有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，包括：(a)制備有機(jī)高分子絮凝劑備用；(b)將有機(jī)高分子絮凝劑分別置于多個(gè)燒杯中，在燒杯中分別加入不同溶液濃度的被吸收液；(c)待有機(jī)高分子絮凝劑充分溶脹吸水后，用網(wǎng)篩將游離水過(guò)濾掉；(d)將有機(jī)高分子絮凝劑置于相同待測(cè)液中，由液面上升高度分別計(jì)算出不同溶液濃度條件下吸水凝膠體積。(e)通過(guò)吸水凝膠體積計(jì)算膨脹率，比較不同溶液濃度條件下的膨脹率，即得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變的影響。本發(fā)明能測(cè)得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變影響，且測(cè)量精度高，測(cè)量步驟簡(jiǎn)單，降低了測(cè)量成本，為有機(jī)高分子絮凝劑的使用提供更好的理論基礎(chǔ)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類(lèi)。其中無(wú)機(jī)絮凝劑又包括無(wú)機(jī)凝聚劑和無(wú)機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。
[0003]有機(jī)高分子絮凝劑出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，它們應(yīng)用前途廣闊，發(fā)展非常迅速。已用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；還可用作油田開(kāi)發(fā)過(guò)程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過(guò)程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
[0004]有機(jī)高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類(lèi)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類(lèi)型:(I)聚胺型-低分子量陽(yáng)離子型電解質(zhì)；(2)季銨型-分子量變化范圍大，并具有較高的陽(yáng)離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高，可以幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團(tuán)離解后粒子的帶電情況可以分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型3大類(lèi)。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-coo-、-nh-、-so3、-oh等親水基團(tuán)，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團(tuán)多，分子量高，具有用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點(diǎn)，在處理煉油廢水，其它工業(yè)廢水，高懸浮物廢水及固液分離中陽(yáng)離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機(jī)高分子絮凝劑以其分子量高，絮凝架橋能力強(qiáng)而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。
[0005]絮凝沉淀法是選用無(wú)機(jī)絮凝劑(如硫酸鋁)和有機(jī)陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中，便會(huì)產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達(dá)到水處理的效果。為提高分離效果，可適時(shí)、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
[0006]絮凝劑的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)與形狀及其所帶基團(tuán)對(duì)絮凝劑的活性都有影響。一般來(lái)講，分子量越大，絮凝活性越高；線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差；絮凝劑產(chǎn)生菌處于培養(yǎng)后期，細(xì)胞表面蔬水性增強(qiáng)，產(chǎn)生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結(jié)構(gòu)與電荷對(duì)絮凝效果也有影響。一些報(bào)道指出，水體中的陽(yáng)離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)“架橋”形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護(hù)絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑絮凝范圍廣、絮凝活性高，而且作用條件粗放，大多不受離子強(qiáng)度、PH值及溫度的影響，因此可以廣泛應(yīng)用于污水和工業(yè)廢水處理中。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。[0007]縱觀絮凝劑的現(xiàn)狀可以看出，絮凝劑的品種繁多，從低分子到高分子，從單一型到復(fù)合型，總的趨勢(shì)是向廉價(jià)實(shí)用、無(wú)毒高效的方向發(fā)展。無(wú)機(jī)絮凝劑價(jià)格便宜，但對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響；有機(jī)高分子絮凝劑雖然用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好，但這類(lèi)高聚物的殘余單體具有“三致”效應(yīng)(致崎、致癌、致突變)，因而使其應(yīng)用范圍受到限制；微生物絮凝劑因不存在二次污染，使用方便，應(yīng)用前景誘人。微生物絮凝劑將可能在未來(lái)取代或部分取代傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)高分子和合成有機(jī)高分子絮凝劑。微生物絮凝劑的研制和應(yīng)用方興未艾，其特性和優(yōu)勢(shì)為水處理技術(shù)的發(fā)展展示了一個(gè)廣闊的前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，該測(cè)試方法能測(cè)得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變影響，且測(cè)量精度高，測(cè)量步驟簡(jiǎn)單，降低了測(cè)量成本，為有機(jī)高分子絮凝劑的使用提供更好的理論基礎(chǔ)。
