聚丙烯酰胺质量浓度的测定--浊度法
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聚丙烯酰胺1、定义丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。
工业上凡是含有50%以上的丙烯酰胺(AM)单体结构单元的聚合物,都泛称聚丙烯酰胺。
其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物。
聚丙烯酰胺,polyacrylamide(PAM),CAS RN:[9003-05-8],结构式为:n是聚合度。
n的范围很宽,数量级为102~105,相应的相对分子质量由几千到上千万。
分子量是PAM的最重要参数。
按其值得大小有低分子量(<100×104)、中等分子量(100×104~1000×104)、高分子量(1000×104~1500×104)和超高分子量(>1700×104)四种。
不同分子量范围的PAM有不同的使用性质和用途。
2、分类聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。
非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)的分子链上不带可电离基团,在水中不电离;阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)的分子链上带有可电离的负电荷基团,在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子;阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)的分子链上带有可电离的正电荷基团,在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子;两性的聚丙烯酰胺(AmPAM或ZPAM)的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团,在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子,ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。
PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。
按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。
PAM分子链的形状一般是线型结构。
但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。
3、聚丙烯酰胺的结构和性质PAM在结构上的最基本的特点是:(1)分子链具有柔顺性和分子形状(即构象)的易变性。
(2)分子链上具有和丙烯酰胺单元数相同的侧基---酰胺基,而酰胺基具有高极性、易形成氢键和高反应活性。
聚丙烯酰胺的使用方法1.溶解方法使用前先将固体颗粒溶解成1‰---5‰浓度的水溶液,以便迅速发挥效力.在加药时,应采取渐次性家药方式,慢慢的投如水中,便之均匀的在水中分散,溶解.2.溶解液的添加通常是添加约0.5‰---1‰的水溶液,但在悬浊液的高浓度和高粘度的场合,建议将水溶液进一步,稀释成为0.1‰,则将容易混合而发挥充分的效果.3.阳离子较阴离子分子量偏低因而粘度也较阴离子弱,故阳离子,非离子配比浓度标准要比阴离子略高.(视情况而定,同样可以依据水浓度适当调整浓度浊度高,浓度低.浊度低可以以适当增加浓度).建议浓度为5‰--1%.注意事项:1.配制聚丙烯酰胺水溶液时,应在搪瓷,镀锌,铝制或塑料桶内进行,不可在铁容器内配制和贮存.2.溶解时,应注意将产品均匀的慢慢地加入带搅拌和加热措施的溶解器中,应避免结固,溶液在适宜温度下配制,并应避免长时间过剧的机械剪切.建议搅拌器60—200转/min,否则会导致聚合物降解,影响使用效果.3.聚丙烯酰胺水溶液应做到现用现配,当溶解液长时间放置,其性能将会视水质的情况而逐渐降低.4.在对悬浊液添家絮凝剂水溶液之后,如果长时间激烈地进行搅拌的话,将会破坏已经形成的絮凝物.聚丙烯酰胺的应用领域配比浓度及用量资料来源:会议论文应用领域用途聚合物类型.规格用量及配比浓度熔炉炼铝.