰胺基转化成羧基的百分比，但由于羧基数测定很困难，实际应用中常用“水解比”即水解时氢氧化钠用量与PAM用量的重量比来衡量。
阴离子型聚丙烯酰胺的使用效果与其“水解度”有关，“水解度”过小会导致混凝或助凝效果较差，“水解度”过大，加碱费用较高会增加制作成本。
决定聚丙烯酰胺水解度的主要控制因素有：加碱比、溶液浓度、水解时间、水解温度等。
这些因素互相影响。
当其他因素固定时，水解度随时间的延长而增大。
也就是说不能保持水解度不变。
另一方面，假如根据测得的水解度来规定加碱比，则达不到最佳水解度，因为在常温下欲使聚丙烯酰胺与碱完全作用需要很
长的时间。
经实验测定，任何一种加碱比的聚丙烯酰胺即使经过一年多的时间水解，仍有未作用完的碱。
另一种方法是通过加温使聚丙烯酰胺在较短的时间内与碱完全作用，但由于生产中使用大量的聚丙烯酰胺，采用加温的方法是不现实的。
鉴于上述原因，在生产中根据实际情况找出一个适宜的加碱比，在这个加碱比下，经一定时间的常温水解，能得到较接近于最佳水解度的聚丙烯酰胺，同时又能使水解液有一定的稳定性，能够在足够长的时间内保持其絮凝性能。
水解作用的进程还决定于聚丙烯酰胺溶液的浓度，浓度越高，在加碱比一定时，碱在溶液中的浓度就越高，水解作用就进行得越迅速，也越完全。
提高浓度可以缩小储液池的容积，但过高的浓度会造成配置溶液时搅拌的困难，在平衡些困难之后，建议采用10%的浓度较为适宜。
水解作用的进程又决定于温度、温度越高，水解越快。
但温度过高会促使聚丙烯酰胺解聚，分子量降低。
同时加温会给生产造成不便，这些问题均须进行考虑。