Hızlı Arama
Poliakrilamid, (-CH2CHCONH2-) formülüne sahip bir polimerdir.
Poliakrilamid doğrusal zincirli bir yapıya sahiptir.
Poliakrilamid, su ile birleştiğinde yumuşak bir jel oluşturan, oldukça su emici bir maddedir.
CAS: 9003-05-8
MF: (C3H5NO)x
MW: 71.08
EINECS: 231-545-4
Eş anlamlılar akrilamid, polimerler; akrilamid homopolimer; americanancyanamid kpam; americanancyanamid p-250; aminogenpa; ap273; CPAM; pam1800
2008 yılında, esas olarak su arıtma ve kağıt ve mineral endüstrileri için tahmini 750.000.000 kg üretilmiştir.
Poliakrilamid, kısaca PAM olarak da anılır, genellikle uçtan uca yapılandırma ile bağlanmış akrilamid monomerlerine sahip bir polimerdir; Oda sıcaklığında sert, camsı bir katıdır.
Üretim yöntemlerindeki farklılık nedeniyle ürünler beyaz toz, yarı saydam boncuklar ve pul benzeri olabilir.
Poliakrilamidin yoğunluğu 1,302 g/cm3'tür (23 °C), cam geçiş sıcaklığı 153 °C ve yumuşama sıcaklığı 210 °C'dir.
Poliakrilamid iyi bir termal kararlılığa sahiptir ve suda çözünür; sulu çözeltisi berrak ve şeffaftır, viskozitesi polimerin artan moleküler ağırlığıyla artar ve ayrıca polimerin konsantrasyonundaki değişiklikle logaritmik bir ilişkiye sahiptir.
Asetik asit, akrilik asit, etilen glikol, gliserol ve formamid gibi birkaç çözücü dışında, poliakrilamid genellikle organik çözücülerde çözünmez.
Poliakrilamid, serbest akrilamid monomer radikalinin polimerizasyonuyla oluşur.
Poliakrilamid, çözelti polimerizasyonu, ters emülsiyon polimerizasyonu, süspansiyon polimerizasyonu ve katı hal polimerizasyonu gibi çeşitli yöntemlerle üretilebilir.
Talep edilen ürün, kontrol edilebilir moleküler ağırlığa, iyi suda çözünürlüğe ve az miktarda artık monomerlere sahip olmalıdır.
Poliakrilamid, moleküler omurgasında çok sayıda asılı amid grubu bulunan en yaygın kullanılan suda çözünür polimer türlerinden biridir.
Amid grubu, birçok bileşik türüyle bir dizi türev oluşturabilen yüksek bir kimyasal aktiviteye sahiptir.
Poliakrilamid, flokülasyon, kalınlaştırma, sürtünme azaltma, yapıştırıcı, kolloidal stabilizasyon, film oluşturma ve ölçek önleme etkilerine sahiptir.
Poliakrilamid, kağıt yapımında, madencilikte, kömür yıkamada, metalurjide, petrol sömürüsünde ve diğer endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılır ve ayrıca su arıtımı için önemli bir kimyasaldır.
Poliakrilamid toksik değildir ve yüksek moleküler ağırlığa sahiptir ve yüksek oranda suda çözünür ve belirli bir performans elde etmek için moleküler ağırlığı ayarlamak üzere çeşitli iyonik gruplar sunabilir; Poliakrilamid, birçok katı yüzeye ve çözünmüş maddeye iyi yapışır ve filtrasyon ve ayırma için kolay olan flokülasyon için çözeltide dağılmış asılı parçacıkları yapıştırabilir veya köprüleyebilir.
Anyonik poliakrilamid, kağıt endüstrisinde daha iyi tutma ve drenaj etkisine sahip bir sitoplazma katkı maddesi olarak kullanılabilir.
Poliakrilamid, moleküler ağırlığı 3,5 milyondan büyük olduğunda uzun lifli hamur için özellikle dağıtıcı bir etkiye sahiptir.
Ek olarak, Poliakrilamid bir su arıtma maddesi olarak da kullanılabilir.
Petrol endüstrisinde, petrol sahası çamur katkı maddeleri, koyulaştırıcılar ve çökeltme maddeleri olarak kullanılabilir.
Kömür endüstrisinde, Poliakrilamid kömür yıkama katkı maddesi olarak kullanılır.