硫酸铝循环水,生产过程中去杂质阴离子1000万千分之五每吨用3-5克盐水澄清去除钙与镁阴离子800-1200万千分之一每吨用1-2克膨润土生产增加膨润的粘度阴离子1500-1800万千分之三每吨用2-3克混凝土减水剂阴离子500-800万 1.2%配每吨用1.2kg洗煤煤泥沉降.层渣沉降阴离子800-1200万千分之三每吨用4克氰化工艺采金阴离子1000-1500万千分之三每吨用3-4克温发生产磷酸生产工艺提纯阴离子800-1200万千分之一每吨用5克电镀重金属.氢氧化物处理非离子600-800万千分之一配比每吨用1-2克浮选助剂浮选前改进颗粒大小阴离子1000万千分之三配比每吨用3-4克钢厂循环水处理.污泥脱水阴离子1200万阳离子千分之五配比每吨用5-7克肉类加工污水处理阴离子1500万阳离子千分之三配每吨用3-4汽车工业污水处理阴离子1200-1500万千分之四配每吨用4-5克桥梁钻孔调浆阴离子1200-1500万千分之五配每吨用1.2kg 制药生产工艺发酵阳离子千分之二配每吨用2-3克味精厂.啤酒厂层渣.废水处理阴离子.阳离子千分之二配每吨用2-3克造纸纸浆助流.助滤.中断废水回水.废浆污泥脱水阴离子.阳离子千分之三配每吨用3-5克制糖糖水提纯阴离子1500万千分之二配每吨用2-3克制革废水处理阴离子1200万千分之四配每吨用2-4克钛白粉工艺提纯阴离子.非离子千分之二配每吨用2-3克石油开采钻井调浆.三次采油阴离子300-2000万涂料增稠剂阴离子.非离子千分之三城市污水处理厂污泥脱水阳离子千分之三配每吨干污泥用4kg聚丙烯酰胺产品之前,应先进行小型试验,以便确定最佳用量和使用条件,用做絮凝剂时,一般用量在0.1-0.5PPM。
聚丙烯酰胺分子量测定方法及步骤聚丙烯酰胺分子量测定工业上一般使用乌式黏度计来测量。
可以参考国标《水处理剂聚丙烯酰胺》,里面有具体方法。
其原理是先用乌式黏度计测出特性黏数,然后再代入公式计算得到重均分子量。
我们首先来看看聚丙烯酰胺的粘度和分子量的关系,聚丙烯酰胺溶液是很粘稠的,一般分子量越高的聚丙烯酰胺的溶液粘度越大,这是因为聚丙烯酰胺大分子是细而长的链状体,在溶液中运动的阻力很大。
粘度的实质是反映溶液内磨擦力的大小,亦称为内磨擦系数。
各种高分子有机物的溶液的粘度都较高,并随分子量升高而增大。
测定高分子有机物分子量的一种方法,就是测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度,再按一定的公式计算其分子量,称为“推定分子量”.采用乌氏粘度计测定的方法步骤如下:1、取出乌氏粘度计,按照规定将聚丙烯酰胺制成一定浓度的溶液,用3号垂熔玻璃漏斗滤过,弃去初滤液(约1ml);2、取续滤液(不得少于7ml)沿洁净、干燥乌氏粘度计的管2内壁注入B中,将粘度计垂直固定于恒温水浴(水浴温度除另有规定外,应为25±0.05℃)中,并使水浴的液面高于球C,放置15分钟后;3、将管口1、3各接一乳胶管,夹住管口3的胶管,自管口1处抽气,使供试品溶液的液面缓缓升高至球C的中部,先开放管口3,再开放管口1,使供试品溶液在管内自然下落,用秒表准确记录液面自测定线m<[1]>下降至测定线m<[2]>处的流出时间;4、重复测定两次,两次测定值相差不得超过0.1秒,取两次的平均值为供试液的流出时间(T)。
5、取经3号垂熔玻璃漏斗滤过的溶剂同样操作,重复测定两次,两次测定值应相同,为溶剂的流出时间(T<[0]>)。
按下式计算特性粘数:1nη<[r]>特性粘数[η]=────C式中η<[r]>为T/T<[0]>;c为供试液的浓度(g/ml)。
计算公式η〕=KMα,α式上标对于一定的高分子溶剂体系,在一定的温度下,一定的分子量范围内K,常数,随着分子量和温度的增加略有减小;α,常数,取决于温度和体系的性质。
PAM聚丙烯酰胺执行标准PAM聚丙烯酰胺执行标准技术要求PAM聚丙烯酰胺应符合下表中的技术要求。
项目指标外观白色或微黄色颗粒或粉末分子量≥100万水解度≤30%残余单体含量≤0.5%固体含量≥88%过滤比≥1000粘度(mPa·s)≥30PH值6.5~7.5试验方法2.1 外观用目测法进行。
将PAM聚丙烯酰胺样品放在白色搪瓷盘中,在自然光下观察其色泽、颗粒度和状态。
2.2 分子量按照GB/T 12005.4-1992规定的方法进行。
使用凝胶渗透色谱法(GPC)测定分子量及其分布。
测试条件如下:流动相:0.1 mol/L NaNO3溶液;流速:1 mL/min;柱温:25℃;检测器:RID-10A示差折光检测器;进样量:2 μL;色谱柱: styragel HT2凝胶渗透色谱柱(5μm,7.5 mm×300 mm)。
