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La poliacrilamida catiónica, abreviada como CPAM , es un polímero orgánico con carga positiva. Debido a sus propiedades únicas, se utiliza ampliamente en diversas industrias como el tratamiento de agua, la fabricación de papel, la minería y la agricultura. Esta sustancia es un potente coagulante y coadyuvante de coagulación y es muy eficaz para separar partículas sólidas de líquidos.
En este artículo, examinaremos la química, los métodos de producción, las aplicaciones y los beneficios del CPAM .
1. Estructura química y propiedades del CPAM
La poliacrilamida catiónica es un polímero soluble en agua compuesto por unidades repetidas de acrilamida y un monómero catiónico como el metacrilato de dimetilaminoetilo (DMAEMA) o el cloruro de acrilamidopropiltrimetilamonio (APTAC) .
Características principales de CPAM:
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Alta carga positiva: Debido a que contiene grupos de amonio cuaternario, tiene una adsorción superficial efectiva en partículas con carga negativa como arcilla y materia orgánica.
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Alto peso molecular (500.000 a 20 millones de Daltons): provoca la formación de grandes copos y acelera la sedimentación.
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Solubilidad en agua: fácilmente soluble en agua y la viscosidad de la solución es alta.
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Estabilidad química: Estable en un amplio rango de pH (3-10).
2. Método de producción de poliacrilamida catiónica
El proceso de producción de CPAM implica la polimerización por radicales libres de monómeros de acrilamida y monómeros catiónicos , que se lleva a cabo principalmente de dos maneras:
A) Polimerización en solución
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Los monómeros se disuelven en agua y se polimerizan utilizando un iniciador de radicales libres como el persulfato de amonio.
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La reacción se lleva a cabo a una temperatura controlada (50-70°C).
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El producto final es polvo o gel después del secado.
B) Polimerización en emulsión inversa
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Los monómeros se dispersan en la fase orgánica y se polimerizan.
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Este método es adecuado para producir CPAM de peso molecular muy alto.
3. Principales aplicaciones del CPAM
3.1. Tratamiento de agua y aguas residuales
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Coagulantes y coadyuvantes de coagulación: CPAM promueve la formación de flóculos neutralizando la carga negativa de las partículas coloidales.
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Reducción de turbidez y eliminación de materia orgánica: se utiliza en plantas de tratamiento de aguas municipales e industriales.
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Secado de lodos: Reduce los costos de tratamiento reduciendo la humedad de los lodos.
3.2. Industria papelera
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Aumenta la resistencia del papel: actúa como retenedor de fibras.
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Mejorar el proceso de deshidratación: aumentar la velocidad de deshidratación de la pulpa.
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Previene la acumulación de partículas: reduce los problemas de incrustaciones en la maquinaria de fabricación de papel.
3.3. Minería
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Concentración y deshidratación de residuos minerales: se utilizan en el procesamiento de minerales como el carbón y el cobre.
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Separador sólido-líquido: Mejora la recuperación de agua durante el procesamiento.
Agricultura
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Mejora la estructura del suelo: reduce la erosión y aumenta la retención de agua del suelo.
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Reducir la escorrentía de fertilizantes: prevenir la contaminación del agua.
3.5. Industria del petróleo y el gas
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Perforación de pozos petroleros: como controlador de viscosidad y reductor de fricción.
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Tratamiento de aguas residuales de la industria petrolera: eliminación de aceite y sólidos suspendidos.
4. Ventajas de utilizar CPAM
Purificación eficiente del agua: Reduce el consumo de otros productos químicos.
Costes operativos reducidos: debido a la menor dosis requerida.
Respetuoso con el medio ambiente: más biodegradable que algunos coagulantes minerales.
Flexibilidad de aplicación: se puede utilizar en diversas industrias.
5. Consejos de seguridad y mantenimiento de CPAM
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Evitar el contacto directo con la piel y los ojos.
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Conservar en un lugar fresco y seco.
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En caso de ingestión, busque atención médica inmediatamente.
