پلی آکریل آمید چیست؟ قیمت | انواع

اصول کار پلی اکریل آمید (PAM)

اصول کار پلی آکریل آمید (PAM) در درجه اول حول توانایی آن در تغییر رفتار آب و ذرات در کاربردهای مختلف، به ویژه در زمینه‌های تصفیه آب، لخته‌سازی و کنترل فرسایش خاک است. در اینجا توضیح ساده ای از نحوه عملکرد PAM در این زمینه ها آورده شده است:

پلی آکریل آمید و تصفیه آب و لخته سازی:

در تصفیه آب، هنگامی که پلی آکریل آمید به حجم آب اضافه می شود، حل می شود و یک محلول پلیمری تشکیل می دهد.
مولکول های پلی آکریل آمید دارای بار الکتریکی هستند و در طول ساختار خود بارهای مثبت و منفی دارند. این ویژگی به عنوان “یونیک” شناخته می شود.
هنگامی که PAM به داخل آب حاوی ناخالصی ها یا ذرات معلق وارد می شود، مولکول های PAM باردار این ذرات را به دلیل نیروهای الکترواستاتیک جذب می کنند.
همانطور که پلی آکریل آمیدبه ذرات متصل می شود، سنگدانه های بزرگتر و سنگین تری را تشکیل می دهد، فرآیندی که به عنوان لخته سازی شناخته می شود.
این سنگدانه های بزرگتر به دلیل افزایش جرم سریعتر ته نشین می شوند و حذف ناخالصی ها یا ذرات از آب را آسان تر می کنند.
PAM به جداسازی جامدات از مایعات کمک می کند و به شفاف شدن آب کمک می کند.

کنترل فرسایش خاک:

در کنترل فرسایش خاک، پلی آکریل آمید برای تثبیت خاک و کاهش فرسایش ناشی از عواملی مانند آب و باد استفاده می شود.
هنگامی که پلی آکریل آمید روی خاک اعمال می شود، شبکه ای را تشکیل می دهد که ذرات خاک را به یکدیگر متصل می کند.
این عمل اتصال با کاهش حرکت تک تک ذرات خاک به افزایش مقاومت خاک در برابر فرسایش کمک می کند.
پلی آکریل آمید اساساً ساختار خاک را تقویت می کند و آن را در برابر نیروهای فرسایشی آب و باد مقاوم می کند.

بازیابی نفت پیشرفته (EOR):

در صنعت نفت، PAM برای افزایش بازیابی نفت از مخازن استفاده می شود.
پلی آکریل آمید خواص سیالات در مخزن را تغییر می دهد و آنها را چسبناک تر می کند.
این افزایش ویسکوزیته جابجایی روغن را در مخزن بهبود می بخشد و به استخراج نسبت بیشتری از روغن موجود کمک می کند.

به طور خلاصه، اصل کار پلی آکریل آمید (PAM) بر اساس توانایی آن در تغییر رفتار آب و ذرات با جذب و اتصال آنها به یکدیگر است. این فرآیند از طریق بارهای یونی روی مولکول‌های PAM به دست می‌آید که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا دانه‌هایی را تشکیل دهند و خواص موادی را که روی آن‌ها اعمال می‌شوند تغییر دهند و در نهایت کاربردهای مختلف صنعتی و محیطی را تسهیل کنند.

پلی آکریل آمید (PAM) به عنوان یک کاهش دهنده اصطکاک

پلی آکریل آمید نوعی پلیمر است که معمولاً به عنوان کاهنده اصطکاک در کاربردهای مختلف از جمله تولید نفت و گاز، شکستگی هیدرولیکی (فرکینگ) و عملیات خط لوله استفاده می شود. در زمینه عملیات نفت و گاز، پلی آکریل آمید اغلب به عنوان کاهش دهنده اصطکاک در حمل و نقل سیالات، مانند آب یا نفت، از طریق خطوط لوله استفاده می شود.

هنگامی که سیالات از طریق خطوط لوله جریان می یابند، نیروهای اصطکاکی می توانند باعث تلفات انرژی و افت فشار شوند که منجر به کاهش راندمان و افزایش نیاز پمپاژ می شود. پلی آکریل آمید به سیالات اضافه می شود تا اصطکاک را کاهش دهد و ویژگی های جریان را افزایش دهد. عملکرد آن با تغییر خواص رئولوژیکی سیال مانند ویسکوزیته و کاهش پسا است.

