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聚丙烯酰胺

时间:2018-3-13 点击:10556

                                     

                                         聚丙烯酰胺
 
     聚丙烯酰胺(Poly(acrylamide)),可缩写为PAM或PAAM,化学式(-[CH2CH]nCONH2-)是由丙烯酰胺单体聚合而成的聚合物。聚丙烯酰胺为水溶性有机高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按产品形态的不同可以分为固体粉末状及聚丙烯酰胺乳液两种,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯醘胺本身不是有毒的,但由于聚丙烯胺会自然地分解变回丙烯醘胺单体,而丙烯醘胺单体是种神经毒素(neurotoxin)。因此建议需要小心处理。
编辑摘要
基本信息 编辑信息模块
中文名称:聚丙烯酰胺  外文名:Poly(acrylamide)
别名:絮凝剂3号、简称PAM、聚丙烯醯胺、聚丙烯酰胺、三号凝聚剂、阴离子聚丙烯酰胺  化学式:(C3H5NO)n
CAS号:9003-05-8  相对分子质量:71.07
 
简要概述聚丙烯酰胺 编辑
 聚丙烯酰胺彩色分子结构图图册


丙烯酰胺经聚合而成的水溶性热塑性树脂。随含水量的不同,外观有粉状和胶冻状。聚丙烯酰胺具有良好的增稠、减阻(用量30~100ppm)和降失水作用,是钻井泥浆常用的添加剂,也是采油工艺中压裂液的重要成分,也可作为堵水材料使用(见油田化学品)。聚丙烯酰胺还具有优良的絮凝特性(用量2~3ppm),在工业生产中用作水处理剂。此外,还广泛用作纱处理剂(见染整助剂)、纸纤维增强剂(见造纸用化学品)、矿物浮选液添加剂和土壤改良剂等等。1954年,美国陶氏化学公司首先实现了聚丙烯酰胺的商品化,随后法国、联邦德国、日本也陆续实现其工业化生产。工业生产的基本方法是水溶液聚合。该法一般采用氧化-还原引发体系使丙烯酰胺进行低温聚合,经干燥、粉碎制得能合乎应用要求的线型高分子量产物。
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺单体在引发剂作用下均聚或共聚所得聚合物的统称,是水溶性高分子材料中应用最广泛的品种之一,主要应用于石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中,聚丙烯酰胺(PAM)能通过吸附污水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以,它可加速悬浮液中粒子的沉降,有非常明显的加快溶液澄清,促进过滤等效果。阳离子型、阴离子型、非离子型等品种齐全,可以满足各方面需要。水溶性好,在冷水中也能完全溶解。添加少量本系列产品,即可得到显著的絮凝效果。一般只需添加0.01-10ppm(0.01-10g/m3),即可充分发挥作用。本系列产品和无机絮凝剂(聚合硫酸铁浓缩剂,聚合氯化铝、铁盐等)同时使用,可显示出更好的效果。[1]
理化性质荣誉共建机构:郑州永坤环保科技有限公司/聚丙烯酰胺 编辑
聚丙烯酰胺为白色粉状物,密度为1.32g/cm3(23度),玻璃化温度为188度,软化温度近于210度,一般方法干燥时含有少量的水,干时又会很快从环境中吸取水分,用冷冻干燥法分离的聚合物均是白色松软的非结晶固体,但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体,完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固体,商品聚丙烯酰胺干燥通常是在适度的条件下干燥的,一般含水量为百分之五至百分之十五,浇铸在玻璃板上制备的高分子膜,则是透明、坚硬、易碎的固体。
物理性质
1. 性状:无可用
2. 密度(g/mL,25/4℃):无可用
3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):无可用
4. 熔点(oC):无可用
5. 沸点(oC,常压):无可用
6. 沸点(oC,5.2kPa):无可用
7. 折射率:无可用
8. 闪点(oC):无可用
9. 比旋光度(o):无可用
10. 自燃点或引燃温度(oC):无可用
11. 蒸气压(kPa,25oC):无可用
12. 饱和蒸气压(kPa,60oC):无可用
13. 燃烧热(KJ/mol):无可用
14. 临界温度(oC):无可用
15. 临界压力(KPa):无可用
16. 油水(辛醇/水)分配系数的对数值:无可用
17. 爆炸上限(%,V/V):无可用
18. 爆炸下限(%,V/V):无可用
19. 溶解性:可溶于水

