توضیحات
پلی الکترولیت / پلی آکریل امید چیست؟
پلی‌الکترولیت‌ها، یا همان کمک منعقد کننده‌ها، پلیمرهایی هستند که تشکیل شده از واحدهای تکراری الکترولیتی هستند. این پلیمرها در محلول‌های آبی جدا می‌شوند و در عمل به شارژ گرفتن از معنی‌داری شدند. ویژگی‌های پلی الکترولیت ها مانند نمک و وزن مولکولی بالا را به خود دارند.
پلی‌الکترولیت‌ها به دو نوع ضعیف و قوی تقسیم می‌شوند. پلی‌الکترولیت‌های قوی به طور کامل در محلول در بیشتر مقادیر معنی‌دار pH محاسبه می‌شود. پلی الکترولیت های ضعیف در مقدار، ثابت استحکام را دارد، به این معنی که آن در pH متوسط حل شده است. بنابراین، پلی‌الکترولیت‌های ضعیف در محلول کاملاً شارژ نیستند و علاوه بر این، شار کسر آنها را می‌توان با تغییر pH محلول، غلظت ضد یون یا قدرت یونی تغییر داد.
پلی الکترولیت های از حالت محصول به دو دسته پودر (پودر پلیمر) و مایع تقسیم می‌شوند. پلی‌الکترولیت‌ها و پلی‌اکریل‌آمیدهای مدل آنیونی از جمله پلیمرهای ترکیبی هستند که از واحدهای الکترولیتی و آکریل‌آمیدی تشکیل شده‌اند. این پلیمرها به دلیل ویژگی‌های آنیونی که دارند، در صنایع مختلف به کار می‌روند.
انواع پلی‌الکترولیت :
- پلی‌الکترولیت کاتیونی
- پلی‌الکترولیت آنیونی
- پلی‌الکترولیت نانیونی
ویژگی ها:
- توزیع بار الکتریکی: در ساختار پلی‌الکترولیت‌ها، بارهای الکتریکی به طور منظم توزیع شده‌اند.
- ترکیب شیمیایی: این ترکیبات از واحدهای ساختاری با وزن مولکولی متغیر تشکیل شده‌اند، از جمله یک واحد پلیمری.
- حلالیت: حلالیت پلی‌الکترولیت‌ها در محلول‌های غیرآبی نیز بررسی می‌شود که می‌تواند در برخی از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
- رفتار در حالت جامد: برخی از پلی‌الکترولیت‌ها به صورت جامد نیز موجودند و در این حالت نیز ممکن است خواص مکانیکی مختلفی داشته باشند.
- پلاریته (Polarity): پلی‌الکترولیت‌ها معمولاً دارای پلاریته هستند که به آنها این امکان را می‌دهد که با یون‌ها و دیگر مواد محلول در آب تعامل کنند.
- رفتار در محلول: پلی‌الکترولیت‌ها در محلول آبی به خوبی حل می‌شوند و ممکن است خواص مختلفی مثل ویسکوزیته و رفتار جریان داشته باشند.
- نقطه ذوب و تجزیه حرارتی: برخی از پلی‌الکترولیت‌ها نقطه ذوب و تجزیه حرارتی خاصی دارند که می‌تواند در برخی فرآیندهای حرارتی مورد استفاده قرار گیرد.
- بار الکتریکی: پلی‌الکترولیت‌ها دارای گروه‌های الکتریکی هستند که بارهای الکتریکی مثبت یا منفی را به دلیل یون‌های موجود در ساختار آنها ایجاد می‌کنند.
این ویژگی‌ها می‌توانند بسته به نوع و ساختار شیمیایی پلی‌الکترولیت، تغییر کنند.
کاربرد
کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب و فاضلاب:
پلی‌الکترولیت‌ها در تصفیه آب به عنوان عوامل کمکی (coagulants) یا فلوکولنت‌ها (flocculants) استفاده می‌شوند. این ترکیبات به دلیل ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خود، در فرآیندهای تصفیه آب موثر هستند. کاربردهای اصلی پلی‌الکترولیت‌ها در تصفیه آب عبارتند از:
_ کمک به رسوب‌گذاری: پلی‌الکترولیت‌ها می‌توانند در فرآیند رسوب‌گذاری کمک کنند. این به معنای کمک به ترسیب ذرات معلق و مواد آلی در آب است.
_ کمک به کاهش مواد معلق: افزودن پلی‌الکترولیت‌ها به آب می‌تواند کمک کند مواد معلق ریز را به خوبی از آب حذف کند و به بهبود شفافیت آب کمک کند.
_ کمک به تصفیه فاضلاب: در تصفیه فاضلاب نیز از پلی‌الکترولیت‌ها به عنوان کمک‌های ترکیبی برای کمک به رسوب‌گذاری و تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود.
_ تصفیه آب شیرین‌سازی: در فرآیندهای شیرین‌سازی آب، پلی‌الکترولیت‌ها به عنوان مواد فلوکولنت استفاده می‌شوند تا اجزای غیرمطلوب از آب جدا شده و آب شیرین تولید شود.