در اینجا برخی از جنبه های کلیدی پلی آکریل آمید به عنوان کاهش دهنده اصطکاک آورده شده است:

کاهش کشش: پلی آکریل آمید به عنوان یک عامل کاهنده کشش عمل می کند، به این معنی که مقاومتی را که سیال هنگام حرکت در خط لوله با آن مواجه می شود، کاهش می دهد. این اثر با تغییر رفتار جریان سیال و در نتیجه کاهش آشفتگی و بهبود راندمان جریان حاصل می شود.
اصلاح ویسکوزیته: پلیمرهای پلی آکریل آمید می توانند ویسکوزیته سیال را افزایش داده و تمایل به جریان آشفته را کاهش دهند و جریان آرام را افزایش دهند. این اصلاح ویسکوزیته به کاهش تلفات انرژی ناشی از اصطکاک کمک می کند.
غلظت و وزن مولکولی: اثربخشی پلی آکریل آمید به عنوان کاهنده اصطکاک به غلظت و وزن مولکولی پلیمر مورد استفاده بستگی دارد. غلظت بهینه و وزن مولکولی بر اساس خواص خاص سیال و شرایط خط لوله تعیین می شود.
سازگاری: پلی آکریل آمید به طور کلی با سیالات مختلف از جمله آب و هیدروکربن ها سازگار است. با این حال، آزمایش‌های سازگاری اغلب برای اطمینان از اثربخشی و پایداری پلیمر در شرایط عملیاتی خاص انجام می‌شود.

با کاهش اصطکاک و بهبود راندمان جریان، کاهنده های اصطکاک پلی آکریل آمید می توانند به چندین مزیت از جمله:

افزایش توان عملیاتی: استفاده از کاهش دهنده های اصطکاک اجازه می دهد تا نرخ جریان بالاتری داشته باشد و ظرفیت انتقال سیال را از طریق خطوط لوله افزایش دهد.
صرفه جویی در انرژی: کاهش تلفات اصطکاکی منجر به کاهش نیاز پمپاژ می شود که منجر به صرفه جویی در انرژی و کاهش هزینه می شود.
عمر طولانی تجهیزات: سطوح اصطکاک کمتر به کاهش سایش زیرساخت های خط لوله کمک می کند و به طور بالقوه باعث افزایش طول عمر پمپ ها و سایر تجهیزات می شود.

شایان ذکر است که در حالی که پلی آکریل آمید می تواند یک کاهش دهنده اصطکاک موثر باشد، استفاده از آن مستلزم در نظر گرفتن صحیح عوامل محیطی و ایمنی است. انتخاب، جابجایی و دفع پلی آکریل آمید باید از دستورالعمل های نظارتی برای کاهش اثرات بالقوه زیست محیطی پیروی کند. اگر می خواهید در مورد کاربردهای پلی آکریل آمید بیشتر بدانید، لطفا با ما تماس بگیرید!

پلی آکریل آمید با خلوص بالا برای چه مواردی قابل استفاده است؟

پلی آکریل آمید با خلوص بالا فرآیندی از پل زدن ذرات و ذرات معلق توسط زنجیره های مولکولی بزرگ در پلیمر است که می تواند بخش های زنجیره ای مختلفی از مولکول های پلیمری را بر روی ذرات مختلف جذب کند و در نتیجه تراکم ذرات را تسریع کند.

1، عامل درمان:

داروهای مایع، این روش تزریق مایع به میعانات است، در یک زمان کوتاه به سرعت میعان آب خام، تشکیل گل زاج، در این زمان نیاز به تولید تلاطم فازی تر، قوی تر است. هنگام انجام آزمایش های لیوان، توصیه می شود به سرعت (250-300 دور در دقیقه) به مدت 10-30 ثانیه، معمولاً بیش از 2 دقیقه هم بزنید. این زمان خوبی است.

