陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)失效機(jī)制與 pH 范圍:陰離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有大量的羧基(-COOH),在堿性環(huán)境下,羧基會(huì)發(fā)生電離,使得分子鏈上帶有更多的負(fù)電荷。當(dāng) pH 值過(guò)高(一般 pH > 10)時(shí),過(guò)量的氫氧根離子(OH?)會(huì)導(dǎo)致分子鏈之間的電荷排斥作用過(guò)強(qiáng)。這會(huì)使分子鏈過(guò)度伸展,甚至導(dǎo)致分子鏈斷裂,從而使聚丙烯酰胺失去絮凝等性能。
在酸性環(huán)境下,pH 值過(guò)低(一般 pH < 4)時(shí),羧基難以電離,分子鏈上的負(fù)電荷減少。這會(huì)削弱它與污水中陽(yáng)離子的相互作用,影響其吸附架橋能力,導(dǎo)致絮凝效果變差。不過(guò),在酸性環(huán)境下的失效過(guò)程相對(duì)較緩慢,不像在強(qiáng)堿性環(huán)境下那么容易導(dǎo)致分子鏈斷裂。
陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺(CPAM)失效機(jī)制與 pH 范圍:陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的分子鏈上帶有大量的氨基(-NH?)等陽(yáng)離子基團(tuán)。在酸性環(huán)境下,氨基會(huì)發(fā)生質(zhì)子化,形成帶正電的銨離子(-NH??)。當(dāng) pH 值過(guò)低(一般 pH < 3)時(shí),過(guò)多的氫離子(H?)會(huì)使分子鏈上的正電荷密度過(guò)高,分子鏈之間的靜電斥力增大,導(dǎo)致分子鏈過(guò)度伸展,有破壞分子鏈的結(jié)構(gòu),使其失效。
在堿性環(huán)境中,pH 值過(guò)高(一般 pH > 9)時(shí),銨離子會(huì)逐漸失去質(zhì)子,分子鏈上的正電荷減少。這會(huì)降低其與污水中帶負(fù)電的膠體和懸浮物的電荷中和能力,影響絮凝效果,不過(guò)這種情況下分子鏈斷裂的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。
非離子型聚丙烯酰胺(NPAM)失效機(jī)制與 pH 范圍:非離子型聚丙烯酰胺主要靠分子鏈的纏繞和氫鍵作用發(fā)揮性能。但是,當(dāng) pH 值過(guò)高(一般 pH > 10)或過(guò)低(一般 pH < 3)時(shí),極端的酸堿環(huán)境會(huì)破壞分子鏈之間的氫鍵。在強(qiáng)堿性環(huán)境下,會(huì)發(fā)生水解等反應(yīng),使分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變;在強(qiáng)酸性環(huán)境下,也會(huì)影響分子鏈的穩(wěn)定性,導(dǎo)致其性能下降。不過(guò),非離子型聚丙烯酰胺在較寬的 pH 范圍內(nèi)(pH = 4 - 9)相對(duì)比較穩(wěn)定,性能受 pH 值的影響比離子型聚丙烯酰胺小。