_ تشکیل فلوکولهای بزرگ: پلی‌الکترولیت‌ها می‌توانند به عنوان فلوکولنت‌ها عمل کرده و ذرات معلق در آب را به هم بچسبانند تا فلوکولهای بزرگتری ایجاد شود. این فلوکولها مواد معلق را به خوبی جذب کرده و به تشکیل گلوله‌های جامد به نام فلوکولها منجر می‌شود.
از این رو، پلی‌الکترولیت‌ها به عنوان یکی از ابزارهای مهم در صنعت تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دیگر کاربردها:
_ کاهش حجم لجن تولیدی.
_ تسریع عملیات ته‌نشینی.
_ کاهش مصرف منعقد کننده‌ها.
_ استفاده در کشاورزی به منظور افزایش جذب آب خاک.
_ کمک منعقد کننده در سیستم‌های تصفیه پساب‌های صنعتی و بهداشتی.
_ حذف رنگ، مواد جامد معلق و کلوئیدها در صنایع تولید محصولات پتروشیمی.
_ منعقدسازی جامدات معلق و کلوئیدها در فرآیندهای تولید شکر و تغلیظ مایعات.
_ جداسازی جامدات و ترکیبات آلی در آب پساب‌های سیستم‌های تبرید و حرارتی.
_ تبدیل لخته‌های کوچک به لخته‌های بزرگ به علت خصوصیت پلیمری و الکترولیتی.
_ کاهش مصرف منعقد کننده و منعقدسازی برخی از ارگانیسم‌های گیاهی و حیوانی.
_ کاربرد در صنایع مختلف از جمله تولید چسب، کاغذ، پلاستیک و محصولات آرایشی.
_ جداسازی جامدات، روغن و گریس، و اکسیدهای نامحلول در تصفیه آب پساب‌های صنعتی.
_ تولید نمک‌های کریستالی برای مصرف خوراکی و صنعتی، تولید کاغذ و شیت‌های یونولیتی.
_ استفاده به عنوان کمک منعقد کننده در فرآیند زلال‌سازی آب خام به منظور تولید آب آشامیدنی و صنعتی.
_ جداسازی ذرات سبک چربی و روغن، و همچنین جداسازی ذرات سنگین در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی (با استفاده از تکنولوژی DAF).
نحوه عملکرد کمک پلی‌الکترولیت (منعقد کننده)
برای حذف آلودگی‌های آب و فاضلاب، از ترکیبات فلزی مانند آلومینیوم یا آهن و دیگر الکترولیت‌ها به عنوان کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. این ناخالصی‌ها در آب و فاضلاب وجود دارند و ایجاد رنگ، بو و طعم نامطبوع می‌کنند، بنابراین تصفیه آب ضروری است. برای حذف این ناخالصی‌ها، از روش انعقاد و تشکیل لخته‌ها استفاده می‌شود.
در این روش، کمک منعقد کننده‌ها با ایجاد پلها بین ذرات ریز لخته‌ای که از کار منعقد کننده‌ها تشکیل شده‌اند، آنها را به صورت لخته‌های بزرگ و سنگین در می‌آورند. این عمل باعث ته‌نشینی سریع و کاهش مصرف منعقد کننده‌ها می‌شود. پلی الکترولیت، که نوعی ماده کمک منعقد کننده است، دارای ویژگی‌های پلیمری و الکترولیتی است و اندازه فولکها را درشت‌تر می‌کند.
نکات و نحوه نگهداری:
_ بررسی تاریخ انقضاء: تاریخ انقضاء پلی‌الکترولیت‌ها را بررسی کنید و از آنها استفاده نکنید اگر انقضا گذشته باشد.
_ نگهداری در بسته‌بندی محکم: پلی‌الکترولیت‌ها باید در بسته‌بندی محکم و ضد نفوذ نگهداری شوند تا از تبخیر و ورود آب جلوگیری شود.
_ محافظت در برابر نور: تمیز نگه داشتن پلی‌الکترولیت‌ها از نور مستقیم خورشید می‌تواند در جلوگیری از تجزیه شدن سریعتر آنها مؤثر باشد.
_ مراقبت در مقابل تجمع یخ: اگر پلی‌الکترولیت‌ها در شرایط سرد نگهداری می‌شوند، مطمئن شوید که تا حد امکان از تجمع یخ جلوگیری شود.
_ استفاده از تجهیزات تمیز: در صورت استفاده از پلی‌الکترولیت‌ها در تجهیزات و دستگاه‌ها، اطمینان حاصل کنید که این تجهیزات تمیز و بدون آلودگی هستند.
_ نگهداری در شرایط خنک و تاریک: پلی‌الکترولیت‌ها باید در شرایط خنک و تاریک نگهداری شوند. اکثر پلی‌الکترولیت‌ها در دماهای بالا به سرعت تجزیه می‌شوند و عمر مفید آنها کاهش می‌یابد.
_ جلوگیری از افت ترکیبی: از تماس مستقیم با هوا یا دیگر مواد شیمیایی که ممکن است با پلی‌الکترولیت‌ها واکنش داشته باشند، خودداری کنید. این افت ترکیبی می‌تواند باعث تغییر در خصوصیات پلی‌الکترولیت‌ها شود.
همچنین، همواره بر اساس دستورالعمل‌ها و توصیه‌های تولیدکننده عمل کنید و هر گونه نکته خاص درباره نگهداری پلی‌الکترولیت مورد توجه قرار دهید.