6. Conclusión
La poliacrilamida catiónica (CPAM) es un material ampliamente utilizado en diversas industrias, donde sus altas propiedades de condensación y adsorción superficial pueden optimizar los procesos de tratamiento de agua, fabricación de papel y minería. El uso de este polímero se ampliará aún más en los próximos años debido a sus beneficios económicos y ambientales.
Para seleccionar el grado de CPAM apropiado, se deben considerar factores como el peso molecular, el porcentaje catiónico y la solubilidad . Si necesita asesoramiento profesional, puede ponerse en contacto con un experto en la materia.
La poliacrilamida catiónica (CPAM) es un polímero sintético que se caracteriza por su naturaleza catiónica (carga positiva). Debido a sus propiedades únicas, se utiliza ampliamente como floculante en diversas industrias.
Especificaciones de la poliacrilamida catiónica
| Nombre químico | Poliacrilamida catiónica (CPAM) |
| apariencia | Gránulos de color blanco o amarillo claro |
| Peso molecular relativo | 100* 10 4 |
| Cationicidad, p/% | 5.0≤Peso≤95.0 |
| Contenido sólido, % | ≥88.0 |
| Contenido de monómero de acrilamida (base seca), % | ≤0,10 |
| Tiempo de disolución (1 g/l), t/min | t≤60 |
| Materia insoluble en agua, % | ≤0,30 |
| Residuo en el tamiz (abertura de tamiz de 1,40 mm) % | ≤5 |
| Contenido de sulfato, g/g | ≤0,05 |
| Contenido de cloruro, g/g | ≤0,05 |
Envasado y carga de poliacrilamida catiónica
| Peso neto 25 kg/bolsa de papel forrada con bolsa de plástico |
Aplicación de poliacrilamida catiónica
La poliacrilamida catiónica (CPAM) se utiliza en diversas industrias debido a sus propiedades únicas, principalmente su estructura molecular cargada positivamente. Los siguientes son los principales procedimientos:
Purificación del agua:
- Deshidratación de lodos: CPAM se utiliza ampliamente para la deshidratación de lodos en plantas de tratamiento de agua. Su carga positiva puede neutralizar la carga negativa de las partículas de lodo, provocando que el agua se acumule, promoviendo así la separación del agua y el lodo.
- Clarificación y Filtración: Durante el proceso de clarificación del agua, el CPAM ayuda a eliminar los sólidos suspendidos neutralizando su carga negativa, promoviendo su agregación para una filtración más fácil.
fabricación de papel:
En la industria de fabricación de papel, el CPAM se puede utilizar como agente de resistencia en seco, agente de retención y coadyuvante de filtración para aumentar la resistencia y la tenacidad del papel, mejorar significativamente la calidad del papel, ahorrar costos y aumentar la capacidad de producción de las fábricas de papel.
Industria textil:
La poliacrilamida catiónica (CPAM) se utiliza ampliamente en la industria textil, no sólo en procesos de tratamiento de aguas residuales como la separación sólido-líquido y la deshidratación de lodos, sino también en el procesamiento de fibras. Las siguientes son algunas áreas de aplicación específicas del procesamiento de fibra:
- Fijación del color : CPAM actúa como fijador del color, aumentando la adhesión del color y reduciendo la dispersión del color en la fibra.
- Tratamiento antiestático : CPAM se utiliza como agente antiestático para mejorar las propiedades antiestáticas de las fibras y mejorar la comodidad y la apariencia de los tejidos.
- Agente de acabado : CPAM se utiliza como agente de acabado para mejorar la sensación, la apariencia y la textura de las fibras para satisfacer las demandas del mercado.
- Aditivo de aceite : El CPAM actúa como un aditivo de aceite durante el proceso textil, aumentando la humectación de la fibra y la dispersión del aceite.
Minería y procesamiento de minerales:
El CPAM se utiliza en el proceso de separación sólido-líquido en operaciones mineras para ayudar en la sedimentación y deshidratación de relaves y lodos.
Industria del petróleo y el gas:
En el campo del petróleo y el gas, la poliacrilamida catiónica se utiliza de la siguiente manera:
- Tratamiento de aguas residuales : Promueve la floculación en los procesos de tratamiento de aguas residuales.
