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升高溫度可以大大加快聚丙烯酰胺的水解,在高溫和堿性條件下PAM的水解是一個非??斓倪^程,121℃下一周內(nèi)可以完全水解。因此高溫下PAM的水解過程更多的關注是在中性介質(zhì)中,也被稱為熱促水解(thermally promoted hydrolysis ,TPH)。
在中性條件下熱促水解是一個較慢的過程,水解產(chǎn)物主要為羧酸基,如在pH為7和90℃下水解9天,聚丙烯酰胺的水解度為7.6%。在熱促水解中是否生成酰亞胺結(jié)構尚不很確定。但已有的數(shù)據(jù)表明,即使有酰亞胺結(jié)構生成,其含量也很低,小于5%(摩爾)16。
*了聚丙烯酰胺在75~95℃和無pH緩沖劑條件下熱促水解的動力學,并提出了相應的模型。此模型考慮了聚丙烯酰胺水解產(chǎn)生的氨(NH3)對溶液pH值的影響、在不同pH值下已水解PAM單元的電離度、由羧酸基(-COOH)產(chǎn)生的鄰基催化效應和由羧酸根(-COO))產(chǎn)生的鄰基自阻滯效應,建立了中性介質(zhì)下PAM熱促水解的動力學模型。
當pH<8時,PAM的水解將使溶液的pH值升高;當pH>8時,PAM的水解使溶液pH值降低。溶液的pH值不同直接影響PAM的水解速率及水解進程。
溫度對PAM的水解影響顯著,水解反應的活化能似對介質(zhì)的pH值和PAM的離子度有依賴,也即依賴于水解反應的機理,但數(shù)據(jù)顯示這種依賴性不是很強,水解反應的活化能在55~75kJ/mol之間變化。