化学性质
毒性
 聚丙烯酰胺图册
聚丙烯酰胺本身及其水解体没有毒性,聚丙烯酰胺的毒性来自其残留单体丙烯酰胺(AM)。丙烯酰胺为神经性致毒剂,对神经系统有损伤作用,中毒后表性出肌体无力,运动失调等症状。因此各国卫生部门均有规定聚丙烯酰胺工业产品中残留的丙烯酰胺含量,一般为0.5%---0.05%。聚丙烯酰胺用于工业和城市污水的净化处理方面时,一般允许丙烯酰胺含量0.2%以下,用于直接饮用水处理时,丙烯酰胺含量需在0.05%以下。
关于聚丙烯酰胺的毒性,某些阳离子型聚丙烯酰胺的情况就复杂得多,这是因为阳离子型聚丙烯酰胺引入的氨基类等基团,其毒性往往数十至数百倍地高于阴离子型和非离子型,他们的慢性毒性正进一步研究中。
事实上,关于PAM的毒性早在1965年美国道化学公司McCollister等人就曾做了一份关于AM类聚合物的毒理学研究报告,他们对老鼠和狗进行了一次口服和两年连续口服试验,结果表明,即使饲喂5-10%浓度的高聚物也未发现有任何影响。日本有人曾用代表性的三类PAM进行老鼠试验,其结果(LD50(大鼠一次口服)):HPAM在5000mg/kg以上;NPAM在6000 mg/kg以上;CPAM在5800 mg/kg以上。标注:【毒性分级(LD50(大鼠一次口服)):<50mg/kg为剧毒、高毒;50-4500mg/kg为低度、中毒;>4500基本无毒】。
国际健康卫生组织1985年出生的聚丙烯酰胺标准指出:聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺量控制在0.05%以下并控制用量时,处理后水中的含量将低于0.25ug/L,符合大多数国家的饮用水标准。PAM商品早已被美国环境保护局或食品、药品管理局批准,可用于饮用水、糖汁澄清、水果、蔬菜洗涤等领域。PAM无毒,但PAM的原料单体AM则是有毒性的,尤其是对哺乳动物的神经有损害,因此,欧美国家包括我国都对食品级PAM中的残余单体AM含量有其严格要求,一般要求低于0.05%,应用的最大剂量也是有限制的,但在废水的处理、污泥脱水等领域里的应用,工作人员没有必要担忧PAM的毒性(残单体)对人体的伤害。
危险属性
危险品标志 T
危险类别码 45-21/22-36/37/38-42/43
安全说明 24/25-45-36/37/39-23-53[2]
产品特性荣誉共建机构:郑州永坤环保科技有限公司/聚丙烯酰胺 编辑
1)絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
2)粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
3)降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
4)增稠性:PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用,当PH值在10 以上PAM易水解,呈半网状结构时,增稠将更明显。
工艺处理荣誉共建机构:郑州永坤环保科技有限公司/聚丙烯酰胺 编辑
本项目采用水解酸化+混凝沉淀(聚丙烯酰胺PAM)+离子氧化+ABR+SBR的组合处理工艺:
 聚丙烯酰胺图册
工艺处理效果分析
各单元的处理效果由表1结果显示, 经过各处理单元处理后,污水的水质情况得到较大的改观。主要污染物 BOD5 = 30mg/ L、 CODCr = 150mg/ L、 NH3-N = 25mg/ L、 AOX = 500mg/ L。各项指标完全符合国家排放标准( GB8978- 1996) 二级标准。ABR 池和 SBR池的去除效果最为显著, 对 CODCr和 BOD5 的去除, ABR均为 50%, SBR 分别为 91%和 86. 7%。两池对 AOX 的去除也较为理想, 体现了 ABR- SBR 组合工艺对该公司制药废水的适用性。[3]

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