聚丙烯酰胺可以和純堿(碳酸鈉)復配,在很多應用場景下能發(fā)揮出協(xié)同效應。
水處理領域
原理:在水處理過程中,聚丙烯酰胺主要起絮凝作用。它通過分子鏈上的活性基團(如酰胺基、羧基等)吸附水中的懸浮顆粒,利用吸附架橋和電荷中和機制使顆粒聚集沉降。純堿則可以調(diào)節(jié)水的 pH 值。對于一些酸性或弱酸性的廢水,加入純堿后能使廢水的 pH 值升高,創(chuàng)造更有利于聚丙烯酰胺發(fā)揮絮凝作用的環(huán)境。因為聚丙烯酰胺在不同的 pH 值下,其分子鏈的伸展狀態(tài)和活性基團的電離程度會有所不同。
效果:例如在處理印染廢水時,印染廢水的 pH 值較低且含有大量懸浮的染料顆粒和雜質。先加入適量的純堿將 pH 值調(diào)節(jié)到 7 - 9 之間,此時聚丙烯酰胺的絮凝效果能夠得到增強。它們復配使用可以使印染廢水的濁度去除率從單獨使用聚丙烯酰胺時的 60% 左右提高到 80% 以上,同時對廢水顏色的去除也有更好的效果,大大提高了廢水處理的效率和質量。
石油開采領域
原理:在石油開采中,聚丙烯酰胺常用于驅油作業(yè),它可以增加水的黏度,改善水驅油的波及效率。純堿可以與地層水中的鈣、鎂等離子反應,降低這些離子的濃度。因為地層水中的鈣、鎂離子會與聚丙烯酰胺發(fā)生反應,導致聚丙烯酰胺分子鏈卷曲或沉淀,影響其驅油性能。
效果:通過復配使用,純堿可以保護聚丙烯酰胺分子鏈,使其能夠更好地發(fā)揮增加水黏度的作用。例如在一些高鈣、鎂離子含量的油藏驅油過程中,單獨使用聚丙烯酰胺時,由于鈣、鎂離子的影響,其驅油效率只有 30% - 40%。加入純堿進行預處理后,聚丙烯酰胺的驅油效率可以提高到 50% - 60% 左右,有效地提高了石油采收率。
造紙工業(yè)領域
原理:在造紙過程中,聚丙烯酰胺用于紙張的增強和助留助濾。它可以吸附在紙張纖維上,增加纖維之間的結合力,同時幫助纖維和填料更好地保留在紙張中。純堿可以調(diào)節(jié)造紙漿料的 pH 值,使?jié){料處于合適的化學環(huán)境。此外,純堿還可以與造紙原料中的酸性物質反應,去除一些對紙張質量有害的雜質。
效果:當聚丙烯酰胺和純堿復配使用時,可以提高紙張的強度和勻度。例如,在生產(chǎn)文化用紙時,復配使用后紙張的抗張強度可以比單獨使用聚丙烯酰胺時提高 10% - 20%,同時紙張的灰分保留率也有所增加,提高了紙張的質量和生產(chǎn)效率。
不過,在復配時需要注意兩者的用量和添加順序。用量應根據(jù)具體的應用場景和水質、物料等條件進行調(diào)整。一般先加入純堿調(diào)節(jié)好 pH 值等條件后,再加入聚丙烯酰胺進行絮凝或其他處理效果會更好。同時,要避免過量使用,否則會對處理效果產(chǎn)生負面影響,如在水處理中導致水質堿度過高或聚丙烯酰胺過量殘留等問題。