單獨溶解聚丙烯酰胺的情況聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間受到多種因素的影響。其自身的分子量是一個(gè)關(guān)鍵因素,分子量越高,分子鏈越長(cháng)且越容易相互纏繞,溶解所需的時(shí)間就越長(cháng)。例如,分子量在數百萬(wàn)的聚丙烯酰胺在常溫下溶解需要數小時(shí)。
溶解溫度也很重要。在低溫環(huán)境下,分子運動(dòng)緩慢,水分子與聚丙烯酰胺分子鏈的相互作用減弱,溶解速度會(huì )明顯下降。一般溫度每降低 10℃,溶解時(shí)間會(huì )延長(cháng) 1 - 2 倍。同時(shí),攪拌速度也會(huì )影響溶解時(shí)間,適當的攪拌可以加快水分子的擴散,使聚丙烯酰胺分子鏈更快地分散,但攪拌速度過(guò)快會(huì )導致分子鏈斷裂。
加入尿素后的溶解時(shí)間變化尿素的加入會(huì )縮短聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間。這是因為尿素能夠破壞聚丙烯酰胺分子鏈之間的氫鍵,使分子鏈更容易伸展,增加了分子鏈與水分子的接觸面積。例如,在一些實(shí)驗中,當加入適量尿素(如尿素與聚丙烯酰胺質(zhì)量比為 1:10 - 1:5)后,在相同溫度和攪拌條件下,聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間會(huì )縮短 30% - 50%。
具體的縮短程度還與尿素的用量有關(guān)。隨著(zhù)尿素用量的增加,溶解時(shí)間會(huì )進(jìn)一步縮短,但當尿素用量達到一定程度后,這種縮短效果不會(huì )再明顯增加,甚至由于尿素過(guò)多導致溶液性質(zhì)改變而產(chǎn)生其他不利影響。此外,溶液的 pH 值和離子強度等因素也會(huì )與尿素共同影響聚丙烯酰胺的溶解時(shí)間。在酸性或堿性較強的環(huán)境下,尿素對聚丙烯酰胺溶解時(shí)間的改善效果會(huì )受到一定干擾。