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      聚丙烯酰胺PAM酰氨基的水解反應在中性條件下進行得很慢
      發布時間:2014-08-08 新聞來源:http://m.www-58120.com
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             經毅凈水處理公司長期研究發現,聚丙烯酰胺PAM酰氨基的水解反應在中性條件下進行得很慢,在40℃水解10天,其水解度未發生可測的變化。但此水解過程可被酸、堿和熱促進。PAM水解產物的結構、羧基與酰氨基的序列分布、水解程度以及水解動力學都顯著地依賴于水解時的PH值、溫度和溶液中小分子電解質濃度。通常將PAM中所含陰離子丙烯酸單元的比例稱為PAM的水解度。
             PAM的酸性水解:
        酸可以強化PAM的水解,但酸性條件下PAM的水解速率較堿性水解慢很多,故常需在較高溫度下進行。酸性條件下,水與質子化的酰氨羰基發生親核加成,之后消去氨(NH3),丙烯酰胺結構單元水解為丙烯酸結構單元。
        在偏酸性條件下PAM的水解,水解速率隨溫度升高和PH降低而加快。隨著水解進行,其水溶液的黏度和PH值都會發生變化。在反應液的PH<8而無緩沖劑時,水解產生的氨會使溶液的PH值升高,黏度增加。但光散射線數據研究表明,在水解過程中PAM鏈長基本保持不變。因此黏度的變化起因于水解引起的PAM鏈構象變化。
        PAM的酸性水解表現出顯著的臨基催化效應,即水解后生成的羧基對臨位酰氨基的水解產生加速作用。這導致酸性水解的速率隨水解度的增加而加速。丙烯酰胺-丙烯酸的共聚物或水解PAM的水解速率明顯快于丙烯酰胺均聚物。
        由于這種鄰基催化作用,當水解度較低時,水解產物傾向于形成嵌段型結構。在強反應條件下,酰胺基則可以全部水解為羧酸基。
        PAM酸性水解時,除AM結構單元水解生成羧基外,還易發生酰亞胺化反應。此反應隨戒指酸度提高而加劇,甚至成為酸性條件下的主要反應。如在PH為4、40℃下反應3天產生10%的酰亞胺基團,而在較高溫度和較強酸性下反應6小時即可生成10%的酰亞胺,反應24小時則出現沉淀。生成的酰亞胺結構在酸性介質中具有較高的穩定性,在較高溫度下也不易水解;酰亞胺基團在中性及弱堿性條件下仍具有一定的穩定性,但在較高溫度下或強堿作用下,則發生快速水解,生成羧基及酰氨基。當酰亞胺化發生在分子間時,將導致聚合物的溶解性變差,甚至生成交聯的凝膠,因而較少采用酸性條件制備水解PAM。但是酸性介質對PAM結構變化的影響在PAM應用中卻不可忽視。

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