АНИОНОВЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ

Анионный полиэлектролит = Анионный полиакриламид = полимер на основе акриламида

ЧТО ТАКОЕ АНИОНОВЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ?
Водорастворимые полимеры находят широкое применение в промышленности.
Важным их классом являются полимеры на основе акриламида, которые несут отрицательный заряд вдоль полимерной цепи и называются анионными полиэлектролитами.

Анионные полиэлектролиты широко используются в качестве флокулянтов, агентов, регулирующих реологию, и клеев.

Анионные полиэлектролиты используются, в частности, при эксплуатации нефтяных месторождений в качестве агентов, регулирующих вязкость, для повышения нефтеотдачи и, в меньшей степени, в технических жидкостях, используемых для смазки, для регенерации сточных вод и для открытия каналов прохождения нефти в нефтеносной породе.
Производство бумаги, добыча полезных ископаемых и обработка воды также выигрывают от использования полимеров на основе акриламида для флокуляции твердых веществ в водных дисперсиях.

Области применения анионных полиэлектролитов:
На станциях химической очистки сточных вод анионный полиэлектролит применяют путем приготовления раствора с водой в зависимости от типа отходов.

Анионный полиэлектролит представляет собой тип полимера, используемого для обезвоживания осадка, возникающего в результате процессов биологической очистки.
Анионный полиэлектролит используется в питьевой воде и очистке сточных вод, бумажной промышленности, нефтяной промышленности, горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве, текстильной, косметической промышленности.

Anionic Poly Electrolyte специально разработан для импровизированных процессов фильтрации и очистки при переработке сахара.
Этот сополимерный коагулянт на органической основе эффективен в сложных системах, которые коагулируют твердые вещества и немедленно образуют хлопья.
Этот продукт обрабатывается более тщательно, чтобы сделать его совместимым с любым диапазоном pH.

Анионный полиэлектролитный порошок представляет собой порошкообразный полиэлектролит со средним анионным зарядом, который используется в качестве загустителя в процессе прямой фильтрации для осаждения неорганических взвешенных веществ, сточных вод.

Анионные флокулянты
Анионные полиакриламиды используются, в том числе, для осветления воды и повторного использования технической воды.
Анионные полиакриламиды легче полимеризовать до очень высоких молекулярных масс.

ATAMAN KIMYA реализует анионные порошковые флокулянты/полиакриламиды (ADPolyacrylamide) с плотностью анионного заряда от 0 до 100%.
ATAMAN также предлагает флокулянты на основе анионной обратной эмульсии (AE-полиакриламид) в стандартном ассортименте, а также флокулянты с чрезвычайно высокой молекулярной массой.

Анионный полиэлектролит обладает высокими характеристиками полимерного электролита в нейтральных и щелочных средах.
Благодаря хорошей флокуляции он может снизить сопротивление трения между жидкостью и широко использоваться в горнодобывающей промышленности, при очистке воды и т. Д.

Применение анионного полиэлектролита:
(1) В качестве флокулянта, в основном используемого в промышленных процессах разделения твердой и жидкой фаз, включая осаждение, для процессов осветления, концентрирования и обезвоживания осадка.
Приложения для всех основных секторов: очистка городских сточных вод, бумажная, пищевая, нефтехимическая, металлургическая, красильная и сахарная промышленность, а также все виды очистки промышленных сточных вод.

(2) В бумажной промышленности анионный полиэлектролит может использоваться в качестве агента прочности в сухом состоянии, удерживающего агента, вспомогательного фильтрующего средства.
Анионный полиэлектролит может быть значительно улучшен как качество бумаги, повысить физическую прочность бумаги и уменьшить потерю волокна, также может быть использован при очистке сточных вод в то же время, в процессе удаления краски может играть значительную флокуляцию.

(3) Анионный полиэлектролит можно использовать при промывке угля в качестве осветлителя сточных вод в горнодобывающей промышленности.

(4) Контролирующий профиль нефтяного месторождения и водозабивающий агент в сочетании с CMC и добавлением определенного количества химического клея.
Анионный полиэлектролит может быть использован в качестве агента, контролирующего профиль нефтяного месторождения и водозабивающего агента.
Анионный полиэлектролит также можно использовать в качестве добавки к буровому раствору в процессе повышения нефтеотдачи (МУН) для улучшения производства химикатов для бурения нефтяных газов.
На нефтяных месторождениях анионный полиэлектролит является своего рода добавкой бурового раствора.
Анионный полиэлектролит используется для повышения вязкости воды и повышения эффективности процесса заводнения.