- Lodo de perforación : ayuda a separar los sólidos de los líquidos en aplicaciones de lodo de perforación.
- Estabilizador de arcilla : se puede utilizar como estabilizador de arcilla en yacimientos petrolíferos. Previene la hinchazón de la arcilla, mantiene la estabilidad del pozo y reduce el riesgo de colapso del pozo.
- Espesante de acidificación de yacimientos petrolíferos : ayuda a mejorar la eficacia del ácido en los pozos petrolíferos, aumenta la permeabilidad de las capas de petróleo y facilita la extracción de petróleo.
agricultura:
Los usos del CPAM en la agricultura son los siguientes:
- Aireación del suelo : Mejora la estructura y la estabilidad del suelo.
- Control de la erosión : estabilizar el suelo para evitar la erosión.
El contenido de iones de la poliacrilamida catiónica es del 20% al 55%.
Uso de poliacrilamida catiónica: Se debe controlar la concentración durante su uso. Cuando no se utilice equipo de disolución de conservante ni sistema de dosificación, se deberá instalar un tanque de dilución de disolución. La dosis debe ajustarse según las condiciones reales.
La poliacrilamida catiónica aparece como un polvo blanco con una ionicidad del 20% al 55%. Tiene buena solubilidad en agua y puede disolverse en cualquier proporción de agua. Es insoluble en agua. Su característica es el electrolito polimérico.
Características del producto: La poliacrilamida catiónica es un polímero lineal formado por copolimerización de monómeros catiónicos y acrilamida . Tiene las funciones de decoloración, absorción, eliminación de turbidez y eliminación de pegajosidad.
La poliacrilamida catiónica aparece como partículas de polvo blanco, con un peso molecular de 7-13 millones, una ionicidad del 10%-80% y buena solubilidad en agua. Es soluble en agua en cualquier proporción, pero insoluble en disolventes orgánicos. La poliacrilamida catiónica neutraliza los coloides orgánicos cargados negativamente en el lodo a través de los grupos catiónicos en el lodo y polimeriza los puentes poliméricos para suspender las partículas coloidales polimerizadas en forma de flóculos grandes.
El efecto de separación de la fase líquida es evidente y la dosis es baja. La poliacrilamida catiónica de alto peso molecular se utiliza principalmente para la floculación y precipitación de suspensiones y suspensiones acuosas. La floculación es difícil cuando las soluciones ácidas y alcalinas contienen suspensiones orgánicas.
En este caso, puede coagular eficazmente el sedimento y exhibir características diferentes. Las soluciones acuosas deben prepararse utilizando agua con un pH de 7 o menos. Diluido en diluyente, fácilmente hidrolizado. Debe utilizarse según sea necesario o el mismo día. No apto para almacenamiento a largo plazo.
Cómo utilizar poliacrilamida catiónica: ¿cuál es la concentración controlada durante su uso?
Uso de poliacrilamida catiónica : Se debe controlar la concentración durante su uso. Cuando no se utilice equipo de disolución de conservante ni sistema de dosificación, se deberá instalar un tanque de dilución de disolución. La dosis debe ajustarse según las condiciones reales.
La poliacrilamida catiónica aparece como un polvo blanco con una ionicidad del 20% al 55%. Tiene buena solubilidad en agua y puede disolverse en cualquier proporción de agua. Es insoluble en agua. Su característica es el electrolito polimérico.
Características de la poliacrilamida catiónica: La poliacrilamida catiónica es un polímero lineal formado por copolimerización de monómeros catiónicos y acrilamida. Tiene las funciones de decoloración, absorción, eliminación de turbidez y eliminación de pegajosidad.
La poliacrilamida catiónica aparece como partículas de polvo blanco, con un peso molecular de 7-13 millones, una ionicidad del 10%-80% y buena solubilidad en agua . Es soluble en agua en cualquier proporción, pero insoluble en disolventes orgánicos. La poliacrilamida catiónica neutraliza los coloides orgánicos cargados negativamente en el lodo a través de los grupos catiónicos en el lodo y polimeriza los puentes poliméricos para suspender las partículas coloidales polimerizadas en forma de flóculos grandes. El efecto de separación de la fase líquida es evidente y la dosis es baja.
