聚丙烯酰胺可以和純堿(碳酸鈉)復(fù)配,在很多應(yīng)用場(chǎng)景下能發(fā)揮出協(xié)同效應(yīng)。
水處理領(lǐng)域
原理:在水處理過(guò)程中,聚丙烯酰胺主要起絮凝作用。它通過(guò)分子鏈上的活性基團(tuán)(如酰胺基、羧基等)吸附水中的懸浮顆粒,利用吸附架橋和電荷中和機(jī)制使顆粒聚集沉降。純堿則可以調(diào)節(jié)水的 pH 值。對(duì)于一些酸性或弱酸性的廢水,加入純堿后能使廢水的 pH 值升高,創(chuàng)造更有利于聚丙烯酰胺發(fā)揮絮凝作用的環(huán)境。因?yàn)榫郾0吩诓煌?pH 值下,其分子鏈的伸展?fàn)顟B(tài)和活性基團(tuán)的電離程度會(huì)有所不同。
效果:例如在處理印染廢水時(shí),印染廢水的 pH 值較低且含有大量懸浮的染料顆粒和雜質(zhì)。先加入適量的純堿將 pH 值調(diào)節(jié)到 7 - 9 之間,此時(shí)聚丙烯酰胺的絮凝效果能夠得到增強(qiáng)。它們復(fù)配使用可以使印染廢水的濁度去除率從單獨(dú)使用聚丙烯酰胺時(shí)的 60% 左右提高到 80% 以上,同時(shí)對(duì)廢水顏色的去除也有更好的效果,大大提高了廢水處理的效率和質(zhì)量。
石油開采領(lǐng)域
原理:在石油開采中,聚丙烯酰胺常用于驅(qū)油作業(yè),它可以增加水的黏度,改善水驅(qū)油的波及效率。純堿可以與地層水中的鈣、鎂等離子反應(yīng),降低這些離子的濃度。因?yàn)榈貙铀械拟}、鎂離子會(huì)與聚丙烯酰胺發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致聚丙烯酰胺分子鏈卷曲或沉淀,影響其驅(qū)油性能。
效果:通過(guò)復(fù)配使用,純堿可以保護(hù)聚丙烯酰胺分子鏈,使其能夠更好地發(fā)揮增加水黏度的作用。例如在一些高鈣、鎂離子含量的油藏驅(qū)油過(guò)程中,單獨(dú)使用聚丙烯酰胺時(shí),由于鈣、鎂離子的影響,其驅(qū)油效率只有 30% - 40%。加入純堿進(jìn)行預(yù)處理后,聚丙烯酰胺的驅(qū)油效率可以提高到 50% - 60% 左右,有效地提高了石油采收率。
造紙工業(yè)領(lǐng)域
原理:在造紙過(guò)程中,聚丙烯酰胺用于紙張的增強(qiáng)和助留助濾。它可以吸附在紙張纖維上,增加纖維之間的結(jié)合力,同時(shí)幫助纖維和填料更好地保留在紙張中。純堿可以調(diào)節(jié)造紙漿料的 pH 值,使?jié){料處于合適的化學(xué)環(huán)境。此外,純堿還可以與造紙?jiān)现械乃嵝晕镔|(zhì)反應(yīng),去除一些對(duì)紙張質(zhì)量有害的雜質(zhì)。
效果:當(dāng)聚丙烯酰胺和純堿復(fù)配使用時(shí),可以提高紙張的強(qiáng)度和勻度。例如,在生產(chǎn)文化用紙時(shí),復(fù)配使用后紙張的抗張強(qiáng)度可以比單獨(dú)使用聚丙烯酰胺時(shí)提高 10% - 20%,同時(shí)紙張的灰分保留率也有所增加,提高了紙張的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
不過(guò),在復(fù)配時(shí)需要注意兩者的用量和添加順序。用量應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和水質(zhì)、物料等條件進(jìn)行調(diào)整。一般先加入純堿調(diào)節(jié)好 pH 值等條件后,再加入聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝或其他處理效果會(huì)更好。同時(shí),要避免過(guò)量使用,否則會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生負(fù)面影響,如在水處理中導(dǎo)致水質(zhì)堿度過(guò)高或聚丙烯酰胺過(guò)量殘留等問(wèn)題。