聚丙烯酰胺和過(guò)硫酸銨會(huì)發(fā)生反應(yīng)。
一、反應(yīng)原理
過(guò)硫酸銨是一種強(qiáng)氧化劑,在水溶液中會(huì)分解產(chǎn)生硫酸根自由基()和羥基自由基():
,其中代表新生態(tài)氧,新生態(tài)氧進(jìn)一步反應(yīng)生成硫酸根自由基和羥基自由基。
這些自由基具有很高的氧化活性,可以攻擊聚丙烯酰胺分子中的化學(xué)鍵,引發(fā)一系列化學(xué)反應(yīng)。
聚丙烯酰胺中的酰胺基團(tuán)()會(huì)被自由基氧化,導(dǎo)致酰胺基團(tuán)發(fā)生分解或轉(zhuǎn)化。例如,酰胺基團(tuán)被氧化為羧基()或硝基()等基團(tuán),同時(shí)聚丙烯酰胺的分子鏈也在氧化作用下發(fā)生斷裂,導(dǎo)致分子量降低。
二、反應(yīng)現(xiàn)象及影響
外觀變化:反應(yīng)會(huì)使聚丙烯酰胺溶液的顏色發(fā)生變化。例如,原本無(wú)色或淡黃色的聚丙烯酰胺溶液會(huì)變成淺黃色或棕色,這是由于氧化反應(yīng)產(chǎn)生的一些有色物質(zhì)所致。此外,反應(yīng)還導(dǎo)致溶液的粘度降低,因?yàn)榫郾0返姆肿渔溤谘趸饔孟掳l(fā)生斷裂,分子量降低,從而使溶液的粘度下降。
性能變化:聚丙烯酰胺的主要性能是絮凝、增稠和粘合等。與過(guò)硫酸銨反應(yīng)后,聚丙烯酰胺的這些性能會(huì)受到影響。一方面,氧化反應(yīng)導(dǎo)致分子量降低,使聚丙烯酰胺的絮凝能力下降;另一方面,反應(yīng)產(chǎn)生的新基團(tuán)會(huì)改變聚丙烯酰胺的親水性、電荷性質(zhì)等,從而影響其在不同應(yīng)用中的性能。例如,在水處理中,如果聚丙烯酰胺與過(guò)硫酸銨發(fā)生反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致處理后的水質(zhì)變差,懸浮物去除效果降低。
三、實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)
在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)盡量避免聚丙烯酰胺與過(guò)硫酸銨直接接觸。如果需要同時(shí)使用這兩種物質(zhì),應(yīng)采取措施將它們分開(kāi)加入,或者在不同的階段使用。例如,在某些污水處理工藝中,可以先加入聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理,然后再加入過(guò)硫酸銨進(jìn)行氧化處理,但要注意控制加入的順序和時(shí)間間隔,以避免不必要的反應(yīng)。
如果不可避免地需要將聚丙烯酰胺和過(guò)硫酸銨混合使用,應(yīng)控制好反應(yīng)條件,如溫度、pH 值、濃度等。一般較低的溫度和 pH 值可以減緩反應(yīng)速度,減少反應(yīng)的影響。同時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整兩種物質(zhì)的用量,以達(dá)到處理效果。
在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中,也應(yīng)注意將聚丙烯酰胺和過(guò)硫酸銨分開(kāi)存放,避免它們之間發(fā)生意外反應(yīng)。聚丙烯酰胺應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、陰涼、通風(fēng)的地方,避免陽(yáng)光直射和高溫環(huán)境。過(guò)硫酸銨應(yīng)儲(chǔ)存在密封的容器中,避免與易燃物、還原劑等接觸,防止發(fā)生危險(xiǎn)。