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聚丙烯酰胺水溶液的粘度性質(聚丙烯酰胺的物理性質)

來源:皓泉水處理 發布日期:2023-06-08 作者:www.www666471.com 瀏覽:
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聚丙烯酰胺水溶液的粘度性質(聚丙烯酰胺的物理性質)

聚丙烯酰胺水溶液的黏度性質聚丙烯酰胺水溶液是均一清澈的溶液,在極低濃度的純聚丙烯酰胺溶液中,僅含單個無締合的高分子線團,當聚合物分子量為105、濃度為6×10-g/cm3時,高分子線團開始互相滲透,足以影響對光的散射。濃度稍高時,鏈間的纏結和氫鍵相互作用使聚丙烯酰胺出現溶膠行為。聚丙烯酰胺水溶液對很多電解質有良好的相容性,例如氯化銨、硫酸銅、氫氧化鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、氯化鋅等都可以與聚丙烯酰胺水溶液共存,不發生相分離。此外,聚丙烯酰胺水溶液能容納相當多的與水互溶的有機化合物,例如尿素、季戊四醇、糖、三聚氰胺以及六亞甲基四胺等。

聚丙烯酰胺水溶液另一個重要特性是呈現高黏性,其黏度依賴于聚丙烯酰胺的分子量、溶液的濃度、溫度、pH以及剪切速率。

(1)分子量對黏度的影響在一定溫度下,聚丙烯酰胺水溶液的黏度隨聚丙烯酰胺分子量的增高而增高,且黏度隨分子量的增高存在突變點。在較低分子量范圍內,黏度隨分子量增加緩慢,超過突變點后,黏度隨分子量增加的變化速率顯著加快。通常用分子纏結概念解釋這個現象,即突變點分子量是溶液在該濃度下,聚合物分子量線團實現物理纏結的臨界點。由于纏結的發生,導致聚合物分子鏈線團之間發生相對運動,分子間摩擦導致黏度發生變化。

(2)聚合物的離子度對黏度的影響聚丙烯酰胺在水溶液中呈線團結構,側鏈上離子基團通過分子鏈之間的靜電排斥力導致分子鏈舒展,使溶液中分子線團半徑增大,分子鏈間作用力增強,表觀黏度增大。無論是陰離子聚丙烯酰胺還是陽離子聚丙烯酰胺,相同鏈長時,離子度越高,水溶液黏度越高。

(3)水溶液濃度對黏度的影響聚丙烯酰胺水溶液黏度和濃度近似成指數關系,對于高分子量聚丙烯酰胺來說,聚合物溶液濃度很低時,有很高的黏度,濃度達到5%以上,溶液就會失去流動狀態形成膠塊狀。

(4)電導率與pH對黏度的影響電導率對聚丙烯酰胺水溶液性質的影響:電解質溶液中,側鏈基團在溶液中吸附異種電荷,導致表觀離子度降低,水溶液黏度隨之降低。非離子聚丙烯酰胺受電導率影響不大,陽離子和陰離子聚丙烯酰胺水溶液黏度受電導率影響很大,在電導客以內黏度隨電導率增大而快速降低,而非離子產品則不然,非離子產品受導率影響不大,甚至在很高電導率時表現出隨電導率升高黏度提高。

對聚丙烯酰胺水溶液黏度的形響:H對聚丙能胺水溶液黏度影響比較復雜。無論何種離子性的案丙烯酰膠,由于酰胺基團易發生水解,在低PHp4通過生成酰膠交聯水解,高pH(>8)條件下發生堿性水解。陰離子聚丙烯酰酸在酸性條件下,創鏈中羧酸根被甘中和,在水溶液中不電離,分子間排斥力降低,溶液黏度也會降低,而高pH對陰離子聚丙烯酰胺的黏度影響不大。

(5)剪切速率對黏度的影響聚丙烯酰胺水溶液為假塑性流體,其黏度隨剪切速率增大而下降。在很低的剪切速率下,黏度與剪切速率無關;當剪切速率增大到臨界值以上,剪切速率增大,黏度明顯下降。

聚丙烯酰胺黏度與剪切速率關系該現象可以用高分子鏈的纏結概念來解釋,結點的數目有所降低,導致黏度下降。

當剪切速率增大時,纏結被部分破壞,纏結點的數目有所下降,導致粘度下降。

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