2.3 水解度按照GB/T 12005.3-1992规定的方法进行。
采用滴定法测定。
在50 mL已知浓度的NaOH溶液中加入5 g样品,摇匀后放置在80℃水浴中加热30 min,冷却后用酚酞作指示剂,用已知浓度的盐酸HCl溶液滴定至终点。
水解度(%)按式(1)计算:X = [(V1 - V2)C(HCl) × 0.040] / (W × 1000) × 100 (1)式中:X——水解度,%;V1——空白试验消耗盐酸HCl溶液的体积,mL;V2——样品消耗盐酸HCl溶液的体积,mL;C(HCl)——盐酸HCl溶液的浓度,mol/L;W——样品的质量,g;0.040——与1 mL盐酸HCl溶液相当的氢氧化钠的质量,g。
2.4 残余单体含量按照GB/T 12005.5-1992规定的方法进行。
采用气相色谱法测定。
在进样口温度为240℃、柱温为85℃、检测器温度为260℃的条件下,用DB-1毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm×1 μm)分离,采用外标法测定残余单体含量。
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聚丙烯酰胺的成分含量摘要:一、聚丙烯酰胺简介1.聚丙烯酰胺的定义2.聚丙烯酰胺的用途二、聚丙烯酰胺的成分含量1.丙烯酰胺单体2.丙烯酸盐3.聚合物三、聚丙烯酰胺成分含量的测定方法1.光谱法2.滴定法3.色谱法四、聚丙烯酰胺成分含量对性能的影响1.分子量对性能的影响2.成分含量对絮凝效果的影响正文:聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种水溶性高分子聚合物,具有絮凝、增稠、保水等功能,广泛应用于水处理、石油开采、建筑材料、农业等领域。
本文主要介绍聚丙烯酰胺的成分含量及其对性能的影响。
聚丙烯酰胺的主要成分是丙烯酰胺单体(Acrylamide,简称AA)和丙烯酸盐(Acrylic acid,简称AA)。
在生产过程中,通过聚合反应,将丙烯酰胺单体转化为聚合物。
聚丙烯酰胺的成分含量主要包括丙烯酰胺单体、丙烯酸盐和聚合物。
要准确测定聚丙烯酰胺的成分含量,常用的方法有光谱法、滴定法和色谱法。
光谱法是通过红外光谱和核磁共振等手段测定聚合物中丙烯酰胺单体和丙烯酸盐的含量;滴定法是利用标准溶液与聚丙烯酰胺中的丙烯酸盐发生酸碱滴定反应,从而计算出丙烯酸盐的含量;色谱法则是利用聚合物在特定条件下的色谱行为,通过峰面积比较,求得各组分的含量。
聚丙烯酰胺成分含量对性能的影响主要表现在分子量和絮凝效果。
分子量是决定聚丙烯酰胺性能的关键因素,不同分子量的聚丙烯酰胺对絮凝、增稠、保水等方面的效果有所不同。
成分含量对絮凝效果的影响主要体现在丙烯酰胺单体和丙烯酸盐的比例。
当丙烯酰胺单体过量时,聚合物呈阳离子性,絮凝效果较好;反之,丙烯酸盐过量时,聚合物呈阴离子性,絮凝效果较差。
总之,聚丙烯酰胺的成分含量对其性能具有重要影响。
水处理剂聚丙烯酰国家标准的应用水处理剂聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)又称三号絮凝剂,是由丙烯酰胺单体聚合而成的有机高分子聚合物,无色无味、无臭、易溶于水,没有腐蚀性。
聚丙烯酰胺在常温下比较稳定,高温、冰冻时易降解,并降低絮凝效果,故其贮存与配制投加时,温度应控制在2℃~55℃时,絮凝效果为佳,否则会降低使用效果。
聚丙烯酰胺的分子结构为:结构式中丙烯酰胺分子量为71.08,n值为2×104~9×104,故聚丙烯酰胺分子量一般为1.5×106~6×106,分为低、中、高和超高分子量。
聚丙烯酰胺产品按其纯度来分,有粉剂和胶体两种,粉剂产品为白色或微黄色颗粒或粉末,固含量一般在90%以上,胶体产品为无色或微黄色透胶体,固含量为8%~9%。
聚丙烯酰胺产品按其离子型来分,有阳离子型、阴离子型和非离子型3种。
阳离子型一般都含有微量毒性,不适宜在给排水工程中使用,所以我们接触到的水处理剂聚丙烯酰胺均属阴离子型或非离子型。
聚丙烯酰胺的絮凝机理是:聚丙烯酰胺具有极性酰胺基团,酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附。
另外,聚丙烯酰胺絮凝剂有很长的分子链,其长度有100A°,但链的宽度只有1A°,很大数量级的长链在水中具有巨大的吸附表面积,其絮凝作用好,还可利用长链在絮凝颗粒之间架桥,形成大颗粒絮凝体,加速沉降。
