聚丙烯酰胺是溶于水的。
溶解原理聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基(-CONH?),這是一種極性基團。水分子是極性分子,根據相似相溶原理,酰胺基能夠與水分子形成氫鍵。當聚丙烯酰胺與水接觸時,水分子會逐漸滲透到聚丙烯酰胺的分子鏈之間,使分子鏈間的距離增大,從而實現溶解過程。
溶解過程的影響因素分子量:聚丙烯酰胺的分子量大小對其在水中的溶解速度和溶解狀態(tài)有很大影響。分子量較低(幾十萬左右)的聚丙烯酰胺在水中溶解速度相對較快,一般在 30 - 60 分鐘內就能充分溶解。而分子量較高(幾百萬甚至上千萬)的聚丙烯酰胺溶解速度較慢,需要數小時才能完全溶解。這是因為高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈長且相互纏繞,水分子需要更多的時間來滲透和使分子鏈分散開。
離子類型:聚丙烯酰胺分為陽離子型、陰離子型和非離子型。不同離子類型在水中的溶解情況也有所不同。非離子型聚丙烯酰胺溶解時主要依靠酰胺基與水分子的氫鍵作用,溶解過程相對穩(wěn)定。陽離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有正電荷基團,陰離子型聚丙烯酰胺分子鏈上帶有負電荷基團,它們在水中的溶解除了受氫鍵作用影響外,還會受到電荷的影響。例如,陰離子型聚丙烯酰胺在含有較多多價陽離子(如鈣、鎂離子)的水中,會因為離子間的相互作用而產生絮凝現象,影響其溶解狀態(tài)。
溶解條件:溫度:溫度對聚丙烯酰胺在水中的溶解有顯著影響。一般水溫越高,溶解速度越快。在常溫(20 - 25℃)下,溶解過程相對較慢。當水溫升高到 40 - 50℃時,溶解時間可以大大縮短。不過,水溫過高(超過 80℃)會導致聚丙烯酰胺分子鏈斷裂,影響其性能。
攪拌:適當的攪拌可以加速聚丙烯酰胺在水中的溶解。通過攪拌可以使聚丙烯酰胺顆粒與水充分接觸,增加水分子與分子鏈的作用機會。但攪拌速度不能過快,否則會使聚丙烯酰胺分子鏈斷裂,降低其使用效果。一般采用中低速攪拌(每分鐘 60 - 100 轉左右)比較合適。