[0009]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0010](a)制備有機(jī)高分子絮凝劑備用；
[0011](b)將有機(jī)高分子絮凝劑分別置于多個(gè)燒杯中，在燒杯中分別加入不同溶液濃度的被吸收液；
[0012](C)待有機(jī)高分子絮凝劑充分溶脹吸水后，用網(wǎng)篩將游離水過(guò)濾掉；
[0013](d)然后將有機(jī)高分子絮凝劑置于相同待測(cè)液中，由液面上升高度分別計(jì)算出不同溶液濃度條件下吸水凝膠體積。
[0014](e)通過(guò)吸水凝膠體積計(jì)算出膨脹率，比較不同溶液濃度條件下的膨脹率，即得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變的影響。
[0015]所述步驟(a)中，有機(jī)高分子絮凝劑在使用前首先需要干燥。
[0016]所述步驟(b)中，燒杯容積為2000ml。
[0017]所述步驟(C)中，網(wǎng)篩為150目網(wǎng)篩。
[0018]所述步驟(b)中，加入的被吸收液體積為100ml。
[0019]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能測(cè)得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變影響，且測(cè)量精度高，測(cè)量步驟簡(jiǎn)單，降低了測(cè)量成本，為有機(jī)高分子絮凝劑的使用提供更好的理論基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0021]實(shí)施例:
[0022]本發(fā)明涉及的有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0023](a)制備有機(jī)高分子絮凝劑備用；[0024](b)將有機(jī)高分子絮凝劑分別置于多個(gè)燒杯中，在燒杯中分別加入不同溶液濃度的被吸收液；
[0025](c)待有機(jī)高分子絮凝劑充分溶脹吸水后，用網(wǎng)篩將游離水過(guò)濾掉；
[0026](d)然后將有機(jī)高分子絮凝劑置于相同待測(cè)液中，由液面上升高度分別計(jì)算出不同溶液濃度條件下吸水凝膠體積。
[0027](e)通過(guò)吸水凝膠體積計(jì)算出膨脹率，比較不同溶液濃度條件下的膨脹率，即得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變的影響。
[0028]所述步驟(a)中，有機(jī)高分子絮凝劑在使用前首先需要干燥。
[0029]所述步驟(b)中，燒杯容積為2000ml。
[0030]所述步驟(C)中，網(wǎng)篩為150目網(wǎng)篩。
[0031]所述步驟(b)中，加入的被吸收液體積為100ml。
[0032]通過(guò)上述方法測(cè)得的結(jié)果可知，隨著電解質(zhì)濃度增加，吸水凝膠體積相變減少。因?yàn)橛袡C(jī)高分子絮凝劑的體積相變主要是由聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外不同電解質(zhì)濃度差造成的滲透壓引起的，隨著有機(jī)高分子絮凝劑外部電解質(zhì)溶液濃度的提高，高分子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外離子濃度差減小，從而導(dǎo)致了有機(jī)高分子絮凝劑體積相變的減少。溶液中存在離子時(shí)，溶液離子的滲透壓會(huì)抵消有機(jī)高分子絮凝劑網(wǎng)絡(luò)上反離子的滲透壓，影響了有機(jī)高分子絮凝劑的狀態(tài)及體積相變。
[0033]在電解質(zhì)溶液中，有機(jī)高分子絮凝劑的吸液能力和體積相變是由溶液離子濃度決定的。另外，隨著電解質(zhì)溶液濃度的上升，壓縮聚合物基體中的膨潤(rùn)土雙電層，直接導(dǎo)致膨潤(rùn)土顆粒的滲透膨脹率下降，其交聯(lián)點(diǎn)難以伸展開(kāi)，體積相變也相應(yīng)降低。
[0034]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)制備有機(jī)高分子絮凝劑備用； (b)將有機(jī)高分子絮凝劑分別置于多個(gè)燒杯中，在燒杯中分別加入不同溶液濃度的被吸收液； (c)待有機(jī)高分子絮凝劑充分溶脹吸水后，用網(wǎng)篩將游離水過(guò)濾掉； (d)然后將有機(jī)高分子絮凝劑置于相同待測(cè)液中，由液面上升高度分別計(jì)算出不同溶液濃度條件下吸水凝膠體積。 (e)通過(guò)吸水凝膠體積計(jì)算出膨脹率，比較不同溶液濃度條件下的膨脹率，即得溶液濃度對(duì)有機(jī)高分子絮凝劑體積相變的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(a)中，有機(jī)高分子絮凝劑在使用前首先需要干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，燒杯容積為2000ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(c)中，網(wǎng)篩為150目網(wǎng)篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)高分子絮凝劑體積相變受溶液濃度影響的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，加入的被吸收液體積為100ml。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103728413SQ201210414885
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】張健 申請(qǐng)人:張健