Aplikácie pri úprave vody
Úprava vody zahŕňa okrem iných oblastí úpravu surovej vody, čistenie odpadových vôd a úpravu priemyselných vôd. Pri úprave surovej vody, keď sa používa v spojení s materiálmi, ako je aktívne uhlie, uľahčuje flokuláciu a vyčírenie suspendovaných častíc v domácich vodovodoch. Nahradením anorganických flokulantov organickými vločkovačmi-konkrétne polyakrylamidom- sa kapacita čistenia vody môže zvýšiť o viac ako 20 %, a to aj bez úpravy existujúcich sedimentačných nádrží. Pri čistení odpadových vôd zvyšuje použitie polyakrylamidu účinnosť recyklačných okruhov vody a slúži aj ako účinný prostriedok na odvodňovanie kalu. Pri úprave priemyselných vôd funguje ako kľúčová zložka v rôznych chemických prípravkoch. Zatiaľ čo úprava vody predstavuje najväčší aplikačný sektor pre polyakrylamid v medzinárodnom meradle, jeho prijatie v tejto oblasti v súčasnosti naberá na dynamike na domácej pôde.
Kľúčové funkcie polyakrylamidu pri úprave vody:
(1) Zníženie dávkovania flokulantu: Za predpokladu, že sú splnené ekvivalentné normy kvality vody, použitie polyakrylamidu ako koagulačného prostriedku v spojení s inými flokulantmi môže výrazne znížiť celkové množstvo potrebných flokulantov. (2) Zlepšenie kvality vody: Pri úprave pitnej vody aj pri čistení priemyselných odpadových vôd vedie kombinované použitie polyakrylamidu a anorganických flokulantov k výraznému zlepšeniu kvality vody. (3) Zvýšená sila vločiek a rýchlosť usadzovania: Polyakrylamid vytvára vločky vyznačujúce sa vysokou štrukturálnou pevnosťou a vynikajúcimi schopnosťami usadzovania; to urýchľuje rýchlosť oddeľovania pevných{5}}kvapalín a uľahčuje proces odvodňovania kalu. (4) Prevencia korózie a vodného kameňa v cirkulačných chladiacich systémoch: Aplikácia polyakrylamidu umožňuje podstatné zníženie dávkovania anorganických flokulantov, čím sa zabráni usadzovaniu anorganických látok na povrchoch zariadení a zmierni sa korózia zariadenia a tvorba vodného kameňa.
Aplikácie pri ťažbe ropy
Polyakrylamid je všestranná trieda chemických činidiel široko využívaných počas celého životného cyklu ťažby ropy-konkrétne pri vŕtaní, cementovaní, dokončovaní vrtov, úprave vrtov, hydraulickom štiepení, okysľovaní, vstrekovaní vody, uzatváraní vody a kontrole profilu a pri vylepšenom získavaní ropy (terciárne zhodnocovanie). Má osobitný význam v oblasti vŕtania, uzatvárania vody a kontroly profilu a zlepšeného získavania ropy. Vodné roztoky polyakrylamidu vykazujú vysokú viskozitu a majú vynikajúce zahusťovacie, flokulačné a reologické -modifikačné vlastnosti; v dôsledku toho sa používajú pri ťažbe ropy ako -vytláčacie činidlá a modifikátory vrtných výplachov. Počas strednej-až{7}}koncovej fázy ťažby ropy moja krajina v súčasnosti primárne podporuje technológie zaplavovania polymérmi a trojzložkovými zlúčeninami, aby sa zvýšila miera ťažby ropy. Vstreknutím vodného roztoku polyakrylamidu sa zlepší pomer prietoku oleja-k{10}}vode, čím sa zvýši obsah ropy vo vyrobených tekutinách. Pridanie polyakrylamidu počas terciárneho získavania ropy zvyšuje{12}}možnosti vytesňovania ropy, zabraňuje usmerňovaniu vody (predčasnému prerazeniu) v ropnom ložisku a v konečnom dôsledku zvyšuje celkový výnos z ťažby ropy. Čínsky ropný priemysel je najväčším spotrebiteľom polyakrylamidu; technologický pokrok v oblasti polyakrylamidu poháňal rast čínskeho ropného sektora, zatiaľ čo požiadavky tohto priemyslu zase zrýchlili tempo technologických inovácií a vývoja v samotnom polyakrylamidovom sektore.
