聚丙烯酰胺的合成与水解

发布日期:2016-04-18 16:33:54
  丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反响
  一。 实验目标
  知道得清楚由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反响。 2.知道得清楚聚丙烯酰胺在碱溶液中的水分解反响。
  二。 实验原理
  聚丙烯酰胺PAM可在过硫酸铵的导发下由丙烯酰胺合成:
  因为反响过程中无新的低分子事物萌生,所以高分子的化学组成与开始单体相同,因为这个这一合成反响归属加聚反响。
  随着加聚反响的施行,分链提高。阳离子聚丙烯酰胺当分子量提高到一定程度时,即可通不为己甚子间的互相缠磨形成网络结构,使溶液的粘度表面化增加。
  聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水分解,生成局部水分解聚丙烯酰胺:
  随着水分解反响的施行,有氨放出并萌生带阴电的链节。因为带阴电的链节互相摈斥,使局部水分解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,故而对水的稠化有经验增加。
  聚丙烯酰胺在钻井和开采石油中有很多用场。
  三。 摄谱仪与药品
  .摄谱仪
  恒温水浴,开水浴,实验杯,量筒,拌和棒,案秤。 2.药品丙烯酰胺(化学纯)过硫酸铵(剖析纯),氢氧气化钠(剖析纯)。
  四。 实验步骤
  .丙烯酰胺的加聚反响
  (1)用案秤称取实验杯和拌和棒的品质(后面计算用到这一品质)。而后在实验杯中加 入 2g 丙烯酰胺和 18mL 水,配成 10%的丙烯酰胺溶液。
  (2)在恒温水浴中,将 10%丙烯酰胺加热到 60℃,而后参加 15 滴 10%过硫酸铵溶 液,导发丙烯酰胺加聚。
  (3)在加聚过程中,慢慢拌和,注意仔细查看溶液粘度的变动。 (4)半钟头后,休止加热,产物为聚丙烯酰胺。 2. 聚丙烯酰胺的的水分解(1)称量制得的聚丙烯酰胺,计算要补给增添少水,可配成 5%聚丙烯酰胺的溶液。
  (2)在聚丙烯酰胺中参加所需补加的水,用拌和棒拌和,仔细查看高分子的溶解事情状况。
  (3)称取 20g 5%聚丙烯酰胺溶液(余下的留作比较用)参加 2mL 10%氢氧气化钠, 放入开水浴中,升温至 90℃以向上行水分解。
  (4)在水分解过程中,慢慢拌和,观擦粘度变动,并查缉氨气的放出(用湿的广泛pH 指示剂条)。
  (5)半钟头后,将实验杯从开水浴中抽取,产物为局部水分解聚丙烯酰胺。 (6)称取产东西质,补加蒸发亏损的水量,制得 5%的局部水分解聚丙烯酰胺。比较 水分解前后 5%溶液的粘度。
  (7)将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。
  五。 数值处置
  诠释实验中仔细查看到的各种现象。
  表1 原始数值记录表
  实验杯+棒重(g)
  药物重(g)
  合成加水
  聚丙烯酰胺=75.92-50.65=25.27g m/(m+m水)=5百分之百, m水=38g m加水=38-(25.27-2)=15.73g 水分解后加水 m局部水分解聚丙烯酰胺水
  实验现象
  (1)丙烯酰胺的加聚反响  拌和过程中,液体不断变粘,最终成为胶状液体。
  (2)聚丙烯酰胺溶解,粘度变小,但仍为胶状液体。
  (3)水分解  水分解过程中,放出的气体使潮湿润泽的pH指示剂条变蓝,pH=9;溶液变粘。 最后结果:5百分之百局部水分解聚丙烯酰胺的粘度大于5百分之百聚丙烯酰胺的粘度。
  现象诠释:加热时,小分子的丙烯酰胺渐渐聚合成高分子聚丙烯酰胺,因为这个溶液就由低分子溶液成为高分子溶液,随着聚合物分子链的提高,高分子在溶液中互相缠磨,因为这个粘度增加;而加热水分解时,萌生的局部水分解聚丙烯酰胺可以解离出带阴电的链节,因为链节间的静电斥力,他们互相摈斥,使局部水分解聚丙烯酰胺有伸直的构象,可使蜷局的的高分子变得散松起来,因为这个局部水分解聚丙烯酰胺比聚丙烯酰胺更易溶解并对水的稠化有经验加强。
  六。 深刻思考题
  过硫酸铵用量对合成聚丙烯酰胺的分子量有何影响?
  答:过硫酸铵用量越大,生成的聚丙烯酰胺分子量越大。
  为何聚丙烯酰胺合成时,要将温度升到60℃?
  答:假如水温低于六十摄氏度,纵然生成聚丙烯酰胺,也不会溶解。把水温升到六十摄氏度,可使生成的聚丙烯酰胺溶解,同时可以加快反响效率。
  试剖析影响局部聚丙烯酰胺分子量的因素有哪一些?
  答:即影响聚丙烯酰胺的水分解量因素:NaOH溶液的大小、反响时的温度、反响施行的时间等等!