Анионный полиакриламид (АПАМ) представляет собой разновидность полиакриламида (ПАМ) и показывает электроотрицательность, которая содержит функциональные группы сульфоновой кислоты, фосфорной кислоты или карбоновой кислоты.
. Из-за большего заряда молекулярная цепь полимера может больше растягиваться в воде, что увеличивает способность к адсорбции и мостику для удаления взвешенных частиц.
. Основным взаимодействием между АПАМ и взвешенными частицами является статическое электричество, водородная связь или ковалентная связь.
. Анионный полиакриламид с высокой молекулярной массой и хорошей растворимостью может быть важным видом флокулянтов. И он широко используется в очистке воды из-за хороших характеристик флокуляции.
. Как правило, молекулярная масса полисахаридного полимера определяется характеристической вязкостью.
. Соответственно, как улучшить характеристическую вязкость и свойство растворимости АПАМ является наиболее важным моментом в полимеризации.
Основываясь на всестороннем обзоре литературы по технологии подготовки и прогрессу применения APAM, можно обнаружить, что подробный анализ и обзор прошлых академических исследований могут быть полезны при быстром развитии технологии синтеза.
Процесс постгидролиза гомополимеризации, процесс согидролиза гомополимеризации, метод сополимеризации, обратная эмульсионная полимеризация, полимеризация осаждения и полимеризация излучением являются основными шестью видами технологий синтеза APAM.

.

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ АНИОНОВЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ?

АНИОНОВЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ получают путем радикальной полимеризации акриламида и его производных с помощью технологий в массе, растворе, осаждении, суспензии, эмульсии и сополимеризации.
Среди них полимеризация в растворе является предпочтительным методом из-за трудностей с контролем температуры и перемешивания при полимеризации в массе, а также из-за стоимости поверхностно-активных веществ и растворителей для полимеризации в суспензии, эмульсии и полимеризации с осаждением.
Анионные полимеры могут взаимодействовать с частицами в водных дисперсиях несколькими способами, что приводит к стабильности или нестабильности дисперсий.
Частицы в твердо-жидкой фазе могут быть дестабилизированы посредством трех основных механизмов, которые способствуют флокуляции и вызывают дестабилизацию.
Этими механизмами являются образование полимерных мостиков, нейтрализация заряда и адсорбция полимера.
Частицы в твердо-жидкой фазе могут быть стабилизированы анионными полимерами за счет как электростатических, так и стерических сил отталкивания.

Приложение
Очистка технической воды
Осветление и фильтрация речной и технической воды.
Конденсация и обезвоживание осадка технической водоподготовки.

Технологическая обработка
Химическая
1. Осаждение и конденсация гидроксида магния в процессе производства магниевого клинкера (Mgo).
2.Осветление раствора фосфорной кислоты.

Добыча
1. Отложение шламов медных, цинковых, сульфидных руд.
2. Фильтрация шламов и угольной пыли.

Масло
1. Повышение нефтеотдачи.

сливочный
1. Конденсация, осаждение шлама при производстве цемента мокрого типа.

Очистки сточных вод
Целлюлозно-бумажный
1. Восстановление и осветление оборотной воды, стали и металла.
2. Очистка сточных вод, содержащих доменную пыль.
3. Очистка сточных вод от металлизации.
4. Очистка сточных вод от кислотной очистки металлов.

Химическая
1. Очистка сточных вод производства красного оксида.

Текстиль
1. Очистка сточных вод от стирки шерсти.
2. Очистка сточных вод от окрашивания.

Добыча
1. Очистка сточных вод горнодобывающего производства.
2. Очистка промывки угля.

Полиакриламиды (полиакриламиды), используемые для борьбы с эрозией и отложениями на строительных площадках (ESC), представляют собой группу высокомолекулярных водорастворимых молекул, образованных полимеризацией мономера акриламида.
Анионный полиакриламид получают при полимеризации акриламида с анионным сомономером.
Водорастворимые полиакриламиды десятилетиями использовались для облегчения разделения твердых и жидких веществ при очистке сточных вод и питьевой воды, в целлюлозно-бумажной промышленности, аквакультуре и многих других промышленных процессах.
Хотя осветление воды на основе полимеров является методом, хорошо зарекомендовавшим себя в промышленности, очистка строительного стока является более новым и менее устоявшимся применением этой технологии.
Сегодня на рынке продается несколько продуктов на основе анионного полиакриламида для использования в управлении отложениями на строительных площадках.
Эти продукты могут применяться для борьбы с эрозией, осветления стока с наносами и удаления влажного наноса при очистке пруда.
Они предназначены для использования в сочетании с другими передовыми методами управления, как часть многобарьерного подхода, чтобы свести к минимуму потерю почвы и улучшить осаждение взвешенных отложений.

ЧТО ТАКОЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ?
Полиэлектролиты представляют собой полимеры, повторяющиеся звенья которых несут группу электролита.
Поликатионы и полианионы являются полиэлектролитами.
Эти группы диссоциируют в водных растворах (воде), делая полимеры заряженными.
Таким образом, свойства полиэлектролитов аналогичны свойствам как электролитов (солей), так и полимеров (высокомолекулярных соединений), и иногда их называют полисолями.
Подобно солям, их растворы электропроводны. Подобно полимерам, их растворы часто бывают вязкими.
Заряженные молекулярные цепи, обычно присутствующие в системах мягких веществ, играют фундаментальную роль в определении структуры, стабильности и взаимодействий различных молекулярных ансамблей.
Теоретические подходы к описанию их статистических свойств сильно отличаются от подходов их электрически нейтральных аналогов, в то время как технологические и промышленные области используют их уникальные свойства.
Многие биологические молекулы являются полиэлектролитами.

