陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的基團(tuán)是指其分子結(jié)構(gòu)中含有的特定原子或原子團(tuán),這些基團(tuán)決定了聚合物的化學(xué)性質(zhì)和功能。以下是關(guān)于其基團(tuán)的詳細(xì)解釋:
1. 核心基團(tuán)結(jié)構(gòu)
丙烯酰胺單體:APAM 的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)自丙烯酰胺(CH?=CHCONH?)的聚合,形成長(zhǎng)鏈的聚丙烯酰胺(PAM)。
陰離子基團(tuán):通過(guò)水解或共聚反應(yīng),在 PAM 分子鏈上引入帶負(fù)電荷的基團(tuán),主要包括:羧基(-COO?):由部分酰胺基(-CONH?)水解生成,是 APAM 較常見(jiàn)的陰離子基團(tuán)。
磺酸基(-SO??):通過(guò)共聚引入,酸性更強(qiáng),在高鹽或高溫環(huán)境中穩(wěn)定性更好。
磷酸基(-PO?2?):較少見(jiàn),提供特殊的絡(luò)合能力。
2. 基團(tuán)的作用
電荷特性:陰離子基團(tuán)使分子鏈帶負(fù)電,能與帶正電的物質(zhì)(如金屬陽(yáng)離子、帶正電的懸浮顆粒)通過(guò)靜電作用結(jié)合。
絮凝機(jī)理:電中和:中和懸浮顆粒表面的正電荷,消除靜電斥力。
架橋作用:長(zhǎng)鏈分子吸附多個(gè)顆粒,形成 “橋梁”,促進(jìn)顆粒聚集沉降。
溶解與分散:陰離子基團(tuán)的親水性使 APAM 易溶于水,并在水中保持分散狀態(tài)。
3. 陰離子度的影響
定義:陰離子度指分子鏈中陰離子基團(tuán)的數(shù)量占總單體單元的比例(為 10%~60%)。
影響:高陰離子度:適用于處理帶強(qiáng)正電的顆粒(如酸性廢水、金屬離子),但在中性或堿性條件下因電荷排斥導(dǎo)致效果下降。
低陰離子度:適用于中性或弱堿性環(huán)境,對(duì)有機(jī)物含量高的廢水效果更佳。
4. 常見(jiàn)問(wèn)題
基團(tuán)水解:酰胺基水解生成羧基的過(guò)程受 pH 和溫度影響,需控制水解條件以獲得目標(biāo)陰離子度。
基團(tuán)穩(wěn)定性:磺酸基比羧基更耐酸堿和高溫,適用于惡劣環(huán)境。
配伍禁忌:避免與陽(yáng)離子聚合物混用,否則會(huì)因電荷中和導(dǎo)致沉淀失效。
通過(guò)調(diào)整基團(tuán)類型和比例,APAM 可定制化適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,如污水處理、造紙、采礦等。