聚丙烯酰胺的水解度及检测方法
阴离子聚丙烯酰胺是一种常用的化学助剂,主要用于石油钻井开采和油田三次采油。水解度是聚丙烯酰胺主要的化学性能检验指标,直接关系到聚丙烯酰胺使用效果。比较了GB 12005.2-1989和Q/SY 119-2014两个标准的差异和存在的问题,并通过滴定过程中的电导率拐点指示滴定终点有效解决了滴定终点判断不准确这一共同的难题,得出取样量和固体含量也对检测结果有一定影响。
水解度是指聚丙烯酰胺(APAM)的水解程度,因为阴离子聚丙烯酰胺是非离子聚丙烯酰胺在碱性条件下水解制成的。作为水处理剂,主要是利用聚丙烯酰胺具有十分优异的絮凝作用。而非离子聚丙烯酰胺,通常是卷曲成无规线团,用于水处理时一般是加碱使聚丙烯酰胺部分水解,在生成的羧基阴离子之间静电斥力的作用下,使分子链伸开,以暴露出来的活性酰胺基团及很长的分子链发挥优异的架桥絮凝作用。
聚丙烯酰胺分子中水解产生的羧基数与聚丙烯酰胺分子水解前酰胺基总数之比。
HD=(m/n)×100% (1)
其中:
HD为水解度(水解反应进行的程度),%;
m为聚丙烯酰胺分子中水解产生的羧基数;
n为聚丙烯酰胺分子水解前酰胺基总数。
较佳水解度是在反应中随着水解度的增加,羧基阴离子增加,分子链不断伸展,从而使絮凝效果逐渐增强;同时聚丙烯酰胺的电负性也逐渐增加反而妨碍了其与负电性的泥沙等杂质相吸附的作用,而且在吸附架桥中起主要作用的活性基团-酰胺基也不断减少,从而也存在随着水解度增加絮凝作用逐渐变差的因素。综合考量应有一个较优的水解程度,使絮凝效果较佳,即存在一个较佳水解度。