測定聚丙烯酰胺濾水性主要有布氏漏斗過(guò)濾法和真空抽濾法兩種,以下從實(shí)驗原理、所需儀器和操作步驟等方面詳細介紹:
布氏漏斗過(guò)濾法
實(shí)驗原理:在一定壓力差下,讓含有聚丙烯酰胺的溶液通過(guò)濾紙或濾膜,根據單位時(shí)間內透過(guò)的液體體積來(lái)衡量聚丙烯酰胺的濾水性,透過(guò)的液體體積越大,濾水性越好。
儀器與試劑:布氏漏斗、抽濾瓶、真空泵、濾紙、秒表、量筒、已知濃度的聚丙烯酰胺溶液。
操作步驟準備工作:將濾紙剪成合適大小,使其能完全覆蓋布氏漏斗的濾孔,然后用少量水潤濕地濾紙,使其緊貼在漏斗上。將布氏漏斗安裝在抽濾瓶上,連接好真空泵。
過(guò)濾操作:取一定體積(如 100mL)的聚丙烯酰胺溶液,緩慢倒入布氏漏斗中,同時(shí)啟動(dòng)真空泵和秒表,開(kāi)始計時(shí)。
數據記錄:當有濾液開(kāi)始滴入抽濾瓶時(shí),每隔一定時(shí)間(如 1 分鐘)記錄一次量筒中濾液的體積,直到過(guò)濾速度明顯變慢或溶液基本過(guò)濾完畢。
計算濾水性:以過(guò)濾時(shí)間為橫坐標,濾液體積為縱坐標,繪制過(guò)濾曲線(xiàn)。根據曲線(xiàn)計算單位時(shí)間內的平均濾液體積,以此來(lái)表征聚丙烯酰胺的濾水性。
真空抽濾法
實(shí)驗原理:利用真空系統產(chǎn)生的負壓,加速聚丙烯酰胺溶液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)程,通過(guò)測量一定時(shí)間內透過(guò)的液體量來(lái)評估濾水性。
儀器與試劑:真空抽濾裝置(包括抽濾瓶、真空泵、真空表等)、濾膜(根據需要選擇合適孔徑)、過(guò)濾漏斗、秒表、量筒、聚丙烯酰胺溶液。
操作步驟組裝裝置:將濾膜放在過(guò)濾漏斗內,確保濾膜安裝平整且無(wú)破損,將過(guò)濾漏斗與抽濾瓶連接好,再與真空泵相連,打開(kāi)真空泵,調節真空度至所需值(如 - 0.05MPa 至 - 0.08MPa),并通過(guò)真空表進(jìn)行監控。
樣品過(guò)濾:取適量的聚丙烯酰胺溶液置于過(guò)濾漏斗中,迅速開(kāi)始計時(shí),同時(shí)觀(guān)察濾液在抽濾瓶中的收集情況。
數據采集:在設定的時(shí)間間隔(如 30 秒)內,記錄量筒中收集到的濾液體積,持續測量直至過(guò)濾過(guò)程基本結束。
結果處理:根據記錄的數據,計算不同時(shí)間點(diǎn)的濾水速率,以評估聚丙烯酰胺的濾水性??梢岳L制濾水速率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn),直觀(guān)地展示濾水性能的變化情況。
為保證測定結果的準確性,應進(jìn)行多次平行實(shí)驗,取平均值作為結果。同時(shí),實(shí)驗過(guò)程中要確保裝置的密封性良好,避免因漏氣等問(wèn)題影響過(guò)濾效果和測定結果。