پلی الکترولیت چیست

(What is a polyelectrolyte)

یکی از بهترین و پرکاربردترین فلوکولانت ها، پلی الکترولیت (Polyelectrolyte) می باشد که با نام های دیگری نظیر پلی آکریل آمید PAM می باشد که در سه دسته آنیونیک، کاتیونیک و نانیونیک به بازارعرضه می گردد. این ترکیب دارای خاصیت پلیمری و الکترولیتی هستند.

به منظور حذف و از بین بردن کلوئیدها و ناخالصی های معلق در آب و فاضلاب و پساب از روش انعقاد و لخته‌سازی، استفاده می کنند. برای تکمیل روند انعقاد و ایجاد فلاک‌های بزرگتر و سنگین تر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می شود. پلی الکترولیت (Polyelectrolyte)، پلی آکریل آمید یا(PAM)، یک کمک منعقد کننده است که فلاک های حاصل از فرآیند انعقاد را به لخته های درشت تری تبدیل می کند تا ته‌‌نشینی بهتر صورت بپذیرد. این ترکیب پلیمری، محلول در آب است و از مولکول های آکریل آمید به وجود آمده.

این ماده زیست تخریب پذیر نمی باشد و پس از گذر چند هفته، به ترکیبات آلی تجزیه می شود. شکل ظاهری آن بلوری جامد، سفید رنگ و بی بو است که توانایی حل شدن در آب، اتانول، اتر و کلروفرم را  دارد. سرعت ته نشین سازی پلی الکترولیت ها (Polyelectrolyte) حدود دو برابر سرعت ته نشین سازی سایر کمک منعقد کننده ها و منعقد کننده ها می باشد.

پلی آکریل آمید بیشتر به فرم پودری مصرف می شود اما برخی از مشتریان به منظور سهولت در انجام کارها از پلی الکترولیت مایع استفاده می کنند. تولید کننده پلی الکترولیت(Polyelectrolyte)، محصول خود را با کیفیت های متفاوت با وزن های مولکولی مختلف به بازار عرضه می کنند.

 

انواع پلی الکترولیت ها

(Types of polyelectrolytes)

  1. فلوکولانت آنیونی (بار منفی)

  2. فلوکولانت کاتیونی (بار مثبت)

  3. فلوکولانت نانیونیک (بدون بار یعنی خنثی)

پلی الکترولیت ها در گرید صنعتی وجود دارند و این محصول گرید خوراکی ندارد، در صورتی که این محصول برای مثال در تصفیه آب استفاده شده و آن را نمی توان به صورت مستقیم خورد.

نحوه ی عملکردی پلی الکترولیت

با توجه به جار تست انجام شده مقدار مورد نظر از پودر را برداشته و تبدیل به مایع کرده، سپس به محلول مورد نظر افزوده و پس از همزدن، شروع به لخته سازی کرده و ته نشین می شود.

 

تولید پلی الکترولیت

پلیمریزاسیون فاز مایع آکریل آمید یا همان آکریلیک اسید برای تشکیل پلی الکترولیت های مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمریزاسیون در محلول های آبی در دمای تقریبا 60 درجه سانتیگراد انجام شده. غلظت مونومرها در 40٪ (شامل 36٪ آکریل آمید و 4٪ اسید اکریلیک) تنظیم شده است. این کار فقط با استفاده از ویژگی های القایی تابش و گرم شدن مایکروویو منجر به تشکیل زنجیره های پلیمری خطی با حلالیت خوبی در آب  می گردد. غلظت مونومر باقیمانده پایین آمده و باعث افزایش ظرفیت لخته سازی پلیمرهای به دست آمده، شده است.

آکریل آمید، که به راحتی قابل تولید است، دارای ویژگی های شیمیایی منحصر به فردی است که باعث می شود سنتز پلیمرهای با وزن مولکولی بالا، به راحتی امکانپذیر باشد.

 

خواص پلی الکترولیت

پلی الکترولیت ها پلیمرهایی هستند که واحدهای تکراری آنها دارای گروهی از الکترولیت ها هستند. این گروه ها در محلول های آبی (آب) جدا می شوند و پلیمرها را شارژ می کنند. از این رو خواص پلی الکترولیت به هر دو الکترولیت (نمک) و پلیمرها (ترکیبات با وزن مولکولی بالا) شباهت دارند و گاهی به آنها پلی مالت می گویند.

نحوه ی انتخاب صحیح نوع پلی الکترولیت

انتخاب صحیح نوع فلوکولانت وابسته به بار الکتریکی کلوئیدهای معلق در محلول می باشد. اگر کلوئیدها بدون بار باشند، پلی الکترولیت نانیونیک و اگر بار الکتریکی کلوئیدها منفی باشد، باید از پلی الکترولیت کاتیونی استفاده شود و همچنین اگر بار الکتریکی کلوئیدها مثبت باشد، باید از پلی الکترولیت آنیونی استفاده شود.

نیروی جاذبه الکتروستاتیک برای ایجاد فلاک یا لخته بین ذرات معلق کلوئیدها و فلوکولانت ها بسیار حائز اهیمت است زیرا، این نیرو با استفاده از نیروی جاذبه بین بارهای ناهمنام کلوئیدها و فلوکولانت ها به وجود می آید.

کاربرد پلی الکترولیت

پلی آکریل آمید یا PAM در صنایع مختلف کاربردهای متفاوتی دارد. در ادامه به کاربردهای آن اشاره می شود:

  • تصفیه آب و فاضلاب
  • تصفیه پساب صنعتی
  • کاغذسازی (تهیه خمیر کاغذ و پساب کارخانه)
  • کارخانه های صنایع غذایی
  • نفت و گاز و پتروشیمی
  • حفاری
  • رنگرزی
  • چرم سازی
  • تولید سموم کشاورزی

 

منبع:https://chemical-co.com/%D9%BE%D9%84%DB%8C-%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%84%DB%8C%D8%AA/