酸堿條件下聚丙烯酰胺的水解有何不同？

酸堿條件下聚丙烯酰胺的水解有何不同？

聚丙烯酰胺的水解除了自身條件決定外，還受一些外在條件影響。那么酸堿條件下聚丙烯酰胺的水解有何不同？
 聚丙烯酰胺陰離子型PAM適用于濃度較高的帶正電荷的無(wú)機懸浮物，以及懸浮粒子較粗（0.01-1mm）,pH值為中性或堿性；陽(yáng)離子聚丙烯酰胺PAM適用于帶負電荷、含有機物質(zhì)的懸浮物；非離子型聚丙烯酰胺PAM適用于有機、無(wú)機混合狀態(tài)的懸浮物分離，溶液呈酸性或中性。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺形成的絮團大而且比較密，陰離子和非離子形成的絮團小而且散。
  　酸可以強化PAM的水解，但酸性條件下PAM的水解速率較堿性水解慢很多，故常需在較高溫度下進(jìn)行。酸性條件下，水與質(zhì)子化的酰氨羰基發(fā)生親核加成，之后消去氨（NH3），丙烯酰胺結構單元水解為丙烯酸結構單元。
 在偏酸性條件下PAM的水解，水解速率隨溫度升高和PH降低而加快。隨著(zhù)水解進(jìn)行，其水溶液的黏度和PH值都會(huì )發(fā)生變化。在反應液的PH＜8而無(wú)緩沖劑時(shí)，水解產(chǎn)生的氨會(huì )使溶液的PH值升高，黏度增加。但光散射線(xiàn)數據研究表明，在水解過(guò)程中PAM鏈長(cháng)基本保持不變。因此黏度的變化起因于水解引起的PAM鏈構象變化。
　　PAM的酸性水解表現出顯著(zhù)的臨基催化效應，即水解后生成的羧基對臨位酰氨基的水解產(chǎn)生加速作用。這導致酸性水解的速率隨水解度的增加而加速。丙烯酰胺-丙烯酸的共聚物或水解聚丙烯酰胺的水解速率明顯快于丙烯酰胺均聚物。
　　由于這種鄰基催化作用，當水解度較低時(shí)，水解產(chǎn)物傾向于形成嵌段型結構。在強反應條件下，酰胺基則可以全部水解為羧酸基。
　　聚丙烯酰胺PAM酸性水解時(shí)，除AM結構單元水解生成羧基外，還易發(fā)生酰亞胺化反應。此反應隨戒指酸度提高而加劇，甚至成為酸性條件下的主要反應。如在PH為4、40℃下反應3天產(chǎn)生10%的酰亞胺基團，而在較高溫度和較強酸性下反應6小時(shí)即可生成10%的酰亞胺，反應24小時(shí)則出現沉淀。生成的酰亞胺結構在酸性介質(zhì)中具有較高的穩定性，在較高溫度下也不易水解；酰亞胺基團在中性及弱堿性條件下仍具有一定的穩定性，但在較高溫度下或強堿作用下，則發(fā)生快速水解，生成羧基及酰氨基。當酰亞胺化發(fā)生在分子間時(shí)，將導致聚合物的溶解性變差，甚至生成交聯(lián)的凝膠，因而較少采用酸性條件制備水解PAM。但是酸性介質(zhì)對PAM結構變化的影響在PAM應用中卻不可忽視。