Anyonik poliakrilamidin genellikle iki hazırlama yolu vardır, biri akrilamid ve akrilik asit veya sodyum akrilat sulu çözeltisinin kopolimerizasyonu ile hazırlanan kopolimerizasyondur; diğeri ise kimyasal dönüşüm yöntemidir, yani polipropilen amidin kısmi alkali hidrolizinden veya poli-akrilonitrilin alkali hidrolizinden hazırlanır.
İşte prosedürü basit ve kontrol edilmesi kolay olan bir kopolimerizasyon yöntemi.
Belirli yöntem, %20 akrilamid ve sodyum akrilat sulu çözeltisinin belirli oranda karıştırılmasıdır.
Bu karışık monomerin 200 parçasına yaklaşık 1 parça %1 EDTA çözeltisi eklendi ve ardından 460 parça deiyonize suya Poliakrilamid eklendi; ardından sürekli azot akışı altında hem %5 amonyum persülfat hem de sodyum hidrojen sülfit çözeltisinin 2-3 parçası eklendi, 40~50 °C'de 3-4 saat karıştırıldı.
Poliakrilamid, birçok endüstriyel ve araştırma uygulamasında kullanılan bir polimerdir. Poliakrilamid, proteinler gibi biyomolekülleri boyutlarına göre ayırmak için kullanılabilir.
Poliakrilamidin ayrıca yüksek kimyasal stabiliteye sahip olduğu ve klinik patolojide bazik proteinlerin tespiti için kullanıldığı gösterilmiştir.
Poliakrilamidin ayrıca atık su arıtımında ve biyolojik çalışmalarda etkili olduğu gösterilmiştir.
Poliakrilamid, numune hazırlama için önemli olan bazik proteinlere bağlanmak için kullanılabilir.
Poliakrilamid jel elektroforez tekniği, DNA moleküllerinin ayrılması için de yaygın olarak kullanılır.
Poliakrilamidin sıçanlarda katı tümörlere ve sıçan karaciğerlerinden alınan karaciğer mikrozomlarına karşı etkili olduğu gösterilmiştir.
Poliakrilamidler, uygulamaya bağlı olarak genellikle kovalent bağlanma veya adsorpsiyon yoluyla yüzeylere veya membranlara sabitlenir.
Poliakrilamid Kimyasal Özellikleri
Erime noktası: >300 °C
Yoğunluk: 25 °C'de 1,189 g/mL
Tg: 165°C
Kırılma indisi: n20/D 1,452
Fp: >230 °F
Depolama sıcaklığı: 2-8°C
Çözünürlük: Su
Form: Granüller
Renk: Beyazdan hafif sarıya
Koku: kokusuz
Suda Çözünürlük: ÇÖZÜNÜR
Kararlılık: Kararlı. Güçlü oksitleyici maddeler, alüminyum, bakır, demir, demir tuzlarıyla uyumsuz
EPA Madde Kayıt Sistemi: Poliakrilamid (9003-05-8)
Poliakrilamid bir poliolefindir.
Poliakrilamid, alternatif karbonlarda amid ikameleri olan polietilen olarak görülebilir.
Çeşitli naylonların aksine, poliakrilamid bir poliamid değildir çünkü amid grupları polimer omurgasında değildir.
Amid (CONH2) gruplarının varlığı nedeniyle, omurgadaki dönüşümlü karbon atomları stereogeniktir (argo: kiral).
Bu nedenle, poliakrilamid ataktik, sindiyotaktik ve izotaktik formlarda bulunur, ancak bu yönü nadiren tartışılır.
Polimerizasyon radikallerle başlatılır ve stereorastgele olduğu varsayılır.
Poliakrilamid ısıya karşı nispeten kararlıdır, katısı yalnızca 220~230 °C'de yumuşar ve çözeltisi yalnızca 110 °C'nin üzerinde önemli bir bozunmaya maruz kalır.
Poliakrilamid benzen, toluen, ksilen, benzin, gazyağı, dizel yakıtında çözünmez, ancak suda çözünür.
Poliakrilamid, poliakrilamidin kısmi hidrolizi ile alkali ile reaksiyona girebilir.
Poliakrilamid, suda çözünürlüğünü azaltacak olan kuvvetli asidik (pH≤2.5) ortamda imidizasyon reaksiyonuna sahip olacaktır.
