به عنوان بخشی از فرآیند تولید، ویژگیهای یونی پلی آکریل آمید را میتوان برای دستیابی به درجات مختلفی از کیفیت آنیونی (بار منفی) یا کاتیونی (بار مثبت) و غیر یونی (حداقل بار) دستکاری کرد. به عنوان یک قانون اساسی، زبالههای شهری (لجن اولیه، SAS و لجن هضم شده) به یک سیستم پلیمری کاتیونی و پسابهای صنعتی (دباغ خانهها، شستشوی سنگدانهها و تکمیل فلز) نیاز به تصفیه آنیونی دارند. با این حال، استثناهایی در این قاعده وجود دارند. این محصول در دسته مواد شیمیایی معدنی قرار دارد.
پلیمرها، هم آنیونی و هم کاتیونی، با فرآیندی به نام لخته سازی کار میکنند. یک پلیمر مورد نیاز را با آب آشامیدنی در یک مخزن یا ظرف مناسب با غلظت دلخواه به صورت محلول در میآورند و به ماتریکس کلوئیدی اضافه میکنند. همانطور که محلول پلیمری با پساب مخلوط میشود، ذرات کوچک را به یکدیگر متصل میکند تا تودههای بزرگتر یا لختهها را تشکیل دهند که سپس به آسانی توسط گرانش از محلول رسوب میکنند تا یک مایع شفافی باقی بماند.
پلی الکترولیت آنیونی چیست؟
به طور کلی پلی الکترولیت آنیونی (anionic polyelectrolytte) نوعی پلیمر پلی اکریل آمید (PAM) است که در آن یک واحد الکترولیتی به صورت متناوب تکرار می شود. از این این ترکیب و به طور ویژه در تصفیه آب به منظور لخته سازی استفاده می شود. این ترکیب حاوی گروه های عملکردی اسید سولفونیک (قیمت اسید سولفونیک)، اسید فسفریک یا کربوکسیلیک اسید است و از جمله ترکیبات طبیعی این ماده می توان به پلی پپتیدها، گلیکوز آمینوگلیکان و DNA اشاره کرد. نوع آنیونی آن به هوموپلیمرها و کوپلیمرهایی از نمک آکریلیک اسید یا آکریل امید گفته می شود که دارای بار منفی هستند. یکی دیگر از انواع این ماده نوع کاتیونی آن است؛ برای خرید پلی اکریل آمید کاتیونی از طریق همین سایت اقدام به خرید نمایید.
پلی اکریل آمید یا PAM یک پلیمر آلی میباشد که از واحدهای فرعی اکریل آمید تشکیل شده است. این ماده در ابتدا با ساختار زنجیرهای ساده، تکرارشونده و خطی تولید میشود اما میتوان آن را به گونهای تغییر داد که انواع بسیار ساختاریافته، شاخهای و متقاطع ایجاد کند. پلی اکریل آمید آنیونی PAM نیز زمانی تولید میگردد که اکریل آمید با یک کومونومر آنیونی، پلیمریزه شود. این ماده محلول در آب در طول چندین دهه برای تسهیل جداسازی مایع از جامد در تصفیه فاضلاب و آب آشامیدنی، صنعت خمیر و کاغذ، آبزیپروری و بسیاری از فرآیندهای صنعتی دیگر مورد استفاده قرارگرفته است.
ماهیت لجن یا پساب تصفیهشده دارای بار اولیه (مثبت یا منفی) میباشد و ویژگیهای شیمیایی لجن، بار یونی مورد نیاز را تعیین میکند. در حالت کلی، زبالههای شهری (لجن اولیه، SAS و لجن هضمشده) نیاز به یک سیستم پلیمری کاتیونی و پسابهای صنعتی (دباغیها، سنگدانهها و تکمیل فلزات) به تصفیه آنیونی نیاز دارند. پلیمرهای کمکی نگهدارنده آنیونی احتمالاً لغزندهترین موادی هستند که در یک کارخانه کاغذ یافت میشوند. بنابراین ریختن امولسیونهای کمکگیر باید با جاذب خشک جمعآوری شود و شستشوی آنها با آب فقط باعث گسترش مشکل در اطراف میگردد.
کاربردهای پلی اکریل آمید آنیونی
کوپلیمرهای با بار منفی اکریل آمید به طور گستردهای به عنوان کمک نگهدارنده و رزینهای با مقاومت خشک استفاده میشوند. با این حال از محدوده جرم مولکولی مختلفی برای این دو کار استفاده میگردد. مواد کمکی حفظ کوپلیمر اکریل آمید آنیونیک معمولاً دارای جرم مولکولی در محدوده 5 تا 20 میلیون گرم بر مول هستند. اگرچه کمکهای نگهدارنده آنیونیک را میتوان به صورت دانههای جامد یا محلول ساخت اما استفاده از آنها به عنوان امولسیون آب در روغن، محبوبیت بیشتری دارد.
