聚丙烯酰胺是溶于水的。
溶解原理聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基(-CONH?),這是一種極性基團(tuán)。水分子是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,酰胺基能夠與水分子形成氫鍵。當(dāng)聚丙烯酰胺與水接觸時(shí),水分子會(huì)逐漸滲透到聚丙烯酰胺的分子鏈之間,使分子鏈間的距離增大,從而實(shí)現(xiàn)溶解過(guò)程。
溶解過(guò)程的影響因素分子量:聚丙烯酰胺的分子量大小對(duì)其在水中的溶解速度和溶解狀態(tài)有很大影響。分子量較低(幾十萬(wàn)左右)的聚丙烯酰胺在水中溶解速度相對(duì)較快,一般在 30 - 60 分鐘內(nèi)就能充分溶解。而分子量較高(幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn))的聚丙烯酰胺溶解速度較慢,需要數(shù)小時(shí)才能完全溶解。這是因?yàn)楦叻肿恿康木郾0贩肿渔滈L(zhǎng)且相互纏繞,水分子需要更多的時(shí)間來(lái)滲透和使分子鏈分散開。
離子類型:聚丙烯酰胺分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型。不同離子類型在水中的溶解情況也有所不同。非離子型聚丙烯酰胺溶解時(shí)主要依靠酰胺基與水分子的氫鍵作用,溶解過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定。陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有正電荷基團(tuán),陰離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有負(fù)電荷基團(tuán),它們?cè)谒械娜芙獬耸軞滏I作用影響外,還會(huì)受到電荷的影響。例如,陰離子型聚丙烯酰胺在含有較多多價(jià)陽(yáng)離子(如鈣、鎂離子)的水中,會(huì)因?yàn)殡x子間的相互作用而產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象,影響其溶解狀態(tài)。
溶解條件:溫度:溫度對(duì)聚丙烯酰胺在水中的溶解有顯著影響。一般水溫越高,溶解速度越快。在常溫(20 - 25℃)下,溶解過(guò)程相對(duì)較慢。當(dāng)水溫升高到 40 - 50℃時(shí),溶解時(shí)間可以大大縮短。不過(guò),水溫過(guò)高(超過(guò) 80℃)會(huì)導(dǎo)致聚丙烯酰胺分子鏈斷裂,影響其性能。
攪拌:適當(dāng)?shù)臄嚢杩梢约铀倬郾0吩谒械娜芙?。通過(guò)攪拌可以使聚丙烯酰胺顆粒與水充分接觸,增加水分子與分子鏈的作用機(jī)會(huì)。但攪拌速度不能過(guò)快,否則會(huì)使聚丙烯酰胺分子鏈斷裂,降低其使用效果。一般采用中低速攪拌(每分鐘 60 - 100 轉(zhuǎn)左右)比較合適。