2، فلوکولانت:

فرآیند رشد و درشت شدن زاج است، نیاز به تلاطم مناسب و زمان ماند کافی (10-15 دقیقه) دارد. در مرحله بعدی می توان مشاهده کرد که بوکسیت به آرامی فرو می رود و یک لایه شفاف روی سطح ایجاد می کند. برای انجام آزمایش با دور 150 به مدت 6 دقیقه و سپس 60 دور در دقیقه به مدت 4 دقیقه هم بزنید تا معلق شود. به این واکنش نگاه کنید. اگر به اثر توجه نمی کنید، لطفا به موقع تنظیم کنید.

3، رسوب لخته ای:

برای فاضلاب خانگی و تصفیه فاضلاب، محصول در بار مثبت متوسط یا قلیایی سازگار، استفاده از ذرات معلق فاضلاب بار منفی، بارش فاضلاب. این فرآیند رسوب لخته ای نامیده می شود و نیاز به جریان آهسته دارد. برای بهره وری بیشتر، معمولا از مخزن رسوب لوله و صفحه (ورق) کج شده (ورق جدا شده از شناور) استفاده می شود.

بسیاری از گل های آلومینیومی بد ساخته شده توسط دیواره شیبدار لوله (صفحه) مسدود شده و در پایین مخزن قرار می گیرند. آب سطحی آب تمیز است و سایر گلهای کوچک و متراکم آلوم به برخورد ادامه می دهند و توده های بزرگی را تشکیل می دهند تا زمانی که درجه کدورت باقی مانده اساساً تغییر نکند.

پلی آکریل آمید با خلوص بالا به طور گسترده در نفت، کاغذ، تصفیه آب، نساجی و سایر زمینه های صنعتی استفاده می شود.

از آنجایی که پلی آکریل آمید با خلوص بالا پودر می شود، در صورت حل شدن به راحتی پرواز می کند و محیط کار را آلوده می کند. نحوه حل کردن پودر پلی آکریل آمید با خلوص بالا برای ما بسیار مهم است. مخزن انحلال عمدتاً استوانه ای است و ارتفاع سطح مایع سیلندر حدود 1.2 تا 1.5 برابر قطر سیلندر است که سطح مایع ایده آل است.

به دلیل اثر جریان، چهار گوشه استوانه مربعی به راحتی گوشه های مرده ایجاد می شود. به منظور جلوگیری از تجمع ذرات نامحلول مرده راکد زاویه، باید سعی کنید برای جلوگیری از انتخاب. مخلوط کن می تواند عمودی یا افقی باشد.

در صورتی که محصولات پودری پام پلی آکریل آمید باز و در معرض هوا قرار نگیرند، کیفیت بیش از یک سال تغییر نمی کند، اما به دلیل خاصیت رطوبت سنجی قوی محصول، باید ابتدا آب بندی و نگهداری شود، می توان از آن استفاده کرد.

در همان زمان، بسیاری از محصولات مهم پایین دستی را نیز گسترش داد که به طور گسترده در نفت، کاغذ، تصفیه آب، نساجی و سایر زمینه های صنعتی استفاده می شود.

پلی آکریل آمید با خلوص بالا یک پلیمر پلیمری خطی محلول در آب است که با مونومرهای دیگر کوپلیمریزه یا کوپلیمریزه شده و دارای کسر جرمی بیش از 50 درصد است. عمدتا از ویژگی های ساختار مولکولی و خواص فیزیکی و شیمیایی خاص آن است.

دلیل اینکه فاضلاب معدن فلز رسوب نمی کند: فاضلاب معدن طلا به طور کلی رسوب طبیعی دشوار است، دلیل اصلی این است که فاضلاب معدن طلا پراکندگی درشت است، اندازه ذرات رسوب متفاوت است، محیط پراکندگی آب است.

اندام خاک رس خنثی از آب از یک لایه جذب حاشیه ای و یک لایه انتشار تشکیل شده است. از آنجایی که تعداد زیادی آنیون در سطح لبه میسل ها جذب می شوند، بار بین میسل ها برابر است و رسوب آن دشوار است.

پساب معدنی فلزی به سختی به طور طبیعی رسوب می کند. می تواند ذرات جامد معلق را جذب کند و لخته سازی بزرگی را بین پل ذرات یا از طریق بار و ذره تشکیل دهد.