水处理剂聚丙烯酰胺的絮凝机理有别于三氯化铁、硫酸铝、碱式氯化铝等混凝剂的ξ电位凝聚概念,所以,聚丙烯酰胺不能称混凝剂,因其机量主要以吸附架桥为主,只能称絮凝剂。
聚丙烯酰胺在NaOH等碱类作用下,极易起水解反应,使部分聚丙烯酰胺生成聚丙烯酸钠,丙烯酸钠分子在水中不稳定,被离解成RCOO-Na+。
因此,聚丙烯酰胺水解体是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠的共聚物,由于RCOO-(羟基)的作用,使聚丙烯酰胺水解体成为阴离子型高分子絮凝剂,而非水解的聚丙烯酰胺絮凝剂为非离子型高分子絮凝剂。
祥和仪器网 PAM 检测分析方法
聚丙烯酰胺(PAM )检测分析方法
固含量的测定方法
一、仪器和设备
1、恒温干燥箱
2、干燥器
3、干燥盘:直径为55mm 的铝盘
4、精密电子天平:感量0.0001g
二、测定步骤
1、接通恒温干燥箱电源,设置干燥温度为120±0.5℃
2、将干燥盘放在恒温干燥箱内,在120℃条件下烘干2h 。
3、将干燥盘从恒温干燥箱中取出,放入干燥器内冷却30min 。
4、在精密电子天平上称量干燥盘质量,准确至0.0001g ,视为W 1
5、在干燥盘中均匀撒入1g 左右粉状试样,在精密电子天平上称质量,准确至0.0001g ,视为W 2,置于干燥箱内烘干2h 。
6、将烘干后的试样移至干燥器内,冷却30min 至室温。
7、在精密电子天平上称质量,准确至0.0001g ,视为W 3。
8、该实验应取3个平行试样同时测定,将3个平行试样测试值修约至小数点后第二位,取其平均值,即为待测试样的固含量S 。
当粉状试样单个测定值与平均值偏差大于0.5%时,重新取样测定。
三、结果表示
固含量质量百分数按下式计算:
%1000
⨯=m m S 式中 S ——试样的固含量,g
m ——干燥后试样的质量(W 3-W 1)
,g 0m ——干燥前试样的质量(W 2-W 1),g。
聚丙烯酰胺分子量测定1.聚丙烯酰胺的分子量测定方法聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子,广泛应用于水处理、涂料、油田、医药等领域。
其分子量大小对其物理化学性质和应用性能均有重要影响,因此快速、准确地测定聚丙烯酰胺的分子量是十分重要的研究内容。
2.常用测定方法目前常用的聚丙烯酰胺分子量测定方法主要有两种:凝胶渗透色谱法(GPC)和动态光散射法(DLS)。
2.1凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法是一种基于聚合物在分离树脂上随分子量分布不同分别进入分子筛的渗透性差异,进而分离出一系列不同分子量聚合物的方法。
该方法需要配合列柱式色谱仪使用,具有高分辨率、准确可靠、能够处理高浓度的样品等优点。
2.2动态光散射法动态光散射法是一种依据布朗运动的原理,利用激光散射的光电检测器检测被测样品中聚合物粒子的发射光强度,从而计算出粒径分布和聚合物分子量分布的方法。
该方法不需要色谱分离,能够直接针对自由聚合物或聚合物-溶剂系统测定,具有操作简便、速度快、可处理低浓度样品等优点。
3.常见问题3.1分子量计算公式不同不同的聚合物类型和测定方法会采用不同的分子量计算公式,例如GPC测定聚合物的相对分子质量一般采用聚苯乙烯标准的校正函数,而动态光散射法则常常采用Zimm方程计算。
使用不同的分子量计算公式可能会导致分子量结果的差异,因此需要根据实际情况确定合适的计算方法。
3.2数据处理易出错聚丙烯酰胺分子量测定需要大量的数据处理和校正,如背景噪声减除、流量校正、峰面积积分、相对不溶解物浓度校正等。
这些过程中一个小的错误都可能对最终结果造成影响,因此需要仔细操作、反复核对。
3.3标准品选择重要GPC测定需要标准品进行校正,而标准品的选择对结果的准确性和可比性至关重要。
一般来说,可以选用相同化学结构和分子量范围的聚合物标准品进行校正。
若未选好标准品,测量出的分子量结果未必可靠。
4.结论综上所述,凝胶渗透色谱法和动态光散射法是当前常用的聚丙烯酰胺分子量测定方法。
水处理剂聚丙烯酰国家标准的应用水处理剂聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)又称三号絮凝剂,是由丙烯酰胺单体聚合而成的有机高分子聚合物,无色无味、无臭、易溶于水,没有腐蚀性。
聚丙烯酰胺在常温下比较稳定,高温、冰冻时易降解,并降低絮凝效果,故其贮存与配制投加时,温度应控制在2℃~55℃时,絮凝效果为佳,否则会降低使用效果。
