بررسی عملکرد پلی الکترولیت های پلی اکریل آمید در کاربردهای تصفیه آب
الموضوعات :
زهره طاهرخانی
1
(گروه طراحي فرايندهاي شيميايي)
الکلمات المفتاحية: پلی الکترولیت, پلیاکریل آمید, تصفیه آب, عامل منعقدکننده,
ملخص المقالة :
پلی الکترولت پلي اکريل آميد(PAM) از مهم ترين و رايج ترين پليمرهاي محلول در آب است که به دليل خواص متنوع آن بخش قابل توجهي از پليمرهاي سنتزی محلول در آب بر پايه اين پليمر تهیه می شوند. پلی اکریل آمیدها ویژگی های باارزشی مانند لخته سازی، قابليت دستيابي به وزن هاي مولکولي زیاد، قيمت مناسب و انحلال پذیری در آب در شرايط مختلف دارند و به طور گسترده در فرایندهاي تصفیه آب (به عنوان منعقدكننده، کمک منعقدکننده و لخته ساز) استفاده می شوند. در این پژوهش، پلی الکترولیت های پلی اکریل آمید معرفی شده و روش های سنتز آن ها بررسی می شود. سپس خصوصیات و کاربردهای این مواد در صنایع مختلف و به ویژه تصفیه آب وفاضلاب با بررسی پژوهش های اخیر مطالعه شده و سازوکار عملکرد آن ها بیان می شود. مطالعات نشان می دهد که بازده پلی الکترولیت ها در جداسازی ناخالصی های موجود در آب به ساختار شیمیایی، نوع بار و چگالی توزیع آن در زنجیره پلیمر، وزن مولکولی، نوع اختلاط و زمان آن، pH محلول، غلظت مواد آلاینده، حضور نمک و همچنین خصوصیات محلول بستگی دارد.
1. Rabiee A., Ershad-Langroudi A., Zeynali M.E., A Survey on Cationic Polyelectrolytes and Their Applications: Acrylamide Derivatives, Review Chemical Engineering, 31, 239–261, 2015.
2. Ma J., Shi J., Ding H., Zhu G., Fu K., Fu X., Synthesis of Cationic Polyacrylamide by Low-Pressure Uv Initiation for Turbidity Water Flocculation, Chemical Engineering Journal, 312, 20–29, 2017.
3. Xiong B., Loss R.D., Shields D., Pawlik T., Hochreiter R., Zydney L.R., Kumar M., Polyacrylamide Degradation and Its Implications in Environmental Systems, npj Clean Water, 1, 17, 2018.
4. Rabiee A., Acrylamide-Based Anionic Polyelectrolytes and Their Applications: A Survey, Journal of Vinyl & Additive Technology, 16, 111-119, 2010.
5. Zheng H., Ma J., Ji F., Tang X., Chen W., Zhu J., Liao Y., Tan M., Synthesis and Application of Anionic Polyacrylamide in Water Treatment, Asian Journal of Chemistry, 25, 7071-7074, 2013.
6. Siyam T., Development of acrylamide polymers for the treatment of waste water, Designed Monomers and Polymers, 4, 107-168, 2001.
7. Fadner T.A., Morawetz H., Polymerization in the Crystalline State. I. Acrylamide, Journal of Polymer Science, 45, 475-501, 1960.
8. Rabiee A., Zeynali M.E., Baharvand H., Synthesis of High Molecular Weight Partially Hydrolyzed Polyacrylamide and Investigation on Its Properties, Iranian Polymer Journal, 14, 603-608, 2005.
9. Zeynali M.E., Rabiee A., Baharvand H., Synthesis of Partially Hydrolyzed Polyacrylamide and Investigation of Solution Properties (Viscosity Behaviour), Iranian Polymer Journal, 13, 479-484, 2004.
10. Boltoa B., Gregory G., Organic Polyelectrolytes in Water Treatment, Water Research, 41, 2301-2324, 2007.
11. Zheng H., Zhu J., Jiang Z., Ji F., Tan M., Sun Y., Miao S., Zheng X., Research on Preparation and Application of Dewatering Agents for Tailings Water Treatment, Advanced Materials Research, 414, 172-178, 2011.
12. Daifa M., Shmoeli E., Domb A.J., Enhanced Flocculation Activity of Polyacrylamide‐Based Flocculant for Purification of Industrial Wastewater, Polymer Advances Technology, 30, 2636-2646, 2019.
3. Lee C.S., Robinson J., Chong M.F., A Review on Application of Flocculants in Wastewater Treatment, Process Safety and Environment Protection, 92, 489-508, 2014.
14. Ali M.A.M., Alsabagh A.M., Sabaa M., El‑Salamony R.A., Mohamed R.R., Morsi R.E., Polyacrylamide Hybrid Nanocomposites Hydrogels for Efficient Water Treatment, Iranian Polymer Journal, 29, 455–466, 2020.
15. Wang L.K., Wang M.H., Kao J.F., Application and Determination of Organic Polymers, Water, Air and Soil Pollution, 9, 337–348, 1978.
16. Sojka R.E., Lentz RD. Reducing Furrow Irrigation Erosion with Polyacrylamide (PAM), Journal of Production Agriculture, 10, 47–52, 1997.
17. Gogate P.R., Pandit A.B., A Review of Imperative Technologies for Wastewater Treatment: I. Oxidation Technologies at Ambient Conditions, Advances in Environmental Research, 8, 501–551, 2004.
18. Chu C.P., Lee D.J., Chang B.V., You C.H., Liao C.S., Tay J.H., Anaerobic Digestion of Polyelectrolyte Flocculated Waste Activated Sludge, Chemosphere, 53, 757–764, 2003.
19. Kleimann J., Gehin-Delval C., Auweter H., Borkovec M., Super-stoichiometric Charge Neutralization in Particle-Polyelectrolyte Systems, Langmuir, 21, 3688–3698, 2005.
20. Ma J., Shi J., Ding H., Zhu G., Fu K., Fu X., Synthesis of Cationic Polyacrylamide by Low-Pressure Uv Initiation for Turbidity Water Flocculation, Chemical Engineering Journal, 312, 20–29, 2017.
21. Ma J.Y., Fu K., Shi J., Sun Y.J., Zhang X.X., Ding L., Ultraviolet-assisted Synthesis of Polyacrylamide-grafted Chitosan Nanoparticles and Flocculation Performance, Carbohydrate Polymer, 151, 565–575, 2016.
22. Guan Q.Q., Zheng H.L., Zhai J., Zhao C., Zheng X.K., Tang X.M., Effect of Template on Structure and Properties of Cationic Polyacrylamide: Characterization and Mechanism, Industrial & Engineering Chemistry Research, 53, 5624–5635, 2014.
23. Cheng Z., Dong Z., Su M., Zhang Y., Wang Z., He P., Synthesis of Cationic Polyacrylamide Via Inverse Emulsion Polymerization Method for the Application in Water Treatment, Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry, 56, 76-85, 2019.
24. Dharani M., Balasubramanian S., Synthesis and Characterization of Piperazinium Polyelectrolytes Carrying Hydrophobic Functionalities: Effect of Counter Ion and Charge Density on Flocculation. Journal of Macromolecules Science A., 52, 577–585, 2015.
25. Feng L., Zheng H., Gao B., Zhang S., Zhao C., Zhou Y., Xu B., Fabricating an Anionic Polyacrylamide (Apam) with an Anionic Block Structure for High Turbidity Water Separation and Purification, RSC Advances, 7, 28918–28930, 2017.