Poliakrilamid, aldehit (formaldehit gibi) ve yüksek metal (alüminyum, krom, zirkonyum vb.) arasında oluşan poli-nükleer olasyon kompleks iyonu ile çapraz bağlanabilir ve mekanik ve (veya) oksijenin etkisiyle kolayca parçalanabilir.
Petrol işletmeciliğinde, Poliakrilamid esas olarak yağ yer değiştirme maddesi, su blokaj maddesi, profil kontrol maddesi, koyulaştırıcı, sürtünmeyi azaltıcı madde, su arıtma maddesi olarak kullanılır.
Fiziksel özellikler
Suda çözünürlük: hızlı mekanik karıştırma üzerine, poliakrilamid soğuk suda kolayca çözünür ve şeffaf bir yapışkan çözelti oluşturur.
Sıcaklığın artırılması çözünürlüğünü etkilemez ve yalnızca konsantrasyon yüksek bir viskoziteye çıkarıldığında çözünmesini etkiler.
Diğer Çözücülerde Çözünürlük: Poliakrilamid, gliserol, etilen glikol, formaldehit, asetik asit ve laktik asit gibi çözücülerde %1'in üzerinde çözünürlüğe sahiptir (bu malzemeler poliakrilamidi lamine etmek için plastikleştirici olarak kullanılabilir).
Ancak, Poliakrilamid yalnızca propiyonik asit, propilen glikol gibi çözücülerde çözülmeden şişirilebilir; Poliakrilamid ayrıca aseton ve hekzan gibi çözücülerde çözünmez.
Kararlılık: Poliakrilamid orta düzeyde higroskopik özelliğe sahiptir, yüksek sıcaklıklara maruz kalmazsa, toz poliakrilamid uzun süreli depolamaya tabi tutulabilir.
Sıvı poliakrilamid için, konsantrasyonu %17'den fazla olduğunda, Poliakrilamid çözelti viskozitesinde önemli bir değişiklik olmadan bir yıldan fazla saklanabilir.
3 ila 9 pH aralığında, iyi bir kararlılık derecesini koruyabilir; yüksek pH'ta, viskozite kademeli olarak artacaktır.
Karışabilirlik: Genel olarak kullanılan konsantrasyonda, poliakrilamid çoğu suda çözünür doğal veya sentetik reçine, lateks sistemleri ve tuzların çoğuyla karışabilir.
Poliakrilamid ayrıca iyonik olmayan, katyonik ve anyonik yüzey aktif maddelerle de hızlı bir şekilde karışabilir, ancak belirli yüzey aktif maddeler viskoziteyi etkiler.
Viskozite: Poliakrilamid çözeltisinin viskozitesi, moleküler ağırlığıyla doğrusal bir korelasyona sahiptir; ayrıca, sıcaklık ne kadar yüksekse, viskozite o kadar düşük olur.
İçsel viskozite: Poliakrilamidin moleküler ağırlığındaki artış, içsel viskozitenin artmasına neden olur.
İyon özelliği: Uzun zincirdeki karboksil grubu anyonik poliakrilamid verir; amino grubu katyonik versiyon verir.
Poliakrilamidin uzun zincirinde amino grubu veya karboksil grubunun varlığı nedeniyle, alüminyum iyonlarıyla karşılaşıldığında flokülasyon kolaydır.
Tutma özelliği: Poliakrilamidin tutma eğilimi, reçine sabunununkine benzerdir ve birincisi yüksek bir tutma oranına sahiptir. Toksisite: Poliakrilamid kendi başına toksik değildir, ancak polimerize monomerler (çift bağ) içeriyorsa, insanlar için toksik olur.
Bu nedenle, hazırlanması tamamlandıktan sonra, kalan monomerleri gidermek için belirli miktarda sodyum bikarbonat eklenmelidir.
Kopolimerler ve modifiye polimerler
Doğrusal poliakrilamid suda çözünen bir polimerdir.
Diğer polar çözücüler arasında DMSO ve çeşitli alkoller bulunur.
Çapraz bağlama, N,N-metilenbisakrilamid kullanılarak yapılabilir.
Bazı çapraz bağlı malzemeler şişebilir ancak çözünmez, yani hidrojellerdir.
Kısmi hidroliz, sulu ortamlarda yüksek sıcaklıklarda meydana gelir ve bazı amid ikamelerini karboksilatlara dönüştürür.
