پلی اکریل آمید PAM
فلوکولانت ها
فلوکولانت ها Flocculants یا کمک منعقد کننده ها مواد شیمیایی هستند که می توانند کارایی مواد منعقد کننده (کواگولانت ها) را در حذف رنگ، مواد آلی و کدورت بهبود بخشند. فلوکولانت ها با ایجاد پل بین لخته های ایجاد شده، باعث تشکیل لخته های درشت تر می شوند. به این ترتیب ته نشینی سریعتر و بهتر انجام می گیرد. مواد شیمیایی گوناگونی مانند سیلیس فعال، گاز کلر، آهک هیدراته، کربنات سدیم می توانند به عنوان کمک منعقد کننده در تصفیه آب صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. اما استفاده از مواد معدنی به عنوان فلوکولانت کمتر مورد توجه قرار می گیرد. نمک های معدنی قادر نیستند بین ذرات، پل ایجاد کنند. از طرفی فلوکولانت های پلیمری با وزن مولکولی بالا توانایی بسیار بالاتری نسبت به نمک های معدنی برای لخته سازی دارند. نمک های معدنی به دلیل ارزان بودن معمولا به همراه مواد پلی الکترولیت برای تعدیل بار الکتریکی ذرات به کار می روند.
پلی الکترولیت ها
پلی الکترولیت ها دسته ای از فلوکولانت ها با ساختار پلیمری هستند. مولکول هایی با زنجیره بلند که پلیمری و دارای خاصیت الکترولیتی هستند. مزایای پلی الکترولیت ها در فرایند انعقاد شامل موارد زیر است.
- کاهش میزان مصرف مواد منعقد کننده
- کمک به انعقاد در دمای پایین آب
- امکان انعقاد برخی ترکیبات آلی
- عدم نیاز به تزریق مواد تنظیم کننده PH مانند آهک
- کاهش حجم لجن تولید شده
پلی الکترولیت ها به سه دسته پلی الکترولیت کاتیونی ، پلی الکترولیت آنیونی و پلی الکترولیت غیر یونی تقسیم می شوند.
پلی الکترولیت آنیونی : این ترکیبات دارای گروههای بار منفی روی مولکول خود هستند. پلی الکترولیت آنیونی با اتصال به لخته های دارای بار مثبت، باعث ایجاد لخته های بزرگتر می شوند. پلی الکترولیت آنیونی برای آبهایی مناسب است که عمدتا کلوئیدهایی با بار مثبت در خود دارند. به عنوان مثال اگر نیاز باشد به آب، آهک اضافه کنیم تا آهن و آلومینیوم آن به صورت هیدروکسید رسوب کنند در آن صورت استفاده از پلیمرهای آنیونی ترجیح دارد.
پلی الکترولیت کاتیونی : این ترکیبات دارای گروههای بار مثبت روی مولکول خود هستند. از آنجا که بیشتر کلوئیدها در آب دارای بار منفی هستند پلی الکترولیت های کاتیونی کاربرد زیادی دارند.
پلی الکترولیت نانیونیک : این نوع پلی الکترولیت ها غیریونی non-ionic هستند.
پلی آکریل آمید PAM
مهمترین پلی الکترولیتی که در تصفیه آب صنعتی و تصفیه فاضلاب کاربرد فراوان دارد پلی اکریل آمید Polyacrylamide یا به اختصار PAM می باشد. پلی اکریل آمیدها پلیمرهای محلول در آب با وزن مولکولی بالا هستند که از آکریل آمید یا مشتقات آن تشکیل شده اند. مهمترین پلی اکریل آمید تجاری poly(2-propenamide) است که به سادگی پلی اکریل آمید یا PAM [-CH2CH (CONH2)-] نامیده می شود. این یک پلیمر غیر یونی، محلول در آب و زیست سازگار است که کاربردهای وسیعی دارد.پلیمر متقاطع PAM می تواند مقدار زیادی آب را جذب کرده و در خود نگه دارد زیرا گروههای آمیدی پیوندهای هیدروژنی قوی با مولکولهای آب تشکیل می دهند. PAM هیدراته یک ژل نرم است.
پلی اکریل آمید را می توان به عنوان یک زنجیره خطی ساده یا به صورت یک ساختار متقاطع سنتز کرد. ترکیب پلی آکریل آمید با منومرهای دیگر و یا رادیکالهای آزاد باعث تشکیل کوپلیمر می شود. واکنش پلیمریزاسیون یک پلیمر یا ژل با وزن مولکولی بالا ایجاد می کند. در نتیجه کوپلیمرهایی حاصل می شوند که پلی اکریل آمید کاتیونی CPAM و پلی اکریل آمید آنیونی APAM هستند.