پلیمر تصفیه فاضلاب چیست؟

در تصفیه فاضلاب ، از پلیمرها برای انعقاد جامدات معلق و تولید کشک های بزرگ از مواد جامد ( لخته ) استفاده می شود. قبل از استفاده باید با آب تا غلظت 0.5٪ رقیق شود.

پلیمرها جامدات را از مایعات از طریق فرآیندی به نام لخته سازی جدا می کنند. با توجه به نام فرآیند، این پلیمرهای محلول در آب خاص را می شنوید که به عنوان فلوکولانت یا لخته ساز پلیمری معرفی می شوند.

توانایی پلیمرها در لخته سازی جامدات نقش اصلی آنها در تصفیه آب است . آنها می توانند به تنهایی موثر باشند و در صورت ترکیب با یک منعقد کننده بسیار تأثیرگذار باشند.

اغلب آب یا فاضلاب فرآیندهای صنعتی شامل رسوبات و ذرات با بار الکتریکی منفی است. بار منفی اطراف هر ذره باعث می شود که آنها به هم نرسند و پراکندگی کلوئیدی ایجاد شود.

ذرات باردار منفی برای ساعت‌ها، هفته‌ها و حتی سال‌ها به هم نمی‌آیند و در حالت تعلیق مایع شناور نمی‌شوند. یک مثال ساده آب گل آلودی است که توسط تولیدکنندگان سنگدانه ایجاد می شود که شن و ماسه را می شویند.

منعقد کننده ای که به آب گل آلود اضافه می شود، فرآیند انعقاد ایجاد می کند که بار منفی ذرات را خنثی می کند. پس از خنثی شدن، ذرات می توانند با هم جمع شوند و ذرات بزرگتری به نام لخته های کوچک یا پین لخته تشکیل دهند .

آیا پلیمر لخته ساز است یا منعقد کننده؟

پلیمرها (مواد شیمیایی آلی با زنجیره بلند، با وزن مولکولی بالا) به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. اینها را می توان به عنوان کمک منعقد کننده همراه با منعقد کننده های غیر آلی معمولی استفاده کرد. پلیمرهای آنیونی (با بار منفی) اغلب با منعقد کننده های فلزی استفاده می شوند.

چرا پلیمر به لجن اضافه می شود؟

تصفیه خانه های فاضلاب عمدتاً از پلیمرها در فرآیند خشک کردن لجن استفاده می کنند تا به انعقاد قطعات کوچک بیوسولیدها به قطعات بزرگتر کمک کنند. دلیل آن این است که استفاده از ترکیبات مبتنی بر آهن و آلومینیوم باعث تکه تکه شدن جامدات زیستی و مملو از آب می شود.

تجزیه شیمیایی و فتولیتیکی پلی آکریل آمیدهای مورد استفاده در تصفیه آب آشامیدنی

تجزیه شیمیایی و فتولیتیکی پلی‌آکریل آمیدهای مورد استفاده در تصفیه آب آشامیدنی دانشگاه Peiyao Cheng در فلوریدا جنوبی این و کارهای اضافی را در ادامه مطلب دنبال کنید: بخشی از مطالعات آمریکایی. ، “تجزیه شیمیایی و فتولیتیکی پلی آکریل آمیدهای مورد استفاده در تصفیه آب آشامیدنی” (2004).

پایان نامه ها و رساله های تحصیلات تکمیلی. این پایان نامه به صورت رایگان و آزاد توسط دانشکده تحصیلات تکمیلی در Scholar Commons برای شما آورده شده است.

برای گنجاندن در پایان نامه ها و پایان نامه های تحصیلات تکمیلی توسط یک مدیر مجاز Scholar Commons پذیرفته شده است. برای اطلاعات بیشتر لطفا تماس بگیرید

لخته سازی پلیمری با اکسیداسیون کلر اکسیداسیون پلیمر با اکسیداسیون پرمنگنات

نتیجه و بحث در مورد تخریب شیمیایی باقیمانده اکسیدان اکسیدان طیف UV/جذب کل باقیمانده های آکریلامید کربن ارگانیک 6 باقیمانده نیتروژن غیر طبیعی است. مراجع 62 ضمیمه 67 ضمیمه A: تست کل جامدات 68 پیوست B: آزمایش کلر 70 پیوست C: آزمایش پرمنگنات 71 پیوست D: آزمایش آکریل آمید توسط GC-ECD 73 پیوست E: برگه داده ایمنی مواد 76 و پیوست F: نمودارهای 89 ii

