Katyonik PAM Emülsiyonu

Su-yağ (W/O) poliakrilamid emülsiyonunun (katyonik emülsiyon flokülantı) flokülasyon mekanizması, sulu bir sistemde katyonik bir emülsiyon flokülantı olarak işlev gördüğü kapsamlı bir süreçtir. Bu süreç, yalnızca molekül emülsiyon flokülantı PAM'nin flokülasyon özelliklerini değil, aynı zamanda aktif bileşenleri serbest bırakmak için emülsiyon demülsifikasyonunun özel sürecini de içerir. 

Belirli süreç aşağıdaki temel adımlara ayrılabilir: 

1. Emülsiyon Demülsifikasyonu ve PAM emülsiyon katyonik salınımı 

Yağda su PAM emülsiyonunun sistem yapısı aşağıdaki gibidir: 

Su fazı (emülsiyon flokülant katyonik molekülleri veya bunların dispersiyonlarını içeren) dağılmış faz olarak görev yapar, sürekli yağ fazı (mineral yağ, bitkisel yağ gibi) ile sarılır ve emülgatörler (Span tipi, Tween tipi gibi) tarafından stabilize edilerek emülsiyon oluşturur. Bu emülsiyon, arıtılacak su sistemine (örneğin kanalizasyon, süspansiyon) eklendiğinde, dış ortam (su fazı) ile emülsiyonun iç su fazı arasındaki ozmotik basınç farkı ve emülgatörün su fazı içinde çözünmesi/dağılması nedeniyle emülsiyonun kararlılığı bozulur ve demülsifikasyon meydana gelir: Yağ fazı, büyük miktardaki su fazı içerisinde küçük yağ damlacıkları halinde dağılır ve yavaş yavaş su fazından ayrılır. 

İçerisinde kapsüllenmiş PAM emülsiyon katyoniği (genellikle suda çözünebilen bir polimer veya su fazında hızla çözünebilen bir dispersiyon) su sistemine salınarak bir PAM emülsiyon katyonik moleküler çözeltisi veya dispersiyonu oluşturur. 

2. Emülsiyon flokülant PAM moleküllerinin kolloidal parçacıklar üzerinde adsorpsiyonu 

Emülsiyon flokülant PAM'ın serbest kalan molekülleri, polar gruplar (amid grubu -CO - NH₂ gibi) aracılığıyla sudaki kolloidal parçacıklarla (tortu, organik madde, mikroorganizmalar vb.) etkileşime girerek adsorpsiyon gerçekleştirir: Hidrojen bağı etkileşimi: 

Molekül emülsiyon flokülantı PAM'deki amid grubu, kolloidal parçacıkların yüzeyindeki hidroksil (-OH) ve karboksil (-COOH) gibi polar gruplarla hidrojen bağları oluşturur. 

Van der Waals kuvveti: Polimer zincirinin uzun zincir yapısı, parçacık yüzeyi ile Van der Waals çekici kuvvetleri oluşturur. 

Elektrostatik adsorpsiyon: Kolloidal parçacıklar negatif yüklüyse (kil, bakteri vb. gibi çoğu doğal kolloid), emülsiyon flokülantı PAM'ın moleküler zinciri az sayıda katyonik grup içeriyorsa (katyonik PAM gibi), elektrostatik çekim yoluyla parçacık yüzeyine adsorplanabilir. Non-iyonik veya anyonik PAM için bile, zincir segmentlerindeki yerel yük yoğunluğu farklılıkları yoluyla parçacık yüzeyinde seçici adsorpsiyon meydana gelebilir. 

3. Elektronötralizasyon 

Etki Kolloidal parçacıklar, yüzeylerindeki iyon veya grupların adsorpsiyonu nedeniyle genellikle yük (çoğunlukla negatif) taşır. d" benzeri yük itmesi nedeniyle parçacıkların kümelenmesi zordur.

Emülsiyon flokülant PAM molekülleri (özellikle katyonik veya amfoterik tipler) parçacık yüzeyine adsorbe olarak yüzey yüklerinin bir kısmını nötralize edebilir, parçacıklar arasındaki elektrostatik itme kuvvetini azaltabilir ve parçacıkların birbirine yaklaşıp kümeleşme olasılığını artırabilir. 

4. Köprüleme Flokülasyon (Çekirdek Mekanizması) PAM'in uzun zincirli polimer (emülsiyon flokülant PAM) yapısı, yüksek verimli flokülasyonunun anahtarıdır: Katyonik emülsiyon flokülantının tek bir moleküler zinciri, aynı anda birden fazla kolloidal parçacığı adsorbe edebilir (her parçacık yüzeyi, bir veya daha fazla moleküler zincirin farklı bölümlerini adsorbe eder). Moleküler zincir köprüsü aracılığıyla dağılmış küçük parçacıklar, daha büyük floklar oluşturmak üzere birleşir (köprüleme yapısı). Flok boyutu arttıkça, yerçekimi çökelmelerine hakim olur veya filtrasyon, flotasyon vb. yöntemlerle ayrılırlar. 

Yağda su PAM emülsiyon katyonik flokülasyon mekanizması şu şekilde özetlenebilir: Emülsiyon demülsifikasyonu PAM moleküllerini serbest bırakır → PAM, adsorpsiyon yoluyla kolloidal parçacıklara bağlanır → Elektro-nötralizasyon parçacık itmesini azaltır → Uzun zincirli moleküller parçacıkları köprüler ve bağlayarak büyük floklar oluşturur → Katı-sıvı ayrımı sağlanır. 

Avantajı, emülsiyon formunun PAM'ın (katyonik emülsiyon flokülant) hızla dağılmasını ve salınmasını sağlaması, katı PAM'ın eksik çözünmesi sorununu ortadan kaldırması ve böylece flokülasyon verimliliğini artırmasıdır.

Katyonik emülsiyon flokülantının başlıca uygulama alanları şunlardır: 

1. Atıksu Arıtma Emülsiyon flokülantı PAM, evsel atıksu ve endüstriyel atıksu arıtımında kullanılabilir. Flokülasyon etkisi sayesinde, sudaki askıda katı maddeler, organik maddeler ve ağır metal iyonları gibi kirleticiler giderilerek su kalitesi iyileştirilir. Katyonik emülsiyon flokülantı, baskı ve boyama, kağıt üretimi ve gıda işleme gibi endüstrilerden kaynaklanan atıksular üzerinde önemli bir arıtım etkisine sahiptir. 

2. Çamur susuzlaştırma PAM emülsiyon katyonik poliakrilamid, çamurdaki katı parçacıklardan suyu etkili bir şekilde ayırabilir, çamurun nem içeriğini azaltabilir ve sonraki arıtma ve bertarafı kolaylaştırabilir. 

3. Maden sahası Mineral işleme sürecinde, emülsiyon flokülant PAM, cevher flotasyonu, atık arıtımı vb. için minerallerin geri kazanım oranını iyileştirmek ve atık su deşarjını azaltmak için kullanılabilir. 

4. Kağıt sanayi Kağıdın kalitesini ve üretim verimliliğini artırmak için kağıdı güçlendirme, tutma ve drenaj yardımcısı vb. amaçlarla kullanılır. 

5. Petrol endüstrisi Emülsiyon flokülantı, petrol çıkarma işleminin verimliliğini ve çevre korumasını artırmak için petrol sahası atık su arıtımı, sondaj çamuru arıtımı vb. için kullanılabilir.

Sektöre özgü nitelikler

Diğer Nitelikler

Tedarik Yeteneği

Kurşun zamanı

Jiufang Tech'in sentez atölyesi

Jiufang Laboratuvarı