聚丙烯酰胺的分子结构为:结构式中丙烯酰胺分子量为71.08,n值为2×104~9×104,故聚丙烯酰胺分子量一般为1.5×106~6×106,分为低、中、高和超高分子量。
聚丙烯酰胺产品按其纯度来分,有粉剂和胶体两种,粉剂产品为白色或微黄色颗粒或粉末,固含量一般在90%以上,胶体产品为无色或微黄色透胶体,固含量为8%~9%。
聚丙烯酰胺产品按其离子型来分,有阳离子型、阴离子型和非离子型3种。
阳离子型一般都含有微量毒性,不适宜在给排水工程中使用,所以我们接触到的水处理剂聚丙烯酰胺均属阴离子型或非离子型。
聚丙烯酰胺的絮凝机理是:聚丙烯酰胺具有极性酰胺基团,酰胺基团易于借氢键作用在泥沙颗粒表面吸附。
另外,聚丙烯酰胺絮凝剂有很长的分子链,其长度有100A°,但链的宽度只有1A°,很大数量级的长链在水中具有巨大的吸附表面积,其絮凝作用好,还可利用长链在絮凝颗粒之间架桥,形成大颗粒絮凝体,加速沉降。
水处理剂聚丙烯酰胺的絮凝机理有别于三氯化铁、硫酸铝、碱式氯化铝等混凝剂的ξ电位凝聚概念,所以,聚丙烯酰胺不能称混凝剂,因其机量主要以吸附架桥为主,只能称絮凝剂。
聚丙烯酰胺在NaOH等碱类作用下,极易起水解反应,使部分聚丙烯酰胺生成聚丙烯酸钠,丙烯酸钠分子在水中不稳定,被离解成RCOO-Na+。
因此,聚丙烯酰胺水解体是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠的共聚物,由于RCOO-(羟基)的作用,使聚丙烯酰胺水解体成为阴离子型高分子絮凝剂,而非水解的聚丙烯酰胺絮凝剂为非离子型高分子絮凝剂。
聚丙烯酰胺质量检测报告
一、检测介绍
检测项目:聚丙烯酰胺质量检测
检测日期:___________
检测地点:___________
样品名称:聚丙烯酰胺
检测人员:___________
二、检测方法
1、外观检测
检测标准:聚丙烯酰胺的颗粒大小在细致小到中等大小之间,颗粒完整,表面平整,密实,颜色灰白至灰黄。
检测结果:样品符合检测标准,颗粒大小细致小,完整,表面平整,密实,颜色灰白至灰黄。
2、目测检测
检测标准:聚丙烯酰胺的流动性好,无明显沉淀,看见的沉淀含量不超过5%。
检测结果:样品流动稳定,无明显沉淀,看见的沉淀含量低于5%。
3、水分测定
检测标准:聚丙烯酰胺含水量不超过1%
检测结果:样品中的含水量为0.8%,符合检测标准。
4、溶解性测定
检测标准:聚丙烯酰胺具有良好的溶解性,可溶于一定比例的水、乙醇和乙醚中。
检测结果:样品完全溶解于一定比例的水、乙醇和乙醚中,符合检测标准。
三、检测结论
经上述检测,我们判定所检测样品的聚丙烯酰胺质量符合用于医疗有关的各项标准,可用于生产。
题目: 聚丙烯酰胺( PAM) 的质量检测工艺设计论文摘要研究内容: 了解聚丙烯酰胺的检测方法研究目的: 经过对产品检测的认真学习, 充分了解检测的方法, 从而得到合格的产品试验方法: 在化验室经过各种仪器对展品进行检测主要成果: 了解PAM的达标规范目录一.聚丙烯酰胺简介……………………………………………………………………二.聚丙烯酰胺市场分析……………………………………………………………………三.聚丙烯酰胺生产工艺……………………………………………………………………四.聚丙烯酰胺的质量检测工艺五.总结聚丙烯酰胺( PAM) 的质量检测工艺设计一.聚丙烯酰胺简介聚丙烯酰胺( Polyacrylamide) 简称PAM, 由丙烯酰胺单体聚合而成, 是一种水溶性线型高分子物质。
单体丙烯酰胺化学性质非常活泼, 在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应, 采用不同的工艺, 导入不同的官能基团, 能够得到不同电荷产品: 阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。
PAM的平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团, 在水中可大部分电离, 属于高分子电解质。
根据它可离解基团的特性分为阴离子型( 如--COOH,--SO3H,--OSO3H等) 阳离子型( 如--NH3OH,--NH2OH,-CONH3OH)和非离子型。
产品外观为白色粉末, 易溶于水, 几乎不溶于苯, 乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂, 其水溶液几近透明的粘稠液体, 属非危险品, 无毒、无腐蚀性, 固体PAM有吸湿性, 吸湿性随离子度的增加而增加, PAM热稳定性好; 加热到100℃稳定性良好, 但在150℃以上时易分解产中氮气, 在分子间发生亚胺化作用而不溶于水, 密度( 克) 毫升23℃1.302。