فهرست جداول جدول 2.1 مسیرهای تخریب پلی آکریل آمیدها 8 جدول 2.2 تخریب پلی آکریل آمیدها در اثر قرار گرفتن در معرض کلر یا ازن 11 جدول 2.3 عوامل موثر بر عملکرد لخته سازی پلیمری آزمایش‌های نیتروژن 28 جدول 3.4 آزمایش‌های باقی‌مانده آکریل آمید 29 جدول 4.1 جدول 4.2 جدول 4.3 مقایسه کاهش باقی‌مانده‌های کلر/پرمنگنات پس از واکنش با سه نمونه PAM (N-3300 P، A-3333 P، و C-3328 برای ساعت‌های C-435)

محتوای نیتروژن در سه کلاریفلوک PAM (N 3300 P، A-3333 P و C-3280) قبل و بعد از KMnO 4 (4 میلی گرم در لیتر و 6 میلی گرم در لیتر) و کلر (10 میلی گرم در لیتر و 15 میلی گرم در لیتر) اکسیداسیون به مدت 1 ساعت 48 مقایسه عملکرد لخته سازی PAM ها پلی اکریل آمید ( PAM ) قبل و بعد از اکسیداسیون با کلر آزاد (10 میلی گرم در لیتر) یا پرمنگنات پتاسیم (4 میلی گرم در لیتر) 55 iii

کاهش باقیمانده کلر هنگام واکنش با محلول های PAM 10 پی پی ام (Cl 2 با دوز 10 پی پی ام)

کاهش باقیمانده های کلر هنگام واکنش با محلول های PAM 10 پی پی ام (Cl 2 ppm دوز شده در 95) کلر مصرف شده در 30 دقیقه برای سه PAM با و بدون اثرات UV (Cl 2 با دوز 5 ppm) 91 مقایسه کلر مصرف شده در 30 دقیقه برای سه PAM با و بدون اثرات UV (Cl 2 با دوز 10 ppm) 92 مقایسه KMnO 4

مصرف شده در 30 دقیقه برای سه PAM با و بدون اثرات UV (KMnO 4 با دوز 2 ppm) 92 Compa خطر KMnO 4 مصرف شده در 30 دقیقه برای سه PAM با و بدون اثرات UV (KMnO 4 با دوز 6 پی پی ام) 93 کروماتوگرام باقیمانده آکریل آمید در 10 پی پی ام C-3280 (با استاندارد ACM ppb 10)

چکیده پلی آکریل آمیدها (PAMs)

دسته ای از پلیمرها هستند که از آکریل آمید به تنهایی یا کوپلیمر شده با مونومرهای دیگر تشکیل شده اند. PAM ها در تصفیه آب آشامیدنی به عنوان لخته کننده یا منعقد کننده در بالاترین حجم در بین انواع پلیمرها مورد استفاده قرار گرفته اند.

در فرآیندهای تصفیه آب آشامیدنی، پلی آکریل آمیدها اغلب در معرض اکسیدان ها (مانند کلر و پرمنگنات) و تابش اشعه ماوراء بنفش نور خورشید یا منابع مصنوعی قرار می گیرند.

هدف از این مطالعه ارزیابی تخریب احتمالی PAM ها ناشی از اکسیداسیون شیمیایی و / یا تابش UV است. سه نوع از محصولات PAM (غیر یونی، کاتیونی و آنیونی) تحت اکسیداسیون کلر آزاد و پرمنگنات، تابش اشعه ماوراء بنفش و اثرات ترکیبی آنها مورد مطالعه قرار گرفتند.

مشخص شده است که PAM کاتیونی ناپایدارترین پلیمر در بین سه نوع مطالعات نمونه پلیمری بود، با این حال، تنها تخریب جزئی مشاهده شد. باقیمانده آکریل آمید در کاتیونی PAM C-3280 بالاتر از مقدار دستورالعمل ایالات متحده بود و قرار گرفتن در معرض کلر یا پرمنگنات تا حدی منجر به کاهش سطح آکریل آمید شد. تابش اشعه ماوراء بنفش باعث کاهش کل پلیمر نمی شود

محتویات و باقیمانده آکریل آمید

، اما تخریب ناشی از مواد شیمیایی را تسریع کردند. قرار گرفتن در معرض کلر یا پرمنگنات به مدت یک ساعت منجر به کاهش 20-35٪ در عملکرد لخته سازی برای هر نمونه پلیمری شد.