ТИПЫ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА И ПРИМЕНЕНИЕ:
Полиэлектролиты, применяемые практически в качестве флокулянтов, в основном представляют собой водорастворимые полиакриламиды.
Полиэлектролиты классифицируются как катионные, анионные и неионогенные в зависимости от природы функциональных групп вдоль полимерной цепи.
Среди них преобладают полиакриламидные сополимеры акриламида и акрилата или мономеры, содержащие аммониевые группы.

Полиэлектролиты имеют множество применений, в основном связанных с изменением свойств текучести и стабильности водных растворов и гелей.
Например, с их помощью можно дестабилизировать коллоидную суспензию и инициировать флокуляцию (осаждение).
Их также можно использовать для придания поверхностного заряда нейтральным частицам, что позволяет им диспергироваться в водном растворе.
Таким образом, они часто используются в качестве загустителей, эмульгаторов, кондиционеров, осветлителей и даже средств, снижающих сопротивление движению.
Они используются для очистки воды и добычи нефти. Многие мыла, шампуни и косметические средства содержат полиэлектролиты.
Кроме того, их добавляют во многие продукты питания и в бетонные смеси (суперпластификаторы).
Некоторые из полиэлектролитов, которые появляются на этикетках пищевых продуктов, — это пектин, каррагинан, альгинаты и карбоксиметилцеллюлоза.
Все, кроме последнего, имеют природное происхождение. Наконец, они используются в различных материалах, включая цемент.

Поскольку некоторые из них растворимы в воде, их также исследуют для биохимических и медицинских применений.
В настоящее время проводится много исследований по использованию биосовместимых полиэлектролитов для покрытий имплантатов, для контролируемого высвобождения лекарств и других применений.
Так, недавно был описан биосовместимый и биоразлагаемый макропористый материал, состоящий из полиэлектролитного комплекса, где материал показал превосходную пролиферацию клеток млекопитающих и мышечных мягких приводов.

ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ представляют собой водорастворимые полимеры, несущие ионный заряд вдоль полимерной цепи.
В зависимости от заряда эти полимеры бывают анионными или катионными.
Полиэлектролиты доступны в широком диапазоне молекулярной массы и плотности заряда.
Гомополимеры акриламида также входят в семейство полиэлектролитов, хотя они не несут никакого заряда.
Они называются неионогенными.
Полиэлектролиты имеют широкий спектр применения, начиная от очистки воды, извлечения масла, обесцвечивания, производства бумаги, переработки полезных ископаемых и т. д. и т. д. Полиэлектролиты являются как флокулянтами, так и -дефлокулянтами в зависимости от молекулярной массы.
Флокулянт по существу является твердым жидким разделяющим агентом, а дефлокулянт ¬является диспергирующим агентом.

КАК РАБОТАЮТ ФЛОКУЛЯНТЫ?
Закон Стокса предсказывает, что сферические частицы, взвешенные в жидкой среде, оседают со скоростью, пропорциональной четвертой степени радиуса частицы. Таким образом, крупные частицы осядут намного быстрее, чем более мелкие. Большинство частиц, взвешенных в водном растворе, имеют суммарный отрицательный поверхностный заряд.
Это происходит из-за таких факторов, как:
а) Неравномерное распределение составляющих ионов на поверхности частицы
б) Ионизация поверхностных групп ¬pH-эффект
в) Специфическая адсорбция на поверхности частиц ионов из раствора
г) Изоморфное замещение атомов кремния атомами алюминия в решетке алюмосиликатного минерала (неорганические глины).
Вышеуказанные факторы вызывают двойной электрический слой вокруг каждой частицы, и коллоидная частица в водном растворе не будет оседать очень быстро. Взаимодействия между ¬частицами будут вызывать отталкивание, и, несмотря на броуновское движение, пытающееся сблизить их, суспензия становится устойчивой, т. е. частицы не агрегируют, если их не принудить. Первым явлением, происходящим в процессе флокуляции, является нейтрализация чистого заряда, переносимого каждой частицей. Как только происходит нейтрализация заряда, несколько частиц собираются вместе, что приводит к коагуляции. Флокуляция — это этап, на котором дестабилизированные частицы собираются в более крупные агрегаты. За агрегацией следует быстрое отстаивание в соответствии с законом Стокса. Различные этапы общего процесса показаны на рис.1.

Приведены два возможных механизма явлений полиэлектролитной коагуляции и флокуляции. Это модель участка заряда и модель моста, как показано на рис. 2 и 3. Полиэлектролитные флокулянты обычно можно разделить на две группы в зависимости от их молекулярного характера и режима работы:

1) Первичные коагулянты (например, полиаминовые)
Имеют высокую плотность катионного заряда; удовлетворить «катионную потребность» отрицательно заряженных взвешенных частиц и инициировать коагуляцию и образование хлопьев.
Имеют молекулярную массу от низкой до средней, что позволяет медленно образовывать хлопья (при условии достаточно длительного времени контакта между образующимся хлопьем и взвешенным веществом), что обеспечивает максимальное удаление взвешенных твердых частиц (максимальное снижение мутности).