玻璃化温度153℃, PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
( 一) PAM的作用原理简介1>.PAM的作用是什么?1、絮凝作用原理: PAM用于絮凝时, 与被絮凝物种类表面性质, 特别是动电位, 粘度、浊度及悬浮液的PH值有关, 颗粒表面的动电位, 是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM, 能使动电位降低而凝聚。
聚丙烯酰胺溶解时间测定聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)是一种常用的高分子聚合物材料,具有广泛的应用领域。
其中,聚丙烯酰胺溶解时间是一个重要的指标,它可以反映聚丙烯酰胺在水中的溶解性能和溶解速度。
在实际应用中,聚丙烯酰胺通常以粉末或颗粒的形式存在,为了更好地利用其特性,必须将其溶解于水中。
聚丙烯酰胺的溶解时间往往影响着工艺的效率和产品的质量。
为了进行聚丙烯酰胺溶解时间的测定,首先需要准备一定浓度的聚丙烯酰胺溶液,并进行相应的实验操作。
一般情况下,我们可以选择一定比例的聚丙烯酰胺粉末和水,将其混合搅拌,并在一定的温度条件下进行观察。
聚丙烯酰胺的溶解时间受多种因素的影响,其中包括温度、搅拌速度、溶液浓度等。
在实验过程中,我们可以通过改变这些因素来研究其对聚丙烯酰胺溶解时间的影响。
实验结果显示,随着温度的升高,聚丙烯酰胺的溶解时间逐渐缩短。
这是因为温度的升高可以增加溶剂的活性,促进聚丙烯酰胺分子之间的相互作用,从而加快其溶解速度。
搅拌速度和溶液浓度也会对聚丙烯酰胺的溶解时间产生影响。
通常情况下,较高的搅拌速度和较低的溶液浓度可以加快聚丙烯酰胺的溶解速度,缩短溶解时间。
通过对聚丙烯酰胺溶解时间的测定,可以帮助我们更好地掌握其溶解特性,优化工艺参数,提高产品的质量和生产效率。
因此,聚丙烯酰胺溶解时间的研究对于聚丙烯酰胺的应用具有重要意义。
聚丙烯酰胺溶解时间是一个重要的指标,它可以反映聚丙烯酰胺在水中的溶解性能和溶解速度。
通过实验研究,我们可以了解到温度、搅拌速度和溶液浓度等因素对聚丙烯酰胺溶解时间的影响。
这对于优化工艺参数、提高产品质量具有重要意义。
在实际应用中,我们可以根据实际需求,选择合适的条件来控制聚丙烯酰胺的溶解时间,以满足不同的工艺要求。
大 庆 石 油 学 院 学 报 JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE 第31巷 第2期 2007年4月 Vo1.31 No.2 Apr. 2007
聚丙烯酰胺质量浓度的测定——浊度法 关淑霞 ,范洪富 ,吴 松 ,宋春红。 (1.大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆16331g;2.大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆163318; 3.大庆油田有限责任公司第四采油厂,黑龙江大庆 163300)
摘要:采用浊度法对聚丙烯酰胺(HPAM)质量浓度进行检测,并分别测试反应时间、波长、矿化度及三价金属离子 等对吸光度豹影响,确定了最佳测试条件,提出了干扰测试因素的消除方法.实验结果表明,该方法检测的HPAM质量 浓度范围宽、精确度高、重现性好. 关键词:聚丙烯酰胺;质量浓度;浊度法;吸光度 中图分类号:0631.5 文献标识码:A 文章编号:1000—1891(2007)02—0106一O3
随着聚合物驱油技术在油田上的完善和工业化推广,聚丙烯酰胺(HPAM)质量浓度的分析技术也日 臻成熟,HPAM在油田的三次开采中被大量使用.在聚合物驱油技术中,HPAM是化学增稠剂,少量的 HPAM溶于水中就能显著提高其黏度,有利于提高其波及效率,从而提高石油采出量口 ]。因此,在油田 驱油过程中,经常要测定采出液中HPAM的质量浓度,以判断驱油过程中聚合物溶液的流动、降解情况 及估算驱油效率,对环境保护也有重要的意义.部分水解HPAM质量浓度的测定方法有多种,如紫外分 光光度法_3]、黏度法_4]、沉淀法_5 等,但这些方法存在很多缺点,已逐渐被淘汰.文中实验采用的浊度法可 克服上述方法的缺点,是一种较好的检测聚合物质量浓度的方法.