پلی اکریل آمید آنیونی قبل از اینکه بتواند در محصولات امولسیونی استفاده شود، باید با رقت 100 به 1 و با همزدن زیاد، «معکوس» گردد. زمان بیشتری (حداقل نیم ساعت) لازم است تا مولکولهای منفرد آزاد شوند و به پتانسیل کامل خود به عنوان کمک نگهدارنده دست یابند. این ماده اغلب برای کاغذسازی قلیایی مورد استفاده قرار میگیرد، اگرچه میتواند در شرایط اسیدی نیز استفاده شود. اساسیترین قانون این است که مبله باید دارای یک «منبع کاتیونی» مناسب نیز باشد تا به عنوان نقاط لنگر برای کمک نگهدارنده آنیونی عمل کند.
روش تهیه پلی الکترولیت آنیونی :
برای تولید این مواد از روش پلیمریزاسیون فاز مایع آکریل آمید استفاده می شود. این فرآیند در دمای 60ºC انجام می گیرد و میزان غلظت مونومرهای آن 40 درصد است، که 36% آن آکریل آمید و 4% آن را آکریلیک اسید تشکیل می دهد.
خواص و ویژگی های پلی الکترولیت آنیونی:
این ترکیبات دارای هردو خواص پلیمری و الکترولیتی هستند و نوع بار موجود در آن ها، به نوع گروه های عاملی آن ها بستگی دارد. اگر گروه عاملی آن ها قابلیت یونیزاسیون با بار منفی را داشته باشد به طوری که برآیند بار کل پلیمر منفی شود، به آن پلی الکترولیت آنیونی گفته می شود. این ترکیب که به شکل پودر جامد سفید رنگ است در آب محلول بوده و به خوبی در آن تفکیک می شود، همچنین در حلال های آلیفاتیک، بنزن، اتر و استون نامحلول است.
| فرمول شیمیایی |
(C4H5NO)n(C3H3O2Na+)m |
| CAS NO |
7647-1
|
| نقطه ذوب |
>300 °C |
| چگالی |
1.189 گرم در میلی لیتر |
| شکل ظاهری | گرانول |
| رنگ | رنگ سفید مایل به زرد کم رنگ |
| دمای ذخیره سازی |
8-2 °C |
| حلالیت | محلول در آب |
| ساختار مولکولی |  |
آیا پلی اکریل آمید آنیونی برای سلامتی آبزیان مضر است؟
پلی اکریل آمید آنیونی از هیچگونه سمی بودن سامانمندی برای موجودات آبزی یا میکروارگانیسمها برخوردار نیست. زیرا این پلیمر بسیار بزرگتر از آن است که جذب بافتها و سلولها شود. این گروههای آنیونی تاکنون هیچگونه عملکرد تداخلی با آبشش یا دستگاه تنفسی آبزیان بروز ندادهاند. هرگونه عوارض جانبی مشاهدهشده در آزمایشها نیز همیشه در غلظتهای بیش از 100 میلیگرم در لیتر مشاهده میشود و احتمالاً به دلیل ویسکوزیته حاصل از محیط آزمایش است. آمادهسازی محلولهای آزمایشی در چنین غلظتهایی نیاز به همزدن پرانرژی این ماده برای مدتزمان طولانی و گاهی اوقات تا چندین ساعت دارد. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که این غلظتهای مضر در محیط طبیعی وجود نخواهند داشت.
پلی اکریل آمید آنیونی هیچ پتانسیلی برای تجمع زیستی ندارد. زیرا کاملاً در آب حل میشود (حلالیت آن فقط با ویسکوزیته محدود میگردد) و در اکتانول نیز نامحلول است. علاوه بر این، به عنوان یک لخته به مواد معلق جذب میشود و به این ترتیب از فاز آب خارج میگردد.
جمعبندی
پلی اکریل آمید آنیونی از مواد پرمصرف شیمیایی در جهان است که طیفی از لختهسازها و منعقدکنندهها را برای تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری عرضه میکند. این ماده بسته به نوع کیت موجود یا ترجیحات مشتری میتواند به صورت پودر، امولسیون یا بلوک عرضه شود. در این مطلب پلی اکریل آمیدهای آنیونی را از زوایای گوناگون مورد بررسی قرار دادیم که امیدواریم برای شما خوانندگان گرامی مفید بوده باشد.