بولي أكريلاميد(PAM) بوليمر متعدد الاستخدامات يُستخدم على نطاق واسع في معالجة المياه، وصناعة الورق، واستخلاص النفط، وغيرها من المجالات. يُقسّم PAM، وفقًا لخصائصه الأيونية، إلى ثلاثة أنواع رئيسية: كاتيونية (CPAM الكاتيونية)، وأنيونية (APAM الأنيونية)، وغير أيونية (NPAM غير الأيونية). تختلف هذه الأنواع الثلاثة اختلافًا جوهريًا في التركيب والوظيفة والاستخدام.
1. بولي أكريلاميد كاتيوني (كاتيوني PAM، CPAM)
البنية والخصائص:
مركب بوليمري خطي كاتيوني (PAM): مركب بوليمري خطي. لاحتوائه على مجموعات نشطة متنوعة، يُمكنه تكوين روابط هيدروجينية مع العديد من المواد، ويُكوّن بشكل رئيسي غرويات سالبة الشحنة. مناسب للاستخدام في البيئات الحمضية.
طلب:
- معالجة مياه الصرف الصحي: غالبًا ما يتم استخدام CPAM لمعالجة مياه الصرف الصحي العضوية المشحونة سلبًا، مثل مياه الصرف الصحي الحضرية ومياه الصرف الصحي لمعالجة الأغذية وما إلى ذلك. يمكن أن تتحد الشحنات الإيجابية مع الجسيمات العالقة المشحونة سلبًا لتكوين تكتلات، وبالتالي تعزيز فصل المواد الصلبة عن السائلة.
- صناعة الورق: في عملية صناعة الورق، يمكن استخدام CPAM كعامل تقوية وعامل احتجاز لتحسين قوة الورق ومعدل الاحتفاظ به.
- استخراج النفط: في حقول النفط، يتم استخدام CPAM لمعالجة طين الحفر لتقليل الترشيح والتكثيف.
2. بولي أكريلاميد أنيوني (أنيوني PAM، APAM)
البنية والخصائص:
PAM الأنيوني هو بوليمر قابل للذوبان في الماء. بإضافة هذه المجموعات الأنيونية إلى هيكل البوليمر، يتفاعل APAM مع المواد الموجبة الشحنة. يُستخدم بشكل رئيسي في عمليات التكتل والترسيب وتنقية مياه الصرف الصناعي المختلفة. مناسب للاستخدام في البيئات القلوية.
طلب:
معالجة المياه: يُستخدم APAM على نطاق واسع في معالجة مياه الشرب ومياه الصرف الصناعي. فهو قادر على تكثيف الجسيمات العالقة من خلال المعادلة الكهربائية أو الامتصاص، مما يُحسّن صفاء الماء.
- صناعة الورق: كمساعد للاحتفاظ والترشيح، يمكن لـ APAM تحسين أداء ترشيح المياه لللب وقوة الورق.
- التعدين وتجهيز الخام: أثناء تعويم وترسيب الخام، يمكن لـ APAM تعزيز ترسيب جزيئات الخام وتحسين معدل استرداد الخام.
- تحسين التربة: يمكن لـ APAM تحسين بنية التربة وتقليل تآكل التربة، ويُستخدم على نطاق واسع في الزراعة والبستنة.
3. بولي أكريلاميد غير أيوني (PAM غير أيوني، NPAM)
البنية والخصائص:
بوليمر PAM غير الأيوني هو بوليمر أو بولي إلكتروليت عالي الوزن الجزيئي، يحتوي على عدد معين من الجينات القطبية في سلسلته الجزيئية. يتميز بقدرته على امتصاص الجسيمات الصلبة العالقة في الماء، والربط بينها لتكوين تكتلات كبيرة، وتسريع ترسيب الجسيمات في المعلق، وتسريع تصفية المحلول، وتعزيز الترشيح. لا يحتوي على مجموعات مشحونة، ويتكون بشكل أساسي من مجموعات أميد. هذا التركيب يجعله يتمتع بذوبانية واستقرار جيدين في الظروف المتعادلة وضعيفة الحموضة. يتميز بوليمر PAM غير الأيوني بوزن جزيئي مرتفع، ولا يتأثر كثيرًا بقيمة الرقم الهيدروجيني.
طلب:
معالجة المياه: يُستخدم NPAM لمعالجة المياه منخفضة العكارة وعالية النقاء، مثل المياه المنزلية ومياه الشرب. وتكمن ميزته في قدرته العالية على التكيف مع تغيرات جودة المياه ودرجة حموضتها.
- صناعة النسيج والصباغة: في معالجة النسيج، يتم استخدام NPAM كمكثف ومثبت لتحسين التصاق الصبغة وتوحيد الصباغة.
- الصناعة المعدنية: يستخدم NPAM كمواد تشحيم ومبرد في معالجة المعادن لتقليل الاحتكاك وتحسين كفاءة المعالجة.
- الزراعة والبستنة: كمرطب للتربة، يمكن لـ NPAM تحسين قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه وتعزيز نمو النباتات.
تختلف مجالات استخدام البولي أكريلاميد الكاتيونية والأنيونية وغير الأيونية وتأثيراتها، وذلك بفضل تركيبها الكيميائي الفريد وخصائص شحنتها. فهم واختيار المادة المناسبةباميمكن للنوع أن يحسن بشكل كبير كفاءة المعالجة والتأثيرات لتلبية احتياجات الصناعات المختلفة.
وقت النشر: ١١ يونيو ٢٠٢٤