Полиакриламид (ПАМ) — это полимер, обычно используемый в различных промышленных и экологических целях. Он может существовать в различных ионных состояниях в зависимости от типа ионов, связанных с основной цепью полимера. Двумя основными формами полиакриламида на основе ионного заряда являются анионный полиакриламид (APAM) и катионный полиакриламид (CPAM). Вот ключевые различия между ними:

1. Ионный заряд:

- АПАМ: Анионный полиакриламид несет отрицательный заряд на основной цепи полимера из-за присутствия анионных функциональных групп, таких как карбоксилатные (-COO-) или сульфонатные (-SO3-) группы. Эти группы диссоциируют в воде, в результате чего образуются отрицательно заряженные полимерные цепи.

- КПАМ: Катионный полиакриламид обладает положительным зарядом на основной цепи полимера благодаря наличию катионных функциональных групп, таких как амино (-NH2) или четвертичные аммониевые группы (-N+(CH3)3). Эти группы диссоциируют в воде, образуя положительно заряженные полимерные цепи.

2. Приложения:

- APAM: Анионный полиакриламид в основном используется в тех случаях, когда требуется флокуляция, осветление и осаждение отрицательно заряженных частиц или взвешенных твердых веществ. Он обычно используется при очистке сточных вод, обезвоживании осадка, в горнодобывающей промышленности и на нефтяных месторождениях.

- CPAM: Катионный полиакриламид используется, когда необходимы флокуляция и разделение твердого вещества и жидкости положительно заряженных частиц или взвешенных твердых веществ. Его часто используют в таких отраслях, как производство бумаги, текстиля, водоподготовки, а также в качестве средства удержания при производстве бумаги.

3. Механизм флокуляции:

- APAM: Анионный полиакриламид взаимодействует с отрицательно заряженными частицами или коллоидами в суспензии посредством электростатического притяжения. Отрицательные заряды полимерных цепей APAM притягивают и нейтрализуют частицы, что приводит к образованию более крупных хлопьев и способствует их осаждению или удалению.

- CPAM: катионный полиакриламид взаимодействует с положительно заряженными частицами или коллоидами в суспензии посредством электростатического притяжения. Положительные заряды полимерных цепей CPAM притягивают и нейтрализуют частицы, что приводит к образованию более крупных хлопьев и облегчает их осаждение или разделение.

4. Эффективность в различных диапазонах pH:

- APAM: Анионный полиакриламид более эффективен в диапазоне pH от нейтрального до щелочного (pH 6–10), где отрицательный заряд полимера остается стабильным.

- CPAM: Катионный полиакриламид более эффективен в диапазоне pH от кислого до нейтрального (pH 4–8), где положительный заряд полимера остается стабильным.

Важно отметить, что существуют также неионные полиакриламиды, которые не несут ионного заряда. Эти неионные ПАМ часто используются для таких применений, как смазка, снижение трения и улучшение восстановления.