قرار گرفتن در معرض زمان کوتاه (5 دقیقه) منجر به از دست دادن عملکرد لخته سازی برای PAM های غیر یونی و آنیونی نشد. با این حال، برای PAM کاتیونی، حتی قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت در معرض کلر منجر به از دست دادن عملکرد لخته‌سازی % شد که نشان داد PAM کاتیونی نسبت به اکسیداسیون حساس‌تر است. ix

مقدمه پلیمرهای آلی

بیش از 40 سال است که در تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شوند. در سال 1967، اولین پلیمر آلی کاملاً مصنوعی توسط سرویس بهداشت عمومی ایالات متحده برای تصفیه آب آشامیدنی پذیرفته شد (AWWA، 2001). پس از 15 سال، تخمین زده شد که بیش از نیمی از تصفیه خانه های آب در ایالات متحده از یک یا چند پلیمر برای بهبود کارایی تصفیه استفاده می کنند (AWWA Coagulation and Filtration کمیته، 1982).

اگرچه هزاران محصول پلیمری پذیرفته شده توسط EPA وجود دارد، اعتقاد بر این است که تعداد ترکیبات مرتبط با آن محصولات کمتر از 20 است که در میان آنها محصولات پلی آکریل آمید بیشترین حجم را به کار می برند (Hanson et al., 1983; Mangravite, 1983). ).

پلی آکریل آمیدها (PAMs) خانواده ای از پلیمرها و کوپلیمرها هستند که از نظر شکل محصول، نوع بار، چگالی بار، وزن مولکولی و سایر خواص متفاوت هستند. آنها به طور کلی با پلیمریزاسیون آکریل آمید (ACM) به تنهایی برای تشکیل یک پلیمر غیر یونی، با اسید اکریلیک یا نمک های اسید اکریلیک برای تشکیل یک پلیمر آنیونی، یا با یک مونومر کاتیونی (به عنوان مثال DADMAC) برای تشکیل یک پلیمر کاتیونی تهیه می شوند. PAM های آنیونی را می توان با هیدرولیز قلیایی PAM غیریونی نیز تهیه کرد.

ساختار PAM و برخی از کوپلیمرهای آن در شکل 1.1 نشان داده شده است (اقتباس از Bolto، 1995). 1

ساختار پلی آکریل آمیدها.

(الف) PAM غیر یونی؛ (ب) کوپلیمر PAM آنیونی. (ج) کوپلیمر کاتیونی ACM و DADMAC (اقتباس شده از Bolto، 1995) PAM ها در کاربردهای مختلفی مانند انعقاد/لخته سازی آب آشامیدنی و فاضلاب، تهویه خاک، کشاورزی، بازیافت نفت و کاربردهای زیست پزشکی استفاده شده اند. این پایان نامه بر کاربرد آنها در تصفیه آب آشامیدنی تمرکز دارد.

در تصفیه آب آشامیدنی، PAM ها معمولاً در طول انعقاد یا لخته سازی اضافه می شوند تا ذرات و مواد آلی طبیعی (NOM) را بی ثبات کنند و با ته نشینی یا فیلتراسیون حذف را تسهیل کنند. PAM های کاتیونی اغلب به عنوان منعقد کننده های اولیه برای افزایش انعقاد و رسوب (یا فیلتراسیون) ذرات با بار منفی در آب طبیعی از طریق 2 استفاده می شوند.

جذب و خنثی سازی بار سطحی

(لترمن و پرو، 1990). PAMهای غیر یونی و آنیونی معمولاً دارای وزن مولکولی بالاتر (یا زنجیره بلندتر) نسبت به PAMهای کاتیونی هستند. آنها اغلب پس از انعقاد اضافه می شوند تا به اتصال ذرات دارای بار مثبت کمک کنند تا از طریق مکانیزمی به نام پل پلیمری، آگلومراهای بزرگتری تشکیل دهند.