Bu hidroliz, polimeri özellikle hidrofilik hale getirir.
N,N-dimetilakrilamidden üretilen polimer hidrolize karşı direnç gösterir.
Akrilamid kopolimerleri arasında akrilik asitten türetilenler bulunur.
Kullanımlar
1. Poliakrilamid, su arıtma endüstrisinde bir flokülant olarak kullanılır.
Ayrıca, dağılmayan düşük katı faz çamurunu çıkarmak için petrol jeolojisi sondaj konfigürasyonunda kullanılır.
2. Poliakrilamid, şeker endüstrisinde ayar maddesi olarak kullanılabilir; çökeltme maddesi (şeker yardımcı maddesi); film oluşturucular.
3. Poliakrilamid toprak düzenleyici, flokülant olarak kullanılabilir ve tekstil ve kağıt boyutlandırma takviyesinde kullanılabilir.
4. Poliakrilamid kömür sahasında, petrol sahasında ve flokülant ajanlarında kullanılabilir.
5. Poliakrilamid nötr ve alkali ortamlar için etkili flokülantlar olarak kullanılabilir ve sondaj çamuru katkı maddeleri olarak kullanılabilir.
6. Poliakrilamid ayrıca petrol sahası çamur katkı maddeleri, kanalizasyon arıtma maddesi ve tekstil boyutlandırma, kağıt takviyesi için kullanılabilir.
7. Poliakrilamid önemli bir suda çözünür polimerdir ve ayrıca flokülasyon, kalınlaştırma, bölünmeye karşı dayanıklılık, direnci azaltma ve dağıtma özellikleri gibi çeşitli değer etkilerine sahiptir.
Bu özellikler türev iyonlarının farkına göre önyargılıdır.
Bu nedenle Poliakrilamidin petrol arama, mineral işleme, kömür yıkama, metalurji, kimyasallar, kağıt, tekstil, şeker, tıp, çevre koruma, yapı malzemeleri ve tarımsal üretim gibi çeşitli alanlarda geniş uygulaması vardır.
8. Poliakrilamid, sondaj sıvısının reolojik özelliklerini iyileştirebilen ve sürtünmeyi azaltan su bazlı sondaj sıvısı için flokülant olarak kullanılabilir.
9. Poliakrilamid, petrokimya, metalurji, kömür, mineral işleme ve tekstil ve diğer endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılır ve ayrıca çökelme flokülantı, petrol sahası su yoğunlaştırıcıları, sondaj çamuru arıtma maddesi, tekstil hamuru, kağıt takviye maddesi, elyaf değiştirici, toprak düzenleyiciler, toprak sabitleyici madde, elyaf macunu, reçine bitirme maddeleri, sentetik reçine kaplamaları, yapıştırıcılar ve dağıtıcı maddeler olarak kullanılır.
Bağlayıcı madde, dağıtıcı yardımcı madde, yağlayıcı, sürtünme azaltma ve kristal oluşumu kontrolü.
poliakrilamid, cilt bakım preparatlarından daha çok saç ve tırnaklarda kullanılan bir bağlayıcı, film oluşturucu ve sabitleyicidir.
Poliakrilamid, bazı el ve vücut losyonlarında ve temizleme kremlerinde kullanılır.
Poliakrilamid, akrilamid alt birimlerinden oluşan bir polimerdir.
Poliakrilamid, poliakrilamid jel elektroforezi gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmıştır.
1970'lerde ve 1980'lerde, bu polimerlerin oransal olarak en büyük kullanımı su arıtımındaydı.
Ağırlıkça bir sonraki büyük uygulama, hamur işleme ve kağıt yapımında katkı maddeleridir. Poliakrilamidin yaklaşık %30'u petrol ve mineral endüstrilerinde kullanılır.
Flokülasyon
Poliakrilamidin en büyük kullanımlarından biri, katıları bir sıvıda floküle etmektir.
Bu işlem su arıtımı ve kağıt yapımı ve serigrafi baskı gibi işlemler için geçerlidir.
Poliakrilamid toz veya sıvı formda tedarik edilebilir, sıvı form çözelti ve emülsiyon polimeri olarak alt kategorilere ayrılır.
Bu ürünlere genellikle 'poliakrilamid' denmesine rağmen, birçoğu aslında akrilamidin ve akrilik asit veya bunun bir tuzu gibi bir veya daha fazla başka türün kopolimerleridir.