2) Коагулянты/флокулянты (например, полиакриламиды)
Иметь низкую плотность заряда; используются только для увеличения размера хлопьев путем соединения первичных хлопьев, ¬¬не удовлетворяющих «потребности в заряде».
Имеют очень высокую молекулярную массу; это необходимо для получения крупных, быстро оседающих хлопьев путем связывания множества мелких первичных хлопьев.
Факторы, влияющие на выбор подходящего(их) полиэлектролита(ов) для данного процесса:
а) Природа взвешенных частиц (субстрата)¬
* Органический/неорганический состав
* Чистая плотность поверхностного заряда
* Содержание твердых веществ в субстрате
* рН субстрата
* Температура системы (броуновское движение).

б) конечный результат, который должен быть достигнут¬
* Быстрое отделение твердого вещества от жидкости
* Прозрачность отделяемой жидкости.

в) Динамические и сдвиговые эффекты¬
* Смешивание/кондиционирование полимера и субстрата
* Характер сил сдвига, связанных с используемым обезвоживающим оборудованием.

ВИДЫ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ
Полиэлектролиты бывают как неорганическими, так и органическими, проявляющими как флокуляционные, так и дефлокуляционные свойства.
Неорганические полиэлектролиты, обладающие ¬свойством седиментации, являются скорее коагулянтами, чем флокулянтами, тогда как органические полиэлектролиты ¬, обладающие свойством седиментации, всегда представляют собой высокомолекулярные синтетические полимеры.
Неорганические флокулянты представляют собой соли многовалентных металлов, таких как алюминий и железо.
Процесс осаждения этих солей полностью отличается от органических типов.
Как обсуждалось ранее, в зависимости от заряда, который несет полимер, полиэлектролиты подразделяются на анионные (отрицательно заряженные), катионные (положительно заряженные) и неионные (без заряда).
Единица акриловой кислоты полимера ионизируется с образованием отрицательно заряженной полимерной цепи.
Поскольку заряд, переносимый активной частью полимера, отрицателен, все такие полиэлектролиты известны как аниониты.
Точно так же в случае катионных соединений азот, несущий положительный заряд, является частью полимера.
В случае неионогенных соединений основной полимер не несет заряда, поскольку в них нет ионизируемых групп.
Обычные анионные полиэлектролиты представляют собой гомополимеры и сополимеры NaSal акриловой кислоты с акриламидом, которые обычно называют полиакриламидами, например:
Помимо указанных выше, существует несколько других типов коммерчески доступных анионных полиэлектролитов.
Важными из них являются полистиролсульфокислоты и 2- ¬акриламидо2 ¬-метилпропансульфокислоты.
Существует еще одна серия анионоактивов, которые получают из полиакриламидов путем ограниченного гидролиза с получением анионоактивных полиэлектролитов.
Они напоминают сополимеры акриламида и акриловой кислоты.
Катионные полиэлектролиты представляют собой гомополимеры или ¬полимеры Со с акриламидом трех основных катионных мономеров, а именно. :
Следовательно, доступен широкий диапазон катионных полиэлектролитов в зависимости от присутствующего катионного мономера, плотности заряда и молекулярной массы.
Другим менее доступным катионным мономером является хлорид метакриламидопропилтриметиламмония:
Четвертичные полиамины, которые производятся из эпихлоргидрина и вторичного амина, такого как диметиламин, являются еще одним типом низкомолекулярных катионных соединений, обычно встречающихся с очень интересными приложениями.
Поли(диметилдиаллиламмонийхлорид) и сополимеры с акриламидом представляют собой еще один тип катионоактивов.
Полиэтиленимины, которые являются катионными в кислых условиях, доступны в виде 20–30 ¬% водных растворов по массе.
Обычно они сильно разветвлены и имеют низкую молекулярную массу.
Точно так же в катионном диапазоне типы Манниха получают путем взаимодействия полиакриламидов с формальдегидом и вторичным амином, таким как диметиламин, с последующей четвертью для получения стабильных катионных полиэлектролитов.
Неионогенные полиэлектролиты в целом представляют собой гомополимеры акриламида с широким диапазоном молекулярных масс.
Хотя теоретически возможны бесчисленные полиэлектролиты в зависимости от плотности заряда и молекулярной массы, некоторые из них нашли коммерческое применение.
Это ограничивает использование полиакриламидов определенного образца для конкретного применения независимо от источника поставки.

