有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，包括：(a)制备有机高分子絮凝剂备用；(b)将有机高分子絮凝剂分别置于多个烧杯中，在烧杯中分别加入不同溶液浓度的被吸收液；(c)待有机高分子絮凝剂充分溶胀吸水后，用网筛将游离水过滤掉；(d)将有机高分子絮凝剂置于相同待测液中，由液面上升高度分别计算出不同溶液浓度条件下吸水凝胶体积。(e)通过吸水凝胶体积计算膨胀率，比较不同溶液浓度条件下的膨胀率，即得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变的影响。本发明能测得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变影响，且测量精度高，测量步骤简单，降低了测量成本，为有机高分子絮凝剂的使用提供更好的理论基础。
【专利说明】 有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法。
【背景技术】
[0002]絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
[0003]有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代，它们应用前途广阔，发展非常迅速。已用于给水净化，水/油体系破乳，含油废水处理，废水再资源化及污泥脱水等方面；还可用作油田开发过程的泥浆处理剂，选择性堵水剂，注水增稠剂，纺织印染过程的柔软剂，静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
[0004]有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型:(I)聚胺型-低分子量阳离子型电解质；(2)季铵型-分子量变化范围大，并具有较高的阳离子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高，可以几十万到几百万、几千万，均以乳状或粉状的剂型出售，使用上较不方便，但絮凝性能好。根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-coo-、-nh-、-so3、-oh等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。因其活性基团多，分子量高，具有用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好等特点，在处理炼油废水，其它工业废水，高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高，絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
[0005]絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵(PAM)配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
[0006]絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。一般来讲，分子量越大，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，分子带支链或交联越多，絮凝性越差；絮凝剂产生菌处于培养后期，细胞表面蔬水性增强，产生的絮凝剂活性也越高。处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。一些报道指出，水体中的阳离子，特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷，促进“架桥”形成。另外，高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高，而且作用条件粗放，大多不受离子强度、PH值及温度的影响，因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点，在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。[0007]纵观絮凝剂的现状可以看出，絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制；微生物絮凝剂因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾，其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，该测试方法能测得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变影响，且测量精度高，测量步骤简单，降低了测量成本，为有机高分子絮凝剂的使用提供更好的理论基础。
[0009]本发明的目的通过下述技术方案实现:有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，包括以下步骤:
[0010](a)制备有机高分子絮凝剂备用；
[0011](b)将有机高分子絮凝剂分别置于多个烧杯中，在烧杯中分别加入不同溶液浓度的被吸收液；
[0012](C)待有机高分子絮凝剂充分溶胀吸水后，用网筛将游离水过滤掉；
[0013](d)然后将有机高分子絮凝剂置于相同待测液中，由液面上升高度分别计算出不同溶液浓度条件下吸水凝胶体积。
[0014](e)通过吸水凝胶体积计算出膨胀率，比较不同溶液浓度条件下的膨胀率，即得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变的影响。
[0015]所述步骤(a)中，有机高分子絮凝剂在使用前首先需要干燥。
[0016]所述步骤(b)中，烧杯容积为2000ml。
[0017]所述步骤(C)中，网筛为150目网筛。
[0018]所述步骤(b)中，加入的被吸收液体积为100ml。
[0019]综上所述，本发明的有益效果是:能测得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变影响，且测量精度高，测量步骤简单，降低了测量成本，为有机高分子絮凝剂的使用提供更好的理论基础。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0021]实施例:
[0022]本发明涉及的有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，包括以下步骤:
[0023](a)制备有机高分子絮凝剂备用；[0024](b)将有机高分子絮凝剂分别置于多个烧杯中，在烧杯中分别加入不同溶液浓度的被吸收液；
[0025](c)待有机高分子絮凝剂充分溶胀吸水后，用网筛将游离水过滤掉；
[0026](d)然后将有机高分子絮凝剂置于相同待测液中，由液面上升高度分别计算出不同溶液浓度条件下吸水凝胶体积。
[0027](e)通过吸水凝胶体积计算出膨胀率，比较不同溶液浓度条件下的膨胀率，即得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变的影响。
[0028]所述步骤(a)中，有机高分子絮凝剂在使用前首先需要干燥。
[0029]所述步骤(b)中，烧杯容积为2000ml。
[0030]所述步骤(C)中，网筛为150目网筛。
[0031]所述步骤(b)中，加入的被吸收液体积为100ml。
[0032]通过上述方法测得的结果可知，随着电解质浓度增加，吸水凝胶体积相变减少。因为有机高分子絮凝剂的体积相变主要是由聚合物网络内外不同电解质浓度差造成的渗透压引起的，随着有机高分子絮凝剂外部电解质溶液浓度的提高，高分子网络内外离子浓度差减小，从而导致了有机高分子絮凝剂体积相变的减少。溶液中存在离子时，溶液离子的渗透压会抵消有机高分子絮凝剂网络上反离子的渗透压，影响了有机高分子絮凝剂的状态及体积相变。
[0033]在电解质溶液中，有机高分子絮凝剂的吸液能力和体积相变是由溶液离子浓度决定的。另外，随着电解质溶液浓度的上升，压缩聚合物基体中的膨润土双电层，直接导致膨润土颗粒的渗透膨胀率下降，其交联点难以伸展开，体积相变也相应降低。
[0034]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)制备有机高分子絮凝剂备用； (b)将有机高分子絮凝剂分别置于多个烧杯中，在烧杯中分别加入不同溶液浓度的被吸收液； (c)待有机高分子絮凝剂充分溶胀吸水后，用网筛将游离水过滤掉； (d)然后将有机高分子絮凝剂置于相同待测液中，由液面上升高度分别计算出不同溶液浓度条件下吸水凝胶体积。 (e)通过吸水凝胶体积计算出膨胀率，比较不同溶液浓度条件下的膨胀率，即得溶液浓度对有机高分子絮凝剂体积相变的影响。
2.根据权利要求1所述的有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，其特征在于，所述步骤(a)中，有机高分子絮凝剂在使用前首先需要干燥。
3.根据权利要求1所述的有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，其特征在于，所述步骤(b)中，烧杯容积为2000ml。
4.根据权利要求1所述的有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，其特征在于，所述步骤(c)中，网筛为150目网筛。
5.根据权利要求1所述的有机高分子絮凝剂体积相变受溶液浓度影响的测试方法，其特征在于，所述步骤(b)中，加入的被吸收液体积为100ml。
【文档编号】G01N33/00GK103728413SQ201210414885
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】张健 申请人:张健