Bu kopolimerler modifiye edilmiş ıslanma ve şişebilirliğe sahiptir.
Poliakrilamidin iyonik formları, içme suyu arıtma endüstrisinde önemli bir rol bulmuştur.
Ferrik klorür ve alüminyum klorür gibi üç değerlikli metal tuzları, poliakrilamidin uzun polimer zincirleri tarafından köprülenir.
Bu, flokülasyon oranında önemli bir artışla sonuçlanır.
Bu, su arıtma tesislerinin ham sudan toplam organik içeriğin (TOC) giderilmesini büyük ölçüde iyileştirmesine olanak tanır.
Üretim yöntemleri
1. Akrilonitril, katalizör olarak bakır ile akrilamid elde etmek için hidratlanır ve K2S2O8'in etkisiyle poliakrilamid haline polimerize edilir.
Bakır-alüminyum alaşımı alkali yıkama ile katalizöre dönüştürülür ve hidrasyon reaktörüne dökülür.
Akrilonitril ham maddesi depolama tanklarına ve daha sonra ölçüm tankına pompalanır, iyon sonrası değişim işlemine tabi tutulan su ölçüm tankına dökülür ve daha sonra ham maddeler ön ısıtıcıdan sürekli olarak orantılı olarak hidrasyon reaktörüne pompalanır; 85-125 °C'de hidrasyon reaksiyonu için kontrol edilir ve kalan akrilonitril flaş kolonu ve kondansatör aracılığıyla geri kazanılır ve daha sonra geri dönüşüm kullanımı için su ölçüm tankına geri akıtılır ve akrilamid çözeltisi flaş tankından tanka akar; Tanka girdikten sonra %7-8 monomer haline gelmesi için reçine değişim kolonunun yüksek yuvasına pompalayın, jel benzeri poliakrilamid jel paketi üretmek için polimerizasyon reaktörüne gönderin, bu son ürün olacaktır.
2. Kolloidal poliakrilamid: Hidroliz reaktörüne 1 200 kg deiyonize su ekleyin, akrilonitril, 0,3 kg alüminyum hidroksit, kompleks kataliz için bakır hidroksit karıştırarak ekleyin ve 85~125 °C'de hidroliz reaksiyonu gerçekleştirin.
Reaksiyon tamamlandıktan sonra, tepkimeye girmeyen monomer akrilonitrilini damıtın.
%7 ila %8 akriloil sulu çözeltisi hazırlayın, polimerizasyon kabını ekleyin ve amonyum persülfatın tetiklenmesi üzerine polimerizasyon reaksiyonu gerçekleştirin.
Yüksek molekül ağırlıklı poliakrilamid; akrilonitril'i 110~140 °C'de, 0,3 MPa'da akrilamid haline getirin.
Deiyonize su içeren polimerizasyon kabına PAGE ekleyin ve 50 mg/kg amonyum persülfat tetiklemesinde 8 ila 24 saat boyunca reaksiyona girin.
Daha sonra alkali koşullar altında ve 70~80 °C'de son ürüne hidrolize edilir.
3. Akrilonitril önce akrilamit haline katalize edilir ve daha sonra K2S2O8 varlığında poliakrilamid haline polimerize edilir.
4. Ölçülen akrilonitril reaksiyon kabına eklenir; ayrıca katalitik miktarda bakır bazlı katalizör eklenir.
Karıştırın ve 85~120 °C'ye kadar ısıtın.
Reaksiyon basıncı 0,29~0,39 MPa'da kontrol edildi.
Sürekli çalışmada, besleme içeriği yaklaşık 5h-1 boş hızla %6,5'te kontrol edildi.
Elde edilen akrilamid daha sonra polimerizasyon kabına aktarıldı; belirli miktarda deiyonize su ekleyin.
Polimerizasyon reaksiyonunu potasyum persülfatın tetiklenmesinde gerçekleştirin; reaksiyonun başlamasından 10 dakika sonra uygun miktarda sodyum bisülfit ekleyin.
Yavaş yavaş 64 °C'ye ısıtın, reaksiyon karışımını soğutun ve reaksiyonu yaklaşık 55 °C'de 6 saat boyunca gerçekleştirin.
Bitmiş ürünü elde etmek için reaksiyona girmemiş monomeri vakumda (80 °C) düşük basınç altında çıkarın.
