測定聚丙烯酰胺濾水性主要有布氏漏斗過濾法和真空抽濾法兩種,以下從實驗原理、所需儀器和操作步驟等方面詳細介紹:
布氏漏斗過濾法
實驗原理:在一定壓力差下,讓含有聚丙烯酰胺的溶液通過濾紙或濾膜,根據(jù)單位時間內(nèi)透過的液體體積來衡量聚丙烯酰胺的濾水性,透過的液體體積越大,濾水性越好。
儀器與試劑:布氏漏斗、抽濾瓶、真空泵、濾紙、秒表、量筒、已知濃度的聚丙烯酰胺溶液。
操作步驟準備工作:將濾紙剪成合適大小,使其能完全覆蓋布氏漏斗的濾孔,然后用少量水潤濕地濾紙,使其緊貼在漏斗上。將布氏漏斗安裝在抽濾瓶上,連接好真空泵。
過濾操作:取一定體積(如 100mL)的聚丙烯酰胺溶液,緩慢倒入布氏漏斗中,同時啟動真空泵和秒表,開始計時。
數(shù)據(jù)記錄:當(dāng)有濾液開始滴入抽濾瓶時,每隔一定時間(如 1 分鐘)記錄一次量筒中濾液的體積,直到過濾速度明顯變慢或溶液基本過濾完畢。
計算濾水性:以過濾時間為橫坐標,濾液體積為縱坐標,繪制過濾曲線。根據(jù)曲線計算單位時間內(nèi)的平均濾液體積,以此來表征聚丙烯酰胺的濾水性。
真空抽濾法
實驗原理:利用真空系統(tǒng)產(chǎn)生的負壓,加速聚丙烯酰胺溶液通過過濾介質(zhì)的過程,通過測量一定時間內(nèi)透過的液體量來評估濾水性。
儀器與試劑:真空抽濾裝置(包括抽濾瓶、真空泵、真空表等)、濾膜(根據(jù)需要選擇合適孔徑)、過濾漏斗、秒表、量筒、聚丙烯酰胺溶液。
操作步驟組裝裝置:將濾膜放在過濾漏斗內(nèi),確保濾膜安裝平整且無破損,將過濾漏斗與抽濾瓶連接好,再與真空泵相連,打開真空泵,調(diào)節(jié)真空度至所需值(如 - 0.05MPa 至 - 0.08MPa),并通過真空表進行監(jiān)控。
樣品過濾:取適量的聚丙烯酰胺溶液置于過濾漏斗中,迅速開始計時,同時觀察濾液在抽濾瓶中的收集情況。
數(shù)據(jù)采集:在設(shè)定的時間間隔(如 30 秒)內(nèi),記錄量筒中收集到的濾液體積,持續(xù)測量直至過濾過程基本結(jié)束。
結(jié)果處理:根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),計算不同時間點的濾水速率,以評估聚丙烯酰胺的濾水性??梢岳L制濾水速率隨時間變化的曲線,直觀地展示濾水性能的變化情況。
為保證測定結(jié)果的準確性,應(yīng)進行多次平行實驗,取平均值作為結(jié)果。同時,實驗過程中要確保裝置的密封性良好,避免因漏氣等問題影響過濾效果和測定結(jié)果。