聚丙烯酰胺的分子性質(zhì)
    聚丙烯酰胺PAM是由丙烯睛水解成丙烯酰胺, 經(jīng)聚合而成的聚合物。

    聚丙烯酰胺的純品為無(wú)嗅、無(wú)味一無(wú)毒( 如果有殘留的未完全聚合的單體時(shí)將有殘毒) 的白色粉末, 可與水以任意比例混合溶脹和溶解。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有含量在95%以上的白色粉末, 也有含量在6-8%的膠凍狀體。國(guó)外有些這種產(chǎn)品, 為了便于在水中分散溶解,常常制成砂粒狀。聚丙烯酰胺PAM為一種線型高分子聚合物, 分子鏈細(xì)且長(zhǎng), 分子量為80萬(wàn)時(shí)展開分子長(zhǎng)度可達(dá)12×105mμ。化學(xué)式中, 其中n值為聚合度, 平均分子量M在80萬(wàn)、800萬(wàn)之間的n值為1.31x104-1.31xl06。在這個(gè)長(zhǎng)鏈中每隔一個(gè)碳鏈節(jié)有一個(gè)酰胺基-C-NH2在這個(gè)龐大有聚合物的分子中存在著大量的-C-CH2，由于酸胺基在( 中性) 水中幾乎不離解, 所以把聚丙烯酰胺稱做非離子型的聚電解質(zhì)。酸胺基-C-NH2是這個(gè)聚合物的活性基, 它憑借氫鍵的力對(duì)懸浮微粒起吸附作用，一般的高分子聚合物, 在水中不溶或難溶,而聚丙烯酰胺PAM則由于酞胺基可與水產(chǎn)生氫鍵締合作用顯示了親水性和易溶性。

    從其性質(zhì)上可看出, 要使其發(fā)揮良好的絮凝效果, 就要求分子鏈足夠長(zhǎng), 以增大對(duì)水中懸浮體的影響半徑和有足夠多的酰胺基。但是由于聚丙烯酰胺PAM為柔性的線型分子, 酞胺基的氫鍵效應(yīng)會(huì)使酸胺基產(chǎn)生締合作用, 在溶液中卷裹在一起, 形成卷曲團(tuán)如圖1。

    這樣的卷曲團(tuán)的不對(duì)稱系數(shù)(分子的長(zhǎng):寬)只有幾十, 形不成展開的長(zhǎng)鏈, 并把酞胺基隱蔽起來(lái), 使其失去活性, 這將大大降低其絮凝效果。為了使卷曲的聚丙烯酰胺PAM分子鏈?zhǔn)嬲归_, 可用部分水解法使部分酰胺基轉(zhuǎn)變?yōu)镃OO-基, 切斷酰胺基的內(nèi)部締合氫鍵, 同時(shí)由于竣基的靜電作用, 將分子鏈展開, 如圖2，另外, 聚丙烯酰胺PAM部分胺化(陽(yáng)離子化)也有使其鏈展開的作用。

    丙烯酸胺在聚合過(guò)程中, 由于條件欠佳, 也會(huì)形成亞胺基交連, 成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)難溶于水, 由于胺摧交連失去了吼胺基的活性。