Polyakrylamid - Polyacrylamide

Polyakrylamid
Polyakrylamid.svg
Navn
IUPAC navn
poly (2-propenamid)
Andre navn
poly (2-propenamid), poly (1-karbamoyletylen)
Identifikatorer
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.118.050 Rediger dette på Wikidata
UNII
Egenskaper
(C 3 H 5 NO) n
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N bekreft  ( hva er   ?) kryss avY☒N
Infobox -referanser

Polyakrylamid (forkortet som PAM) er en polymer med formelen (-CH 2 CHCONH 2 -). Den har en lineær kjedestruktur. PAM er sterkt vannabsorberende og danner en myk gel når den hydreres. I 2008 ble anslagsvis 750 000 000 kg produsert, hovedsakelig for vannbehandling og papir- og mineralindustrien.

Fysisk -kjemiske egenskaper

Polyakrylamid er en polyolefin . Det kan sees på som polyetylen med amidsubstituenter på vekslende karbon. I motsetning til forskjellige nyloner , er polyakrylamid ikke et polyamid fordi amidgruppene ikke er i polymerryggraden. På grunn av tilstedeværelsen av amidgruppene (CONH 2 ) er alternerende karbonatomer i ryggraden stereogene (i daglig tale: kiral). Av denne grunn eksisterer polyakrylamid i ataktiske, syndiotaktiske og isotaktiske former, selv om dette aspektet sjelden diskuteres. Polymeriseringen initieres med radikaler og antas å være stereorandom.

Kopolymerer og modifiserte polymerer

Lineær polyakrylamid er en vannløselig polymer. Andre polare løsningsmidler inkluderer DMSO og forskjellige alkoholer. Tverrbinding kan innføres ved bruk av N, N-metylenbisakrylamid . Noen tverrbundne materialer er svellbare, men ikke oppløselige, dvs. de er hydrogeler

Delvis hydrolyse skjer ved forhøyede temperaturer i vandige medier, og omdanner noen amidsubstituenter til karboksylater. Denne hydrolysen gjør således polymeren spesielt hydrofil. Polymeren produsert fra N, N-dimetylakrylamid motstår hydrolyse.

Kopolymerer av akrylamid inkluderer de som er avledet fra akrylsyre

Bruker

På 1970- og 1980 -tallet var den forholdsmessig største bruken av disse polymerene innen vannbehandling. Den neste viktige applikasjonen etter vekt er tilsetningsstoffer for massebehandling og papirfremstilling . Omtrent 30% av polyakrylamid brukes i olje- og mineralindustrien.

Flokkulering

En av de største bruksområdene for polyakrylamid er å flokkulere faste stoffer i en væske. Denne prosessen gjelder vannbehandling og prosesser som papirfremstilling og silketrykk. Polyakrylamid kan leveres i pulverform eller flytende form, med væskeformen underkategorisert som løsning og emulsjonspolymer.

Selv om disse produktene ofte kalles 'polyakrylamid', er mange faktisk kopolymerer av akrylamid og en eller flere andre arter, for eksempel en akrylsyre eller et salt derav. Disse kopolymerene har modifisert fukting og svelbarhet.

De ioniske former av polyakrylamid har funnet en viktig rolle i drikkevannbehandlingsindustrien . Trivalente metallsalter, som jernklorid og aluminiumklorid , er broet av de lange polymerkjedene av polyakrylamid. Dette resulterer i betydelig forbedring av flokkuleringshastigheten . Dette gjør at vannbehandlingsanlegg kan forbedre fjerningen av totalt organisk innhold (TOC) fra råvann.

Forbedret oljeutvinning

Hovedartikkel: Forbedret oljeutvinning

I olje- og gassindustrien har polyakrylamidderivater, spesielt sampolymerer som har en betydelig effekt på ukonvensjonell produksjon og hydraulisk sprekkdannelse. Polyakrylamid og dets derivater er i applikasjoner under overflaten, for eksempel Enhanced Oil Recovery. Vandige løsninger med høy viskositet kan genereres med lave konsentrasjoner av polyakrylamidpolymerer, og disse kan injiseres for å forbedre økonomien ved konvensjonell vannføring.

Jordkondisjonering

Hovedartikkel: jordbalsam

Hovedfunksjonene til polyakrylamid-jordforbedringsmidler er å øke jordens tilte, lufting og porøsitet og redusere komprimering, støv og avrenning av vann. Sekundære funksjoner er å øke plantens kraft, farge, utseende, rotdybde og forekomst av frø samtidig som vannkrav, sykdommer, erosjon og vedlikeholdskostnader reduseres. FC 2712 brukes til dette formålet.

Nisje

Polymeren brukes også til å lage Gro-Beast leker, som ekspanderer når de plasseres i vann, for eksempel Test Tube Aliens . På samme måte kan de absorberende egenskapene til en av dens kopolymerer benyttes som tilsetningsstoff i kroppspulver.

Det har blitt brukt i Botox som et subdermal fyllstoff for estetisk ansiktsoperasjon (se Aquamid ).

Det ble også brukt i syntesen av den første Boger -væsken .

Molekylærbiologiske laboratorier

Polyakrylamid brukes også ofte i molekylærbiologiske applikasjoner som et medium for elektroforese av proteiner og nukleinsyrer i en teknikk kjent som PAGE .

Polyakrylamid ble først brukt i et laboratorium på begynnelsen av 1950 -tallet. I 1959 publiserte gruppene Davis og Ornstein og Raymond og Weintraub uavhengig om bruk av polyakrylamidgelelektroforese for å skille ladede molekyler . Teknikken er allment akseptert i dag, og er fortsatt en vanlig protokoll i molekylærbiologiske laboratorier.

Akrylamid har andre bruksområder i molekylærbiologiske laboratorier, inkludert bruk av lineært polyakrylamid (LPA) som bærer , som hjelper til med utfelling av små mengder DNA . Mange laboratorieforsyningsselskaper selger LPA for denne bruken.

Miljøeffekter

På grunn av volumet av polyakrylamid produsert, har disse materialene blitt grundig gransket med hensyn til miljø- og helseaspekter.

Polyakrylamid har lav toksisitet, men forløperen akrylamid er et nevrotoksin og kreftfremkallende . Dermed fokuserer bekymringene naturlig på muligheten for at polyakrylamid er forurenset med akrylamid . Det gjøres en betydelig innsats for å fjerne spor av akrylamid fra polymeren beregnet for bruk i nærheten av mat.

I tillegg er det bekymringer for at polyakrylamid kan de-polymerisere for å danne akrylamid. Under forhold som er typiske for matlaging, polymeriserer ikke polyakrylamid nevneverdig.

Den eneste påstanden om at polyakrylamid går over til akrylamid har blitt mye utfordret.

Se også

Referanser