區(qū)分陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,可從外觀、溶解特性、pH 值影響、絮凝效果以及儀器分析等多個(gè)方面著手,以下為你詳細(xì)介紹:
外觀及溶解特性
外觀:從外觀上看,陰離子和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺都呈白色粉末或顆粒狀,肉眼較難區(qū)分。但部分生產(chǎn)工藝或配方不同,導(dǎo)致細(xì)微差異,不過這種差異不具普遍判斷性。
溶解速度:一般情況下,陰離子聚丙烯酰胺溶解速度相對(duì)較快,在相同條件下,比陽(yáng)離子聚丙烯酰胺更快完全溶解形成均一溶液。這是因?yàn)殛庪x子型聚合物分子鏈在水中的伸展性較好,更易與水分子相互作用。
利用 pH 值影響
原理:陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺對(duì)不同 pH 值環(huán)境的適應(yīng)性和表現(xiàn)不同。陰離子聚丙烯酰胺在中性和堿性環(huán)境中能較好發(fā)揮作用,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺則在酸性和中性環(huán)境下效果更佳。
操作方法:準(zhǔn)備三份相同的污水樣本,一份調(diào)節(jié)為酸性(pH 約 4 - 5),一份調(diào)節(jié)為中性(pH 約 7),一份調(diào)節(jié)為堿性(pH 約 9 - 10)。向每個(gè)樣本中分別加入等量的待區(qū)分聚丙烯酰胺,攪拌均勻后觀察絮凝效果。若在堿性樣本中絮凝效果更好,則是陰離子聚丙烯酰胺;若在酸性樣本中絮凝效果更好,則是陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
基于絮凝效果判斷
原理:陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺對(duì)不同電荷性質(zhì)的懸浮顆粒絮凝效果有差異。陰離子聚丙烯酰胺適合處理帶有正電荷的懸浮顆粒,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺適合處理帶有負(fù)電荷的懸浮顆粒。
操作方法:準(zhǔn)備帶正電和帶負(fù)電的懸浮液:如氫氧化鐵膠體帶正電,可通過將三氯化鐵溶液滴入沸水中制備;硅酸膠體帶負(fù)電,可通過硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)制備。
進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn):分別取適量帶正電和帶負(fù)電的懸浮液于兩個(gè)容器中,向其中加入等量的待區(qū)分聚丙烯酰胺。攪拌均勻后觀察,若在帶正電懸浮液中很快出現(xiàn)明顯絮凝沉淀,該聚丙烯酰胺是陰離子型;若在帶負(fù)電懸浮液中絮凝效果顯著,則是陽(yáng)離子型。
借助特定試劑反應(yīng)
原理:一些特定試劑能與陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺發(fā)生不同現(xiàn)象的反應(yīng)。如陰離子聚丙烯酰胺能與陽(yáng)離子型染料發(fā)生反應(yīng),陽(yáng)離子聚丙烯酰胺能與陰離子型染料發(fā)生反應(yīng)。
操作方法:以甲基橙(陰離子型染料)為例,配制一定濃度的甲基橙溶液,取少量待區(qū)分的聚丙烯酰胺溶液,向其中滴加甲基橙溶液。若溶液發(fā)生顏色變化或出現(xiàn)沉淀,該聚丙烯酰胺是陽(yáng)離子型;若無明顯現(xiàn)象,則是陰離子型。
儀器分析
電泳法原理:在電場(chǎng)作用下,陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺由于所帶電荷不同,會(huì)向相反電極移動(dòng),移動(dòng)速度和方向可用于判斷離子類型。
操作方法:將聚丙烯酰胺樣品溶解在合適的緩沖溶液中,點(diǎn)樣于電泳介質(zhì)(如瓊脂糖凝膠)上,在一定電壓下進(jìn)行電泳。電泳結(jié)束后,通過染色等方法觀察樣品條帶的移動(dòng)方向和距離。向陽(yáng)極移動(dòng)的是陰離子聚丙烯酰胺,向陰極移動(dòng)的是陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
紅外光譜分析原理:陰陽(yáng)離子聚丙烯酰胺因化學(xué)結(jié)構(gòu)差異,在紅外光譜上特征吸收峰存在不同。
操作方法:將樣品制成薄片或與溴化鉀混合壓片,用紅外光譜儀掃描得到光譜圖。專業(yè)人員通過分析酰胺基、羧基、季銨基等特征基團(tuán)的吸收峰位置、強(qiáng)度和形狀等,判斷樣品屬于陰離子還是陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。