聚丙烯酰胺根據離子類(lèi)型不同,其反應情況也有所不同:
一、與一些金屬離子反應
高價(jià)金屬離子:如三價(jià)鐵離子(Fe3?)、鋁離子(Al3?)等。當聚丙烯酰胺尤其是陰離子型聚丙烯酰胺與這些高價(jià)金屬離子接觸時(shí),會(huì )發(fā)生絡(luò )合反應。絡(luò )合后會(huì )使聚丙烯酰胺的分子結構發(fā)生一定變化,影響其絮凝等性能。例如在某些工業(yè)廢水處理中,如果同時(shí)存在聚丙烯酰胺和鐵鹽、鋁鹽等,會(huì )發(fā)生這種反應,導致絮凝效果不穩定。
在含有高價(jià)金屬離子的溶液中,聚丙烯酰胺的絮凝效果會(huì )受到影響,因為絡(luò )合反應會(huì )消耗一部分聚丙烯酰胺,使其無(wú)法充分發(fā)揮絮凝作用。同時(shí),絡(luò )合形成的產(chǎn)物會(huì )具有不同的物理化學(xué)性質(zhì),如沉淀性、溶解性等發(fā)生改變。
二、與強氧化劑反應
如高錳酸鉀(KMnO?)、重鉻酸鉀(K?Cr?O?)、次氯酸鈉(NaClO)等:強氧化劑可以使聚丙烯酰胺發(fā)生氧化降解反應。聚丙烯酰胺的分子鏈被氧化斷裂,導致分子量降低,從而失去或減弱其原有的絮凝、增稠等性能。例如在一些特殊的水處理過(guò)程中,如果使用了強氧化劑進(jìn)行消毒或氧化處理,同時(shí)又存在聚丙烯酰胺,就發(fā)生這種反應。
氧化降解反應的程度取決于氧化劑的種類(lèi)、濃度、反應時(shí)間以及聚丙烯酰胺的類(lèi)型和結構等因素。一般氧化劑濃度越高、反應時(shí)間越長(cháng),對聚丙烯酰胺的破壞作用就越大。
三、在特定條件下與強酸或強堿反應
強酸:
如濃硫酸(H?SO?)、濃鹽酸(HCl)等。在強酸性條件下,陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺會(huì )發(fā)生質(zhì)子化反應,使其正電荷密度增加。但同時(shí),強酸性條件也導致聚丙烯酰胺的分子鏈降解,尤其是在高溫等條件下。例如在某些特殊的化工生產(chǎn)過(guò)程中,如果酸性條件控制不當,會(huì )對聚丙烯酰胺產(chǎn)生不利影響。
對于陰離子型和非離子型聚丙烯酰胺,強酸性條件也使其性能發(fā)生變化,如溶解性降低、絮凝效果減弱等。
強堿:
如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)等。在強堿性條件下,陰離子型聚丙烯酰胺會(huì )發(fā)生水解反應,分子鏈上的酰胺基團會(huì )部分轉化為羧酸鹽基團。這會(huì )改變其電荷性質(zhì)和絮凝性能。如前所述,陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺在強堿性條件下正電荷會(huì )被部分中和,非離子型聚丙烯酰胺在強堿性條件下也會(huì )發(fā)生一定程度的結構變化。