در تصفیه آب آشامیدنی، همراه با پلی الکترولیت های آلی، از انواع مواد شیمیایی نیز استفاده می شود، از جمله اکسیدان ها (مانند کلر، ازن، پرمنگنات و دی اکسید کلر)، آهک، منعقد کننده های معدنی، فلوراید و بازدارنده های خوردگی.

در تصفیه آب های سطحی، اکسیدان ها اغلب قبل از انعقاد (به نام پیش اکسیداسیون) برای درمان مواد معدنی کاهش یافته و ترکیبات مرتبط با طعم و بو اضافه می شوند (لوین و همکاران، 2004). این نگرانی وجود دارد که آن اکسیدان های باقیمانده ممکن است با پلی الکترولیت های آلی اضافه شده برای انعقاد/لخته سازی واکنش دهند و این واکنش ها ممکن است بر عملکرد پلیمرها تأثیر منفی بگذارد و پیش سازهای محصولات جانبی ضد عفونی (DBPs) تولید کنند (لوین و همکاران، 2004). . در بیشتر شرایط، اکسیدان‌ها پس از شفاف‌سازی آب برای ضدعفونی اضافه می‌شوند.

یک باقیمانده اکسیدان معمولاً در آب تمام شده برای کنترل رشد باکتری در سیستم های توزیع نگهداری می شود. اگر پلیمرهای باقیمانده وجود داشته باشد، ممکن است واکنش‌هایی با اکسیدان‌های باقیمانده در سیستم توزیع آب رخ دهد و احتمالاً برخی مواد سمی (مانند مونومر آکریل آمید) یا محصولات جانبی ضدعفونی تولید کند. 3

این مطالعه برای ارائه ارزیابی تغییرات پلی آکریل آمیدها و مونومرهای آکریل آمید در طول تصفیه آب طراحی شده است

و نتایج این مطالعه می تواند داده های علمی ارائه دهد که ممکن است در ارزیابی اثربخشی سیاست فعلی مربوط به استفاده از پلی آکریل آمیدها مفید باشد. اهداف خاص این مطالعه عبارتند از:

1) ارزیابی تجزیه شیمیایی پلی آکریل آمیدهای ناشی از کلر و پرمنگنات، بر اساس کاهش باقیمانده اکسیدان و تغییرات احتمالی پلی آکریل آمیدها (کربن آلی کل و طیف/جذب UV) و ناخالصی های آنها (باقی مانده های آکریل آمید). و باقیمانده نیتروژن معدنی)؛

2) تجزیه نوری پلی آکریل آمیدها با قرار گرفتن در معرض نور خورشید مصنوعی با طیف UV، بر اساس تغییرات کل کربن آلی، جذب UV و باقیمانده های آکریل آمید را بررسی کنید، و همچنین تاثیر UV را بر اکسیداسیون کلر/پرمنگنات PAM ها ارزیابی کنید.

3) ارزیابی تأثیر اکسیدان ها (کلر و پرمنگنات) بر عملکرد لخته سازی پلی آکریل آمیدها، بر اساس نرخ ته نشینی دوغاب کائولن. و 4) ارائه پیشنهادات در مورد انتخاب و استفاده از پلیمرها در تصفیه آب آشامیدنی.

پیشینه این فصل به بررسی ویژگی های آکریل آمید و پلیمرهای آن می پردازد.

این فصل خلاصه‌ای را ارائه می‌کند که بر مطالعات قبلی در مورد تخریب پلیمری ناشی از فوتولیتیک و شیمیایی، تغییرات عملکرد مرتبط با تخریب پلیمر، و تجزیه و تحلیل شیمیایی مونومرهای پلی‌اکریلامیدها (PAMs) و آکریل آمید (ACM) تاکید می‌کند. بخش آخر مقررات جاری در مورد محصولات PAM را بررسی می کند.

1. آکریل آمید و پلی آکریل آمیدها آکریل آمید مونومر اصلی پلی آکریل آمیدها است. با این حال، آکریل آمید و پلی آکریل آمیدها خواص کاملاً متفاوتی دارند.

این بخش خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آکریل آمید و پلی آکریل آمیدها را معرفی می کند که برای درک تخریب پلی آکریل آمیدها و مونومرهای آنها بسیار مهم هستند.