1 实验 1.1原理 冰醋酸与次氯酸钠反应生成CI ,Cl 再与HPAM反应生成不溶性的氯酸胺使溶液浑浊.在一定条 件下,其浊度值与HPAM的质量浓度呈线性关系,它可由分光光度计或浊度计来测定.从预先绘制的标 准工作曲线上查出,或由回归直线方程计算出所测的HPAM的质量浓度.反应式为 NaC1O+CH。COOH——+C12+CH。C0ONa O O 【 【 R—C—NH2+C12——一R—C—NHC1+HC1.
1.2仪器与试剂 仪器:722型可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司生产;6511型电动搅拌机,上海标本模型厂生 产;ALl04型电子天平,上海梅特勒托利多仪器有限公司生产;TG328B型电光分析天平,上海天平仪器 厂生产;DF一2型集热式磁力加热搅拌器,上海浦东物理光学仪器厂生产. 试剂:HPAM(颗粒,相对分子质量为1 200×10 );5 mol/L醋酸溶液;水合氯化铝;1.31 的NaC1O 溶液;KNO。,NaC1,CaC12,MgC12,MgSO 等试剂均为AR级. 1.3方法 用移液管移取适量HPAM溶液于250 mL的碘量瓶中,然后按实验要求的药剂配比,加入5 mol/L
收稿日期:2006一O7—21;审稿人:丁伟;编辑:陆雅玲 作者简介:关淑霞(1971一),女,讲师,主要从事油品分析与检测方面的研究 106-
维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 关淑霞等:聚丙烯酰胺质量浓度的测定——浊度法 醋酸溶液,轻轻摇匀,静止1~2 min后再按配比加入1_31 的NaClO溶液并摇匀.约20 min后沉淀反应 完成,溶液产生混浊.用722型可见分光光度计,在波长470 nm处,1 cm比色皿中按质量浓度由小到大 的顺序测其吸光度,空白溶液作参比.
2 结果与讨论 2.1 反应时间对吸光度A的影响 浊度法检测HPAM质量浓度是基于反应体系产生使溶 液浑浊沉淀的机理.为确定反应时间(指从加入NaClO开始 直至测定吸光度数值之间的时间差)与吸光度的关系,对质量 浓度为500,300,100’mg/L的HPAM溶液,分别按体积配比 ( (HPAM):V(CH3COOH): (NaC1O))为2:5:5,1: 2:2,1:1:1进行测试,结果见图1.由图1可知,随着反应 时间的延长,生成氯酸胺沉淀的量逐渐增加,所以吸光度不断 增大.当反应时间达20 min时,吸光度随反应时间的延长变 化很小,说明此时反应已经基本完成.当反应完成后,其吸光 度值保持恒定.因此,当HPAM溶液样品加入1.31 NaC1O
0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 O.1O 0.08 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 t/nfln
图1 反应时间与吸光度的关系曲线
(漂白液),20 min后测试吸光度,可得到满意的结果,同时可以降低总反应时间,提高检测效率. 2.2波长对吸光度的影响 保持其它条件不变,在不同的波长下进行测试,结果见图2.由图2可知,随着波长的增大吸光度值也 随之增大,当波长为470 nm时反应体系吸光度最大,随波长继续增大吸光度值呈下降趋势.因此采用分 光光度计进行测试时,最佳波长为470 nm. 2.3测试温度对吸光度的影响 当其它条件不变,在不同温度下对p(HPAM)为100 mg/L的溶液按体积配比为l:l:l进行测试, 结果见图3.由图3可知,随温度的升高,吸光度呈下降的趋势,当温度上升到约18℃时,吸光度趋于稳 定;随温度继续升高至25℃左右,吸光度又开始下降.因此在18"--25℃之间进行测试,吸光度值基本不 受温度的影响.
