האינדיקטורים הטכניים שלפוליאקרילאמידהם בדרך כלל משקל מולקולרי, דרגת הידרוליזה, דרגת יונית, צמיגות ותכולת מונומר שיורית, כך שניתן לשפוט את איכות ה-PAM גם מהמדדים הללו!
01משקל מולקולרי
המשקל המולקולרי של PAM גבוה מאוד ושופר מאוד בשנים האחרונות.ל-PAM, אשר היה בשימוש בשנות ה-70, היה משקל מולקולרי של מיליונים. מאז שנות ה-80, המשקל המולקולרי של ה-PAM היעיל ביותר היה יותר מ-15 מיליון, וחלקם הגיעו ל-20 מיליון. "כל אחת ממולקולות ה-PAM הללו מורכבת מיותר ממאה אלף מולקולות אקרילאמיד או נתרן אקרילט (לאקרילאמיד משקל מולקולרי של 71, ול-PAM עם מאה אלף מונומרים משקל מולקולרי של 7.1 מיליון)."
באופן כללי, ל-PAM בעל משקל מולקולרי גבוה יש ביצועי פלושינג טובים יותר, עם משקל מולקולרי של 71 עבור אקרילאמיד ו-7.1 מיליון עבור PAM המכיל 100,000 מונומרים. המשקל המולקולרי של פוליאקרילאמיד ונגזרותיו נע בין מאות אלפים ליותר מ-10 מיליון, בהתאם למשקל המולקולרי ניתן לחלק למשקל מולקולרי נמוך (מתחת למיליון), משקל מולקולרי בינוני (מיליון עד 10 מיליון), משקל מולקולרי גבוה (10 מיליון עד 15 מיליון), משקל מולקולרי סופר (מעל 15 מיליון).
המשקל המולקולרי של חומר אורגני מקרומולקולרי, אפילו באותו מוצר, אינו אחיד לחלוטין, המשקל המולקולרי הנומינלי הוא הממוצע שלו.
02דרגת ההידרוליזה ומידת היונים
לדרגת היוניות של PAM יש השפעה רבה על אפקט השימוש בו, אך ערכה המתאים תלוי בסוג ובאופי החומר המטופל, יהיו ערכים אופטימליים שונים בנסיבות שונות. אם חוזק היוניות של החומר המטופל גבוה יותר (מכיל יותר חומרים אנאורגניים), דרגת היוניות של PAM צריכה להיות גבוהה יותר, להיפך, היא צריכה להיות נמוכה יותר. באופן כללי, דרגת האניון נקראת דרגת ההידרוליזה. ודרגת היוניות מתייחסת בדרך כלל לקטיונים.
יוניות =n/(m+n)*100%
ה-PAM שנוצר בשלב המוקדם עבר פולימריזציה ממונומר של פוליאקרילאמיד, שלא הכיל את קבוצת -COONa. לפני השימוש, יש להוסיף NaOH ולחמם אותו כדי להידרוליז חלק מקבוצת -CONH2 ל- -COONa. המשוואה היא כדלקמן:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
גז אמוניה משתחרר במהלך הידרוליזה. שיעור ההידרוליזה של קבוצת האמיד ב-PAM נקרא דרגת ההידרוליזה של PAM, שהיא דרגת האניון. השימוש בסוג זה של PAM אינו נוח, והביצועים שלו ירודים (הידרוליזה של חימום תגרום לירידה משמעותית במשקל המולקולרי ובביצועים של PAM), והוא נמצא בשימוש נדיר מאז שנות ה-80.
לייצור מודרני של PAM יש מגוון מוצרים בדרגות אניון שונות, המשתמש יכול לבחור את הזן המתאים בהתאם לצורך ובאמצעות בדיקה בפועל, ללא צורך בהידרוליזה, ניתן להשתמש לאחר המסה.עם זאת, מסיבות של הרגל, עדיין יש אנשים המתייחסים לתהליך המסת חומרי הפלוצציה כהידרוליזה. יש לציין כי משמעות ההידרוליזה היא פירוק מים, שהיא תגובה כימית. הידרוליזה של PAM גורמת לשחרור גז אמוניה; המסה היא רק פעולה פיזיקלית, לא תגובה כימית. השניים שונים במהותם ואין לבלבל ביניהם.
03תכולת מונומר שיורית
תכולת המונומר השיורי של PAM מתייחסת לתכולתמונומר אקרילאמידבפולימריזציה של אקרילאמיד לפוליאקרילאמיד בתהליך תגובה לא שלמה ובסופו של דבר נשארים שיירים במוצרי אקרילאמיד. זהו פרמטר חשוב למדידת התאמתו לתעשיית המזון. פוליאקרילאמיד אינו רעיל, אך לאקרילאמיד יש רעילות מסוימת. בפוליאקרילאמיד תעשייתי, קשה להימנע משאריות של מונומר אקרילאמיד לא פולימר. לכן, תכולת המונומר השיורי במוצרי PAMיש לשלוט בקפדנות. כמות המונומר השיורי ב-PAM המשמש במי שתייה ובתעשיית המזון אינה מותרת לעלות על 0.05% בעולם. ערך המוצרים מחו"ל המפורסמים נמוך מ-0.03%.
04צְמִיגוּת
תמיסת PAM היא צמיגה מאוד. ככל שמשקל המולקולרי של PAM גבוה יותר, כך צמיגות התמיסה גדולה יותר. הסיבה לכך היא שמקרומולקולות PAM הן שרשראות ארוכות ודקות בעלות עמידות רבה לתנועה דרך התמיסה. מהות הצמיגות היא לשקף את גודל כוח החיכוך בתמיסה, המכונה גם מקדם החיכוך הפנימי. צמיגות התמיסה של כל סוגי החומר האורגני הפולימרי גבוהה ועולה עם העלייה במשקל המולקולרי. שיטה לקביעת המשקל המולקולרי של חומר אורגני פולימרי היא לקבוע את הצמיגות של ריכוז מסוים של תמיסה בתנאים מסוימים, ולאחר מכן, לפי נוסחה מסוימת, לחשב את המשקל המולקולרי שלה, המכונה "משקל מולקולרי ממוצע ויסקוזה".
זמן פרסום: 12 בינואר 2023