Методы изготовления
Традиционный метод производства полиэлектролитов представляет собой полимеризацию в растворе с использованием окислительно-восстановительного катализатора.
Однако вязкость полученного полимерного раствора ограничивает синтез высокомолекулярных полимеров.
Существует несколько полимеров, доступных в виде растворов с концентрацией до 50%.
Поскольку отношение акриловой кислоты к акриламиду в анионном полиэлектролите увеличивается, вязкость увеличивается, что ограничивает практическое использование этого метода в промышленном масштабе.
Полиэлектролиты также производятся путем эмульсионной полимеризации акриламида и сомономера, такого как акриловая кислота или катионный мономер.
В этом процессе полимеризации получают стабильную эмульсию мономера вода-в-масле и полимеризуют в гораздо более изотермических условиях с использованием масляной фазы для рассеивания тепла полимеризации.
Эмульсионные полимеры имеют содержание активного полимера обычно в диапазоне от 25 до 50%.
Некоторые дополнительные поверхностно-активные вещества добавляются, чтобы позволить эмульсии вода-в-масле разрушиться и превратиться в эмульсию масло-в-воде при концентрации конечных пользователей.

С использованием этого метода эмульсионной полимеризации можно производить широкий спектр полиэлектролитов, однако основными связанными с этим недостатками могут быть:
i) Срок годности эмульсий, поскольку эмульсии склонны к расслаиванию, особенно при высоких температурах окружающей среды, и
ii) При использовании в приложениях, требующих питьевого качества полиэлектролитов, поскольку масло, используемое для приготовления эмульсии, нельзя удалить перед использованием.
Акриламид имеет очень высокую скорость распространения и высокую экзотермическую теплоту полимеризации.
Сочетание этих факторов приводит к ускорению полимеризации при высокой концентрации в водном растворе с последующим образованием каучукообразного геля.
Затем гель гранулируют, а затем термически сушат для получения сухих гранулированных полиэлектролитов.

Характерными чертами процесса являются:
i) В котле сначала готовят мономерную загрузку, состоящую из различных типов мономеров, инициаторов, терминаторов цепи.
ii) Вышеупомянутое сырье подвергается фотополимеризации в специально сконструированном реакторе с получением гелевого листа.
iii) Лист геля дополнительно обрабатывают для образования однородных гранул.
iv) Дегидратация и смешивание сухих порошков с получением готового продукта и сухих сыпучих гранул.
Основными преимуществами этих процессов являются:
i) Очень легко манипулировать:
* Молекулярный вес, от низкого до очень высокого, путем простого изменения состава корма
* Состав продукта за счет включения различных мономеров.
ii) Точный контроль плотности загрузки, поскольку состав исходного мономера контролируется только на начальных стадиях.
iii) Точный контроль молекулярно-массового распределения обеспечивает непрерывный процесс:
а) Не используются легковоспламеняющиеся и токсичные растворители
б) Отсутствие образования отходов или выделения неприятных газов
в) Отсутствие производства опасных стоков.
Весь процесс является очень чистым, и, кроме вышеупомянутых преимуществ, мы можем получить продукт с очень низким содержанием остаточного мономера, и, следовательно, его можно использовать также для пищевых целей.
Полученные готовые продукты имеют форму сыпучих непылящих гранул, которые обладают очень длительным сроком хранения и просты в хранении и обработке.
На сегодняшний день фотополимеризация заняла видное место в промышленном способе производства полиэлектролитов полиакриламидного типа.
Полученный полимер имеет тот же состав, что и сырье.
Точный контроль состава, молекулярной массы и постоянства партии продукта за партией являются отличительными чертами процесса.
Полимеры, полученные с помощью фотополимеризации, на сегодняшний день являются лучшим типом доступных полимеров с точки зрения их высокой молекулярной массы, хотя полимеры со средней молекулярной массой могут быть получены методом эмульсионной полимеризации, хотя есть несколько недостатков, связанных с этим способом.
Первым среди этих недостатков является стабильность продукта.

ПРИМЕНЕНИЕ ФЛОКУЛЯНТОВ
Основными областями применения флокулянтов являются присущая им эффективность разделения твердой и жидкой фаз.
Это делает полиэлектролиты уникальным классом полимеров, которые находят широкое применение в питьевой воде, промышленной сырой и технологической воде, очистке городских сточных вод, переработке полезных ископаемых и металлургии, бурении и добыче нефти, производстве бумаги и картона и т. д.
Во всех этих применениях свойство разделения твердой и жидкой фаз используется в коммерческих целях.

Флокулянты также действуют как фильтрующие добавки, изменяя фильтрационные характеристики взвешенных твердых частиц.
Многие трудно фильтруемые суспензии модифицируются за счет использования полимерных флокулянтов в относительно низкой дозировке, так что скорость фильтрации становится намного выше.
Способность флокулянтов обезвоживать шлам, особенно встречающийся при очистке муниципальных сточных вод, в горноперерабатывающей и металлургической промышленности, достигается за счет использования высокомолекулярных флокулянтов.
Удаление цвета – еще одна область применения флокулянта.
Заряд, переносимый полимером, отвечает за удаление растворенных красящих веществ из потока сточных вод, и, следовательно, флокулянты для удаления цвета имеют широкое применение при очистке сточных вод.
Удаление масел и жиров, особенно из потока сточных вод, является вторым основным применением специальных полимеров.
Низкомолекулярные катионные полимеры широко используются для обезжиривания стоков нефтепромыслов, сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, машиностроения и т.д.
Некоторые из основных областей применения полиэлектролитов находятся в следующих отраслях:

Очистка питьевой воды
Питьевая вода производится путем обработки встречающихся в природе вод для уменьшения порядка, вкуса, внешнего вида и содержания осадка до приемлемого уровня.
Обычно это включает удаление из воды бактерий, вирусов, водорослей, растворенных минералов, растворенных органических веществ и взвешенных твердых частиц.
Для удаления последних двух видов используются флокулянты.