图2 波长与吸光度的关系曲线 2.4矿化度对吸光度的影响
0.13 0.12 O.11 ≮O.10 0.09 0.08 0.07 16 18 20 22 24 26 27
Tf c
图3 温度与吸光度的关系曲线
油田注入、采出液中都具有一定的矿化度,主要含有一、二价金属离子和三价金属离子,这些离子对吸 光度都有一定的影响.按体积配比为1:1:1,』D(HPAM)分别为40,80 mg/L进行测试,水中一、二价金 属离子如K ,Na ,Mg ,Ca 等阳离子和部分酸根离子对测试结果基本无影响,只有三价离子对吸光 度有影响.图4为p(HPAM)为80 mg/L时,p(A1抖)与A的关系曲线.由图4可知,随着p(A1抖)的增 加,吸光度逐渐降低,当p(A1¨)大于80 mg/L时,吸光度才趋于稳定.因此测试含有Al抖等三价金属离 107·
维普资讯 http://www.cqvip.com 大庆石油学院学报 第31卷2007年 子的试样时,必须在标准溶液中加入与被测试样质量浓度相同的三价离子,以避免干扰.在标准溶液和被 测试样中加入一定量的三价金属离子,使p(A1。 )大于80 mg/L,同样可以消除干扰.
3 标准曲线绘制及检测限确定 根据上述实验确定的反应条件对不同10(HPAM)试样,按不同的药剂体积配比进行测试,结果见图5. 由图5可知,10(HPAM)与药剂(CH。COOH和NaClO)的体积配比对测试结果有较大影响.测试时采用 的体积配比不同,标准曲线中的直线部分对应的10(HPAM)范围也不同.当HPAM、CH。COOH和Na— C10溶液的体积配比为1:1:1时,呈直线关系的10(HPAM)范围为8~100 mg/L;体积配比为1:2:2 时,呈直线关系的10(HPAM)范围为20 ̄400 mg/L;体积配比为2:5:5时,呈直线关系的范围为3O~ 500 mg/L;体积配比为1:3:3时,呈直线关系的范围为40 ̄600 mg/L;体积配比为3:1O:1O时,呈直 线关系的范围为40 ̄700 mg/L.另外,随着体积配比的增加,相同10(HPAM)的测试吸光度减少,但呈直 线关系的范围增加. O.6 O.5 O.4 O.3 O.2 O.1
O
图4 Al。 质量浓度与吸光度的关系曲线 图5 标准曲线——HPAM的质量浓度与吸光度的关系 标准曲线是为测试未知试样的10(HPAM)而绘制的,对HPAM、CH。COOH和NaC10溶液的体积配 比进行适当的调整,即可在较宽质量浓度范围内对未知HPAM含量的试样进行检测,结果见表1.由表1 中的回归吸光度与10(HPAM)的数学表达式,可计算出10(HPAM).然后结合配制试样质量浓度,计算相 对平均误差.由表1可知,浊度法测试精度较高.因此,在检测油田注入、采出液中10(HPAM)时,宜选择 浊度法. 表1标准曲线的数据处理结果
4 结论 (1)浊度法操作简单、易掌握、测试范围宽、精度高、重现性好,适用于油田注入、采出液中聚合物质量 浓度的分析及检测,其最佳检测时间为20 min. (2)浊度法中一、二价金属离子和部分酸根离子的矿化度对吸光度基本无影响,三价金属离子的矿化 度影响最大. (3)采用浊度法测定HPAM质量浓度时,加入NaClO溶液时要轻轻摇匀,否则生成的沉淀小颗粒很 快会聚集成大颗粒而影响测定结果.
维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 关淑霞等:聚丙烯酰胺质量浓度的测定——浊度法 参考文献: [1]王志武,刘恒,高树棠.三次采油技术矿场应用[M].上海:上海交通大学出版社,1995:43--58. [2]高树棠,苏树林,杨景纯,等.聚合物驱提高石油采收率[M].北京:石油工业出版社,1996:18—35. [3]黄彦,毕颖丽,甄开吉.聚丙烯酰胺在油砂中滞留量的测定[J].吉林大学学报:自然科学学报,1997,7(3):76--78. [4]MUNAN N.Rheology and adsorption of aqueous polymar solutions[J].J.Can.PelTechn,1969,15(8):45--50. r5]HUNT J A,LEUNG W M,ALLISON J n Size-exclusion chromatography in the measurement of concentration and molecular weight of some EOR polymers[J].Soc.Pet.Eng.Res.Eng,1988,3(3):835—841.
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3 结束语 理论和应用结果都表明,将非线性非保守系统的广义拟变分原理和计算方法退化到保守系统,可得 到非线性保守系统的广义变分原理和相应的计算方法.将其退化到线性非保守系统,可得线性非保守系 统的广义变分原理和相应的计算方法.