La poliacrilamida catiónica de alto peso molecular se utiliza principalmente para la floculación y precipitación de suspensiones y suspensiones acuosas. La floculación es difícil cuando las soluciones ácidas y alcalinas contienen suspensiones orgánicas.
En este caso, puede coagular eficazmente el sedimento y exhibir características diferentes. Las soluciones acuosas deben prepararse utilizando agua con un pH de 7 o menos. Diluido en diluyente, fácilmente hidrolizado. Debe utilizarse según sea necesario o el mismo día. No apto para almacenamiento a largo plazo.
La poliacrilamida catiónica tiene muchas ventajas.
La eficacia de la poliacrilamida catiónica es bien conocida tanto dentro como fuera de la industria, especialmente en la floculación de aguas residuales industriales. Este fármaco es ampliamente utilizado debido a sus efectos terapéuticos. En el tratamiento de aguas residuales, el tratamiento de aguas residuales coloreadas es relativamente difícil.
Primero, revisemos los métodos anteriores de tratamiento de aguas residuales de metales no ferrosos. Se entiende que antes de que la poliacrilamida fuera ampliamente utilizada, las aguas residuales coloreadas se trataban mediante decoloración con carbón activado u otros métodos. Sin embargo, la poliacrilamida catiónica es actualmente un agente de tratamiento comúnmente utilizado para este tipo de aguas residuales.
¿Por qué utilizar poliacrilamida catiónica en lugar de otras poliacrilamidas iónicas? La razón principal es que la poliacrilamida catiónica tiene efectos de floculación y decoloración particularmente excelentes. La poliacrilamida catiónica tiene buenas propiedades de adsorción y formación de puentes. Las características de los extensores de cadena molecular no solo pueden adsorber materia suspendida, sino también adsorber pigmentos en aguas residuales precipitadas.
En comparación con el efecto decolorante del carbón activado, la poliacrilamida catiónica tiene muchas ventajas. Sólo después de un tratamiento el color y los sólidos suspendidos de las aguas residuales pueden cumplir los estándares para su reciclaje o descarga. Esta es también la razón por la que la poliacrilamida catiónica es más popular en la industria del tratamiento de aguas residuales coloreadas.
La poliacrilamida catiónica es un floculante eficaz para el tratamiento de aguas residuales.
Además, la demanda de industrias como la fabricación de papel, el procesamiento de minerales, el lavado de carbón, los textiles, la metalurgia, el refuerzo de cemento, los súper absorbentes, los adhesivos y los agentes de recurtido de cuero también crecerá de manera constante. Se estima que la demanda de poliacrilamida catiónica superará el 40% en 2010 , lo que impulsará a las instituciones de investigación científica y a las empresas de producción a desarrollar y producir vigorosamente poliacrilamida catiónica. Se espera que los productos de poliacrilamida catiónica entren en un período dorado de desarrollo en los próximos años. Por lo tanto, juega un papel muy obvio en la aceleración de la sedimentación de partículas en la suspensión, acelerando la clarificación de la solución y promoviendo la filtración.
Aniones, cationes e iones. Al mismo tiempo, la poliacrilamida catiónica es un floculante eficaz para el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, la producción de poliacrilamida catiónica de alto peso molecular y su aplicación en determinados campos son de gran importancia. La poliacrilamida se puede dividir en tipos iónicos y no iónicos según sus propiedades iónicas.
El proyecto producirá una variedad de productos de emulsión de poliacrilamida catiónica y aniónica de alto y bajo peso molecular. La poliacrilamida catiónica flocula principalmente coloides cargados negativamente y tiene las funciones de eliminar la turbidez, decolorar, adsorber y unir. Es adecuado para impresión y teñido, fabricación de papel, alimentación, construcción, metalurgia, procesamiento de minerales, polvo de carbón, campos petrolíferos, procesamiento de productos acuáticos, fermentación y otras industrias. Es adecuado para el tratamiento de aguas residuales urbanas, lodos urbanos, lodos de fabricación de papel y otros lodos industriales.