Обычно для обработки питьевой воды используют анионный полиакриламид низкой степени гидролиза.
Используемые полимеры регулируются стандартами FDA, согласно которым остаточное содержание акриламидного мономера в них должно быть менее 0,05%.
Поскольку мутность сырой воды в основном обусловлена коллоидными частицами, требуется коагуляционное отстаивание и фильтрация.
Следовательно, низкомолекулярные катионные флокулянты также популярны для этой цели.
Исторически неорганические коагулянты на основе алюминия, железа и кальция использовались для очистки питьевой воды.
Наиболее распространенным из них является сульфат алюминия (квасцы).
Они действуют путем образования осадка гидроксида алюминия, который сметает или совместно ¬осаждает взвешенные вещества.
Помимо того, что их необходимо использовать в больших количествах, коагулянты имеют ограниченный диапазон рН, при котором образуются осадки гидроксидов.
Это увеличивает количество растворенных твердых веществ в конечной питьевой воде, а также может вызвать проблемы с коррозией, особенно с солями железа, и привести к образованию чрезмерного количества шлама из-за объемистого характера осадков гидроксида металла.
Полиэлектролиты могут частично или полностью заменить неорганический коагулянт для соответствия нормам прозрачности в значительно меньших количествах (на уровнях ppm) и, таким образом, значительно снизить образование шлама.

Очистки сточных вод
Бытовые и промышленные стоки представляют собой различные типы сточных вод.
Удаление цвета из потока сточных вод является сложной задачей для ученых o Химия воды. Окраска, в зависимости от источника и природы, может быть удалена следующими методами:
1) Химическая деструкция
2) Физическое удаление, такое как адсорбция
3) Физико ¬-химические методы
4) Биологические методы.

Многие из красящих веществ, присутствующих в потоке сточных вод, могут быть восстановлены или окислены.
Метод окисления предпочтительнее, когда красящее вещество имеет органическое происхождение.
Для этой цели обычно используются гипохлорит натрия, перекись водорода и т. д., а обработка стоит дорого.
Физические методы, такие как адсорбция, имеют ограниченное применение и обычно предпочтительнее в сочетании с другими методами обработки в качестве конечной стадии полировки.
Флокулянтную обработку можно назвать физико-химическим методом, так как в этом процессе участвуют оба явления.

Муниципальная очистка сточных вод
Муниципальные сточные воды очищаются различными способами в зависимости от их состава, в основном для удаления биоактивных веществ из пластовой воды.
Экологические проблемы привели к увеличению потребности в удалении всех таких материалов, включая взвешенные твердые частицы, из сточных вод.
Полиэлектролиты можно использовать на некоторых или на всех стадиях осаждения при очистке сточных вод.
В настоящее время полиэлектролиты в основном используются для обезвоживания шлама.
Оптимальная молекулярная масса полиэлектролита имеет тенденцию к увеличению в зависимости от типа используемого обезвоживающего оборудования в следующем порядке:
Сушильный слой << Вакуумный фильтр
Ленточный пресс < Фильтр-пресс < Центрифуга.
Поскольку процентное содержание активного ила увеличивается по сравнению с первичным илом, требуется более высокий катионный заряд полимера.
Увеличение доли активного ила по отношению к первичному илу снижает общую обезвоживаемость.

При постоянном увеличении молекулярной массы катионный заряд полимера очень мало влияет на обезвоживание первичного ила, но существенно улучшает обезвоживание 50:50 первичного : вторичного ила.

Изготовление бумаги
Изготовление бумаги – очень сложное искусство. Помимо помощи в очистке сточных вод бумажных фабрик, полиэлектролиты имеют множество применений в реальном производстве бумаги и картона:
а) Улучшение удержания на бумагоделательной машине волокон, наполнителей, красителей и/или проклеивающих химикатов
b) Улучшение дренажа бумагоделательной машины (при машинном обезвоживании)
c) Улучшение «сухой прочности» бумаги, изготовленной из отходов (переработанных) волокон.
d) Улучшение «влагостойкости» некоторых сортов бумаги, таких как салфетки для лица и кухонные полотенца.
Ретенция и дренирование часто являются противоположными параметрами. Удерживающие добавки обычно представляют собой анионные или катионные полиакриламиды.
Смолы для повышения прочности в сухом состоянии улучшают общую прочность готовой бумаги за счет водородных связей между соседними частицами целлюлозных волокон.
Обычно это катионные полимеры с низким зарядом и умеренной молекулярной массой.
Использование бумаги для впитывания влаги (салфетки для лица или кухонные полотенца) требует, чтобы бумага сохраняла свою объемную структуру.

