非離子型聚丙烯酰胺水溶液的 pH 值
非離子型聚丙烯酰胺本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要是含有酰胺基(-CONH?),在溶解形成水溶液后,其 pH 值主要受溶劑(水)以及溶解的其他少量雜質(zhì)的影響。一般情況下,非離子型聚丙烯酰胺水溶液接近中性,pH 值在 6.0 - 8.0 之間。這是因為其分子鏈上沒有大量可以電離的基團來改變?nèi)芤旱乃釅A度。
陰離子型聚丙烯酰胺水溶液的 pH 值
陰離子型聚丙烯酰胺分子鏈上除了酰胺基外,還帶有陰離子基團,如羧基(-COOH)。在水中,羧基會發(fā)生一定程度的電離,釋放出氫離子(H?),使溶液呈弱酸性。其電離方程式為。
不過,這種酸性相對較弱,具體的 pH 值會受到溶液濃度、溫度等因素的影響。一般陰離子型聚丙烯酰胺水溶液的 pH 值在 6.0 - 7.0 之間,在較低濃度和適宜溫度下,pH 值更接近 7.0。
陽離子型聚丙烯酰胺水溶液的 pH 值
陽離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有正電荷的官能團,如季銨鹽(-NR??)。它不會像陰離子型聚丙烯酰胺那樣產(chǎn)生酸性的氫離子。相反,它會因為對水中氫氧根離子(OH?)的吸附等作用,使溶液略顯堿性。
但這種堿性很微弱,其水溶液的 pH 值在 7.0 - 9.0 之間,同樣會受到濃度、溫度等因素的影響。在較低濃度和適宜溫度下,pH 值更接近 7.0。
影響聚丙烯酰胺水溶液 pH 值的因素
濃度:對于陰離子型聚丙烯酰胺,隨著溶液濃度的增加,羧基的電離對溶液 pH 值的影響會更明顯,酸性會增強。而對于陽離子型聚丙烯酰胺,濃度增加會使溶液的堿性稍有增強,不過這種變化相對較小。
溫度:溫度升高時,陰離子型聚丙烯酰胺的羧基電離程度會略有增加,使溶液酸性增強;陽離子型聚丙烯酰胺在溫度變化時,其對氫氧根離子的吸附等作用會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致溶液 pH 值改變,但這種變化也不顯著。
雜質(zhì):如果水溶液中含有酸性或堿性雜質(zhì),會直接影響溶液的 pH 值。例如,水中含有少量的酸,會使陰離子型聚丙烯酰胺水溶液的 pH 值降低,使陽離子型聚丙烯酰胺水溶液的堿性減弱;水中含有堿,則會產(chǎn)生相反的效果。