Les indicateurs techniques depolyacrylamidesont généralement le poids moléculaire, le degré d'hydrolyse, le degré ionique, la viscosité, la teneur en monomère résiduel, donc juger la qualité du PAM peut également être jugé à partir de ces indicateurs !
01Poids moléculaire
Le poids moléculaire du PAM est très élevé et a été considérablement amélioré ces dernières années.Le PAM, utilisé dans les années 1970, avait un poids moléculaire de plusieurs millions. Depuis les années 1980, le poids moléculaire du PAM le plus efficace dépassait 15 millions, et certains atteignaient 20 millions. « Chacune de ces molécules de PAM est polymérisée à partir de plus de cent mille molécules d'acrylamide ou d'acrylate de sodium (l'acrylamide a un poids moléculaire de 71, et le PAM avec cent mille monomères a un poids moléculaire de 7,1 millions). »
En général, les PAM à poids moléculaire élevé présentent de meilleures performances de floculation : l'acrylamide a un poids moléculaire de 71 % et celui de 7,1 millions pour les PAM contenant 100 000 monomère. Le poids moléculaire du polyacrylamide et de ses dérivés varie de quelques centaines de milliers à plus de 10 millions. On distingue, selon le poids moléculaire, les poids moléculaires faibles (inférieurs à 1 million), moyens (de 1 million à 10 millions), élevés (de 10 millions à 15 millions) et supermoléculaires (supérieurs à 15 millions).
Le poids moléculaire de la matière organique macromoléculaire, même dans le même produit, n'est pas complètement uniforme, le poids moléculaire nominal est sa moyenne.
02Degré d'hydrolyse et degré d'ionisation
Le degré ionique du PAM a une grande influence sur son utilisation, mais sa valeur optimale dépend du type et de la nature du matériau traité. Les valeurs optimales varient selon les circonstances. Si la force ionique du matériau traité est élevée (contenant davantage de substances inorganiques), le degré ionique du PAM doit être plus élevé ; au contraire, il doit être plus faible. En général, le degré d'anion est appelé degré d'hydrolyse. Le degré ionique désigne généralement les cations.
Ionicité =n/(m+n)*100%
Le PAM produit initialement a été polymérisé à partir d'un monomère de polyacrylamide, dépourvu de groupement -COONa. Avant utilisation, il faut ajouter de la soude (NaOH) et chauffer pour hydrolyser une partie du groupement -CONH2 en -COONa. L'équation est la suivante :
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
L'ammoniac gazeux est libéré lors de l'hydrolyse. La proportion d'amides hydrolysées dans le PAM est appelée degré d'hydrolyse du PAM, qui correspond au degré d'anion. L'utilisation de ce type de PAM est peu pratique et ses performances sont médiocres (l'hydrolyse par chauffage diminue considérablement le poids moléculaire et les performances du PAM). Il est rarement utilisé depuis les années 1980.
La production moderne de PAM propose une variété de produits à degrés d'anions différents, l'utilisateur peut, en fonction des besoins et grâce au test réel, choisir la variété appropriée, sans avoir besoin d'hydrolyse, après dissolution, peut être utilisé.Cependant, par habitude, certains appellent encore hydrolyse le processus de dissolution des floculants. Il convient de noter que l'hydrolyse désigne la décomposition de l'eau, une réaction chimique. L'hydrolyse du PAM libère de l'ammoniac gazeux, tandis que la dissolution est une simple action physique, et non une réaction chimique. Ces deux phénomènes sont fondamentalement différents et ne doivent pas être confondus.
03Teneur en monomères résiduels
La teneur en monomère résiduel du PAM fait référence à la teneur enmonomère d'acrylamideLors de la polymérisation de l'acrylamide en polyacrylamide, la réaction est incomplète et, finalement, résiduelle dans les produits acrylamides. Il s'agit d'un paramètre important pour déterminer son adéquation à l'industrie alimentaire. Le polyacrylamide est non toxique, mais l'acrylamide présente une certaine toxicité. Dans le polyacrylamide industriel, il est difficile d'éviter la présence de traces résiduelles de monomère d'acrylamide non polymérisé. Par conséquent, la teneur en monomère résiduel dansProduits PAMDoit être strictement contrôlé. La quantité de monomère résiduel dans le PAM utilisé dans l'eau potable et l'industrie alimentaire ne doit pas dépasser 0,05 % à l'échelle internationale. La valeur des produits étrangers réputés est inférieure à 0,03 %.
04viscosité
La solution de PAM est très visqueuse. Plus sa masse moléculaire est élevée, plus sa viscosité est importante. En effet, les macromolécules de PAM sont de longues chaînes fines qui résistent fortement à leur déplacement en solution. La viscosité reflète l'importance de la force de frottement dans la solution, également appelée coefficient de frottement interne. La viscosité d'une solution de toutes les matières organiques polymères est élevée et augmente avec la masse moléculaire. Une méthode pour déterminer la masse moléculaire d'une matière organique polymère consiste à déterminer la viscosité d'une solution à une concentration donnée dans certaines conditions, puis à calculer sa masse moléculaire, appelée « masse moléculaire moyenne en viscosité », selon une formule spécifique.
Date de publication : 12 janvier 2023