Переработка полезных ископаемых
Добыча и извлечение угля и неорганических минералов из отходов связано с использованием большого количества воды.
Флокулянты (неизменно анионные полиакриламиды с высокой молекулярной массой) используются для обезвоживания конечного продукта и/или отходов (хвостов) из водных суспензий.
Анионные полимеры с очень высоким зарядом используются для осаждения ионосодержащих побочных продуктов (красных шламов) при производстве глинозема.

Применение на нефтяных месторождениях
В отличие от ранее описанного применения, области, где полиэлектролиты обычно используются из-за их способности к флокулянту, использование флокулянта в технологии бурения и разведки запасов нефти из горных пород также использует реологические свойства полиэлектролита в растворах.
Практически все этапы жизненного цикла нефтяной скважины являются потенциальными областями применения полиэлектролитов.
Они находят применение при бурении нефтяных (или газовых) скважин, цементировании скважин, интенсификации пласта скважин, добыче нефти или газа, модификации профиля коллектора и повышении нефтеотдачи (полимерное заводнение).

Буровые растворы
Надлежащее функционирование бурового раствора очень важно для увеличения скорости бурения и эффективности операции бурения без ущерба для способности скважины добывать нефть. Полимеры используются для изменения вязкости бурового раствора в качестве загустителей для повышения вязкости или в качестве низкомолекулярных разбавителей для снижения вязкости бурового раствора в условиях сдвига при бурении.
Полиакриламиды или полиакрилаты с низким и средним молекулярным весом действуют как добавки для снижения водоотдачи, чтобы предотвратить синерезис бурового раствора или водосодержащих компонентов бурового раствора в пласт-коллектор, который блокирует поры пласта и ограничивает выход на стадии добычи.
Конверсия высокомолекулярных анионных полиакриламидов используется для флокуляции отработанного бурового раствора.
Различные полиэлектролиты могут использоваться в качестве понизителей трения в процессе гидроразрыва пласта для стимуляции скважины.
Введение подходящим образом приготовленных порций анионного полиакриламида с последующим дозированием ионов поливалентных металлов (в частности, хрома) может привести к перекрестному сшиванию полимера на месте, что приводит к образованию твердого геля в пористых каналах. Таким образом, поток жидкости направляется в более узкие каналы, поскольку жидкость не может проникнуть в гель.
Это явление известно как модификация профиля.
Повышенная нефтеотдача, также известная как улучшенная нефтеотдача, использует методы для извлечения большего количества нефти.
Высокомолекулярные полиакриламиды в разбавленном растворе повышают вязкость воды выше вязкости масла.
Полимерное заводнение включает закачку в скважину раствора полиакриламида для вытеснения нефти с меньшей вязкостью.

ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ КАК АНТИСКАЛАНТЫ И ДИСПЕРГЕНТЫ
Антискаланты либо полностью предотвращают образование накипи, либо позволяют накипи откладываться только таким образом, чтобы она легко удалялась жидкостью, протекающей по трубе или поверхности теплопередачи. Диспергаторы не останавливают образование накипи, но способны удерживать частицы накипи во взвешенном состоянии в объеме жидкости.
Химически антискаланты и диспергаторы представляют собой низкомолекулярные анионные полиэлектролиты, представляющие собой полимеры акриловой кислоты и ее солей, сополимеры акриламида и акриловой кислоты.
Молекулярные массы варьируются в диапазоне от 1000 до 100000, при этом антинакипины находятся в нижней части диапазона, а диспергаторы, например полимеры, используемые в составах моющих средств для стирки, - в верхней части.
Правильный выбор молекулярной массы полимерной композиции и молекулярно-массового распределения делает эти продукты превосходными для использования в:
1) Котельная обработка
2) Градирни и системы кондиционирования воздуха
3) Опреснение воды (солоноватой или морской) любым¬
а) высокотемпературные процессы испарения, такие как многоступенчатое ¬мгновенное испарение (MSF)
b) Процессы при температуре окружающей среды, такие как обратный осмос (RO).
4) Производство сахара
5) Переработка полезных ископаемых (каолинит, карбонат кальция)
6) Изготовление бумаги ¬(диспергаторы для вышеуказанных минералов, используемые в качестве наполнителей бумаги)
7) Диспергаторы нефтяного бурового раствора («разбавители бурового раствора»)
8) Добыча нефти.

АНИОННЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
Химические флокулянты

АНИОННЫЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ представляют собой химические вещества, используемые для флокуляции.
Флокуляция – это процесс агломерации дестабилизированных частиц в более крупные хлопья.
При флокуляции сточных вод и обработке осадка коллоидные частицы флокируются, чтобы способствовать их удалению или обезвоживанию осадка.
АНИОННЫЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ можно использовать отдельно или вместе с неорганическими коагулянтами, чтобы сделать хлопья более крупными и более устойчивыми к силам сдвига.