Aplikácie na výrobu papiera
V papierenskom priemysle je polyakrylamid široko používaný ako retenčný prostriedok, drenážny prostriedok a egalizačný prostriedok na zlepšenie kvality papiera, zlepšenie odvodňovacieho výkonu buničitej kaše a zvýšenie miery retencie jemných vlákien a plnív. Toto použitie pomáha minimalizovať spotrebu surovín a znižovať znečistenie životného prostredia. Okrem toho, ak sa použije ako dispergačné činidlo, zlepšuje rovnomernosť listu papiera. Polyakrylamid plní v papierenskom priemysle dve základné funkcie: po prvé, zvyšuje mieru retencie plnív, pigmentov a iných prísad, čím znižuje straty surovín a kontamináciu životného prostredia; po druhé, zvyšuje fyzickú pevnosť papiera. Pridanie polyakrylamidu do kaše buničiny zvyšuje mieru zadržania jemných vlákien a častíc plniva na drôtenom site, pričom súčasne urýchľuje proces odvodňovania buničiny. Mechanizmus účinku zahŕňa flokuláciu častíc v buničine-umožnenú neutralizáciou náboja alebo premosťovacím efektom-, čo umožňuje ich zadržanie na filtračnej tkanine. Vytváranie týchto vločiek tiež uľahčuje ľahšiu filtráciu vody z buničiny, čím sa znižuje strata vlákien do „bielej vody“, čím sa zmierňuje znečistenie životného prostredia a zlepšuje sa prevádzková účinnosť filtrácie, sedimentácie a iných zariadení na spracovanie.
Lekárske materiály
Polyakrylamidový gél slúži na rôzne medicínske aplikácie vrátane použitia ako -trombínový-činidlo podporujúce granuláciu-, chirurgický materiál, surovina pre kontaktné šošovky a vonkajší obalový materiál pre mikrokapsuly. Používa sa aj pri výrobe-kvalitných hemostatických vložiek, hygienických vložiek a detských plienok. Polyakrylamidové častice s veľkosťou od niekoľkých stoviek až po niekoľko desiatok mikrometrov môžu byť použité ako chromatografické výplňové materiály (napr. pre gélové chromatografické kolóny), umožňujúce efektívnu separáciu globulárnych proteínov, ako je cytochróm. Umožňuje tiež ďalšie následné procesy, ako je odsoľovanie a zahusťovanie bielkovín. Prostredníctvom Mannichovej reakcie sa L-prolín alebo L-hydroxyprolín zavedie na amidové bočné reťazce polyakrylamidovej živice prostredníctvom metylénových mostíkov; následná koordinácia s iónmi medi vedie k chirálnej ligandovej živici schopnej účinne rozložiť sériu DL-aminokyselín. Okrem toho, keď sú chirálne aminokyseliny komplexované s iónmi medi na polyvinylamínovej živici (odvodenej Hofmannovou degradáciou), výsledný materiál slúži ako stacionárna fáza pre chromatografiu na výmene ligandov; to umožňuje rozlíšenie rôznych aminokyselín-, čo demonštruje konkrétnu účinnosť pri separácii aromatických aminokyselín-zatiaľ čo vysoko hydrofilná povaha polymérneho hlavného reťazca výrazne skracuje separačné časy.
Iné odvetvia:
V potravinárskom priemysle sa používa na čírenie šťavy z cukrovej trstiny a fosfátovú-flotáciu sirupu pri výrobe trstinového a repného cukru. Používa sa tiež pri flokulácii a čírení fermentačných bujónov pre enzýmové prípravky. Okrem toho sa používa na regeneráciu kŕmnych bielkovín-ponúkajúcich vynikajúcu stabilitu a výkonnosť{4}}, kde sa ukázalo, že získaný proteínový prášok nemá žiadne nepriaznivé účinky na mieru prežitia kurčiat, prírastok hmotnosti alebo produkciu vajec. Ďalšie aplikácie zahŕňajú nátery zo syntetickej živice; stavebné injektážne materiály na blokovanie vody; priemysel stavebných materiálov (zlepšenie kvality cementu, slúžiace ako stavebné lepidlá a fungujúce ako výplne škár, opravné prostriedky a činidlá blokujúce vodu); zlepšenie pôdy; galvanický priemysel; a textilný priemysel tlače a farbenia, medzi inými.