1.1 آکریل آمید آکریل آمید یک جامد کریستالی بی بو سفید است که در آب و دیگر حلال های قطبی مانند استون و استونیتریل بسیار محلول است. این شامل دو گروه عاملی اصلی، یک گروه آمید و پیوند دوگانه کربن-کربن وینیلیک است (شکل 2.1) (Caufield et al., 2002).

به دلیل وجود پیوند دوگانه با کمبود الکترون، آکریل آمید به طیف وسیعی حساس است از واکنش ها، مانند افزودن های هسته ، دیلز-آلدر، و واکنش های رادیکال (MacWilliams، 1973). CH 2 CH CO NH 2 شکل 2.1 ساختار آکریل آمید (اقتباس از Caufield و همکاران، 2002) آکریل آمید می تواند به طور حاد سمی باشد.

به آسانی با خوردن و استنشاق و از طریق پوست جذب می شود و سپس به طور گسترده در مایعات بدن توزیع می شود

(WHO، 1996). LD 50 خوراکی (دوز کشنده برای نیمی از جمعیت) mg/kg وزن بدن موش و mg/kg وزن بدن برای موش است (Letterman and Pero, 1990). LD 50 پوستی در موش 400 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن است (WHO، 1996).

آکریل آمید همچنین یک نوروتوکسین تجمعی است که می تواند منجر به آسیب عصبی ناشی از قرار گرفتن در معرض مزمن دهان در انسان و حیوانات شود، با اثراتی مانند بی حسی و ضعف در دست ها و پاها (US EPA، 1999).

خطر سرطان نیز در جمعیت های انسانی و همچنین در مطالعات انجام شده بر روی موش ها ثبت شده است. بنابراین، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) آکریل آمید را به عنوان یک B2، یک سرطان زای احتمالی برای انسان طبقه بندی کرد (US EPA، 1984 و 1993).

پلی آکریل آمیدها پلی آکریل آمیدها از طریق پلیمریزاسیون شعاعی آزاد آکریل آمید با استفاده از انواع سیستم های شروع (مانند پراکسیدها، پرسولفات ها، زوج های ردوکس و فتوشیمیایی) در محلول های آبی یا پراکندگی تهیه می شوند.

خواص فیزیکی هر محصول پلی آکریل آمید معمولاً متفاوت است.

به عنوان مثال، شکل PAM ها می تواند جامد، امولسیون یا محلول باشد، با وزن مولکولی از هزاران تا بیش از میلیون دالتون. پلی آکریل آمید برای انسان، حیوانات، ماهی یا گیاهان نسبتاً غیر سمی است (Seybold، 1994؛ WHO، 1985).

LD 50 خوراکی برای موش‌ها بیشتر از 5000 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن و برای ماهی‌ها بیشتر از 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم است (برگه اطلاعات ایمنی مواد در ضمیمه E).

در حالی که واکنش آکریل آمید به دلیل پیوند دوگانه کمبود الکترون آن است، پلی آکریل آمیدها به دلیل عدم وجود پیوند دوگانه که با فرآیند پلیمریزاسیون حذف می شود، نسبتاً بی اثر در نظر گرفته می شوند (MacWilliams, 1973).

با این حال، پلی آکریل آمیدها بسته به ماهیت پلیمر، ناخالصی های موجود و شرایطی که در معرض آن قرار می گیرند، مستعد انواع فرآیندهای تخریب هستند. به عنوان مثال، گروه آمید در پلی آکریل آمیدها می تواند تحت هیدرولیز و کم آبی قرار گیرد (Caulfield et al., 2002).

به طور کلی، واکنش های تخریب غیر قابل برگشت هستند و خواص فیزیکی و شیمیایی پلیمر را تغییر می دهند. محصولات جانبی تخریب نیز نگران کننده هستند زیرا ممکن است با آزاد کردن مونومرهای آکریل آمید یا تشکیل محصولات جانبی ضد عفونی (مانند تری هالومتان ها) از کلر زنی به سمیت کمک کنند.

تخریب پلی آکریل آمیدها پنج مسیر اصلی تخریب برای پلی آکریل آمیدها وجود دارد: تجزیه حرارتی، فتولیتیک، بیولوژیکی، شیمیایی و مکانیکی.