Приложение для борьбы с эрозией
При использовании в качестве защиты от эрозии на строительных площадках полиакриламид наносится путем разбрасывания гранул, распыляется в виде жидкости с помощью поливочной машины на строительной площадке или включается в смесь для гидропосева для обеспечения дополнительной защиты от эрозии во время укоренения семян.
В дополнение к уменьшению эрозии почвы, нанесение анионного полиакриламида на открытые почвы также, как было показано, в определенных условиях предотвращает запечатывание поверхности при сохранении способности инфильтрации воды (Shainberg et al., 1990).
Он лучше всего подходит для стабилизации почв с высоким содержанием ила и глины и очень небольшим содержанием органических веществ.
Следует отметить, что использование анионного полиакриламида в качестве средства защиты от эрозии является лишь одним из методов защиты.
Применение полиакриламида следует использовать в сочетании с другими передовыми методами управления, включая контроль отложений, как часть более крупного всестороннего плана ESC.

Некоторые из основных областей строительной площадки, которые могут выиграть от стабилизации анионным полиакриламидом, включают:
•     запасы почвы
•     наклонные участки с низкой проходимостью
•     зачищенные участки остаются неактивными в течение длительного периода времени
•     отрезанные болота/канавы
•     любые другие незачищенные участки площадки, где требуется контроль запыленности

При любом использовании АНИОНОВОГО ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА в качестве средства защиты от эрозии на строительных площадках необходимо соблюдать следующие рекомендации.
•     Гранулированный АНИОННЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ, наносимый на поверхность почвы для борьбы с эрозией, следует наносить на расстоянии не менее 15 метров от любого водотока, заболоченной местности, колодца и т. д. или другого природного водоема. Его никогда не следует применять непосредственно к природным объектам (например, лесным участкам, водно-болотным угодьям, ручьям).
•     Если АНИОНОВЫЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ не используется в сочетании с другими почвопокровными средствами, его следует наносить только для защиты от эрозии на участках, принимающих неконцентрированные поверхностные потоки.
•     Перед нанесением полиакриламида необходимо заполнить борозды и/или канавки и/или подготовить поверхность в соответствии со спецификациями производителя.
•     Применение АНИОНОВОГО ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА с семенами (путем гидропосева или аналогичным методом) или каким-либо покрытием предпочтительнее, чем использование одного полимера на голой почве. Корни помогут закрепить почву на месте, а полиакриламид помогает стабилизировать почву на ранней стадии, до того, как семена прорастут.
•     Принятые методы внесения включают (i) разбрасывание гранулированного полиакриламида вручную или с помощью разбрасывателя семян/удобрений, (ii) нанесение раствора полиакриламида с помощью поливочной машины на строительной площадке и (iii) добавление в смесь для гидропосева с последующим обычным гидропосевом приложение.

Используемые нормы внесения должны определяться на основе рекомендаций производителя, чтобы гарантировать, что покрытие будет достаточным для обеспечения контроля эрозии без избытка, который может быть смыт во время дождя.

Покрытие также должно быть максимально ровным.
•     Во время нанесения гранулированного полиакриламида смачивание поверхности, необходимое для заключительного этапа, должно осуществляться активно посредством контролируемого полива, а не пассивно, ожидая дождя.

Интенсивность осадков непредсказуема, и гранулы, скорее всего, будут унесены (стоком или ветром) до того, как они свяжутся с частицами почвы. используется там, где это необходимо.
•     Повторное нанесение полиакриламида на области, требующие стабилизации, должно происходить с частотой, рекомендованной производителем, или раньше, если наблюдается эрозия.
Обычно рекомендуется шестинедельный интервал между внесениями, но он может варьироваться в зависимости от типа почвы, частоты осадков и характеристик склона.

Если полиакриламид применялся вместе с семенами, и семена хорошо прижились, повторное применение не требуется.
•     Состояние поверхности, стабилизированной полиакриламидом, следует проверять еженедельно, а также до и после дождя.
•     Любые недостатки, обнаруженные во время осмотра поверхности, обработанной анионным полиакриламидом, должны быть устранены в течение 48 часов или ранее, если критические объекты окружающей среды подвергаются неизбежному и прогнозируемому риску неблагоприятного воздействия (например, попадание отложений и/или полимера в природные объекты).

Органические коагулянты ATAMAN
Мы предлагаем ряд жидких органических коагулянтов (полиамины и поли-DADMAC) самого высокого промышленного качества.

Полиамины часто заменяют или сокращают использование неорганических коагулянтов для снижения мутности технологических или сточных вод.
Они особенно полезны в областях обработки биологических отходов и ферментации.
Полидиаллилдиметиламмонийхлорид (PolyDADMAC) часто используется для фильтрации или в сочетании с нашими флокулянтами.
Эти полимеры очень эффективны во многих процессах очистки воды.
Его также можно использовать в сочетании с нашими флокулянтами и коагулянтами для снижения общих затрат на обработку.
Меламиноформальдегидная полимерная смола и полидициандиамидная полимерная смола очень эффективны для обесцвечивания и разделения маслянистых отходов в промышленных процессах.