陰離子聚丙烯酰胺與鎂離子之間會(huì)發(fā)生一定的相互作用,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
吸附作用
陰離子聚丙烯酰胺分子鏈上含有大量的羧基等陰離子基團(tuán),這些基團(tuán)具有較強(qiáng)的親水性和吸附性。鎂離子(Mg2?)帶有正電荷,陰離子聚丙烯酰胺可以通過(guò)靜電引力作用吸附鎂離子,使鎂離子附著在陰離子聚丙烯酰胺的分子鏈上。這種吸附作用在一定程度上可以改變陰離子聚丙烯酰胺的分子形態(tài)和性質(zhì),例如會(huì)使分子鏈發(fā)生一定程度的伸展或卷曲,影響其在溶液中的流變性能。
對(duì)絮凝效果的影響
在水處理中的作用:在水處理過(guò)程中,如果水中存在鎂離子,陰離子聚丙烯酰胺在對(duì)水中的懸浮顆粒進(jìn)行絮凝時(shí),鎂離子會(huì)起到 “架橋” 作用,增強(qiáng)陰離子聚丙烯酰胺與懸浮顆粒之間的連接。因?yàn)殒V離子可以同時(shí)與陰離子聚丙烯酰胺的陰離子基團(tuán)以及懸浮顆粒表面的電荷相互作用,從而使絮凝體的結(jié)構(gòu)更加緊密,提高絮凝效果,使水中的懸浮雜質(zhì)更快地沉淀下來(lái)。
出現(xiàn)的負(fù)面影響:如果鎂離子濃度過(guò)高,也會(huì)對(duì)陰離子聚丙烯酰胺的絮凝效果產(chǎn)生負(fù)面影響。過(guò)高濃度的鎂離子會(huì)與陰離子聚丙烯酰胺分子鏈上的陰離子基團(tuán)發(fā)生過(guò)度的靜電作用,導(dǎo)致分子鏈上的電荷分布發(fā)生改變,使分子鏈之間的排斥力減小,從而影響陰離子聚丙烯酰胺的分散性和吸附架橋能力,導(dǎo)致絮凝效果下降。
對(duì)溶液性質(zhì)的影響
鎂離子的存在會(huì)影響溶液的離子強(qiáng)度。當(dāng)陰離子聚丙烯酰胺溶解在含有鎂離子的溶液中時(shí),隨著鎂離子濃度的增加,溶液的離子強(qiáng)度增大,這會(huì)壓縮陰離子聚丙烯酰胺分子鏈周?chē)碾p電層,使分子鏈上的陰離子基團(tuán)之間的靜電排斥作用減弱,導(dǎo)致分子鏈發(fā)生卷曲,從而降低陰離子聚丙烯酰胺溶液的粘度。
在特定領(lǐng)域的應(yīng)用
在一些土壤改良、石油開(kāi)采等領(lǐng)域,陰離子聚丙烯酰胺與鎂離子的相互作用也具有重要意義。例如在土壤改良中,陰離子聚丙烯酰胺可以通過(guò)吸附鎂離子等陽(yáng)離子,調(diào)節(jié)土壤中的離子平衡,改善土壤的結(jié)構(gòu)和保水性能;在石油開(kāi)采中,利用陰離子聚丙烯酰胺與鎂離子等的相互作用,可以調(diào)節(jié)鉆井液或驅(qū)油劑的性能,提高石油的開(kāi)采效率。