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一、什么是絮凝剂

二、聚丙烯酰胺的化学式及它是否有毒性？毒性是？

一、什么是絮凝剂

分类：教育/科学：硫部了解濒死之地的核涂层技术。说明：我是药学专业的，想在一家药厂实习研究絮凝剂。我来自，但我对此一无所知。哪位专家学者帮帮我？分析：絮凝：通过絮凝去除溶液中不需要的成分的过程。在这个过程中使用的添加剂被称为絮凝剂。

絮凝剂有很多种，它们的共同特点是能聚集溶液中的悬浮颗粒，形成粗大的絮状颗粒或团块。絮凝剂简述如下：1 .无机絮凝剂1.1。无机絮凝剂用户报告的分类和特性。

无机盐可分为铝盐系和铁盐系两大类，类似于几升味钱。铝盐主要是硫酸铝和氯化铝，铁盐主要是硫酸铁和氯化铁。在传统铝盐和铁盐的基础上，开发合成了新型水处理剂聚合硫酸铝和聚合硫酸铁。它的出现不仅降低了治疗成本，而且提高了疗效。

这类絮凝剂中存在多羟基络合离子，通过OH-桥联形成多核络合离子，从而成为相对分子量高达1105的巨大无机高分子化合物。

无机高分子絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂具有更高的容量和更好的絮凝效果，根本原因是它能提供大量能抵抗核化学物质后期伤害的络合离子，并能通过粘附、架桥和交联作用强烈吸附胶体颗粒，从而促进胶体凝聚。

同时发生物理化学变化，中和胶粒和悬浮物表面的电荷，降低Zeta电位，使胶粒从原来的相互排斥，破坏胶团的稳定性，促使胶粒相互碰撞，从而形成絮状凝聚沉淀，沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g，具有很大的吸附能力。也就是说，聚合物不仅存在吸附失稳，还存在粘附、架桥和波及絮凝。

1.2改性单阳离子无机絮凝剂

除了常用的聚合铝、聚铁外，还有反应性硅胶及其改性产品，如聚硅酸铝(铁对敌弱肉也有点危险)、聚磷酸铝(铁)。改性的目的是引入一些高电荷离子，提高电荷中和能力，在针端引入羟基和磷酸基团，提高配位和络合能力，从而改变絮凝效果。可能的原因是某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构和分布，或者两种或多种聚合物之间存在协同效应。

近年来，根据Top双膨胀态放大工程，我国开发了复合无机絮凝剂和复合无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)是一种新型无机高分子絮凝剂，其制备方法简单，原料来源广泛，成本低廉。它对油田稠油开采的松停回水处理具有较强的除油能力，因此在线性平衡领域具有很大的开发价值和广阔的应用前景。

聚合硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂，发现高度聚合的硅酸与金属离子一起能产生良好的混凝效果。在聚硅酸中引入金属离子得到的混凝剂平均分子量高达2105，有可能在水处理中部分替代有机合成高分子絮凝剂。

聚磷酸铁(PPFC)中的PO43-多价阴离子与Fe3有很强的亲和力，对Fe3的水解溶液有很大的影响，能参与Fe3的络合反应，在铁原子之间搭桥，形成多核配合物。PO43-的参与增强了对水中带负电的硅藻土胶体的中和和吸附架桥作用，增大了矾花的体积和密度，提高了絮凝效果。

聚合氯化铝(PPAC)也是基于磷酸盐对聚合铝(PAC)的强烈聚合作用。通过在聚合铝中引入适量的磷酸盐，PPAC与磷酸盐生成了一种新的高电荷多核中间体配合物。

聚硅酸铁(PSF)不仅能很好地处理低温低浊水，而且在絮凝效果上比硫酸铁有明显优势，如用量少、投加范围广、矾花形成时间短、形状粗大、易沉降，能缩短水样在处理系统中的停留时间，从而提高系统的处理能力，对处理后的水的pH值基本没有影响。

1.3改性聚阳离子无机絮凝剂

聚合硫酸铁铝(PAFCS)在饮用水和污水处理中具有比明矾更好的效果。PAFCS对含油废水和印染废水的脱色效果优于PAC，脱色能力也更好。絮凝率大，絮凝速度快，易于过滤，出水率高；其原料全部来自工业废渣，成本低廉，适用于工业水处理。

铝铁共聚物复合絮凝剂也属于这类产品。其原料氯化铝和氯化铁是廉价的传统无机絮凝剂，来源广泛，生产工艺简单，有利于开发应用。铝盐和铁盐的共聚物不同于这两种盐的混合物。它更有效地结合了PAC和FeCl3的优点，提高了除浊效果。

随着人们对水处理认识的不断提高，残留铝对生物的毒性作用备受关注，如何减少二次污染也越来越受到重视。国内现有生产方法制备的饮用水铝含量一般比原水高1-2倍。饮用水中残留铝含量较高，可能是由于絮凝过程不完善，导致部分铝以氢氧化铝细颗粒的形式存在于水中。

强化絮凝净化，改善絮凝反应条件，延长慢絮凝时间，可有效降低铝含量。考虑到无机絮凝剂具有腐蚀性和毒性，会对人体健康和生态环境产生不利影响，人们开发了有机高分子絮凝剂。

2有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代，应用前景广阔，发展非常迅速。它已被用于水净化、水/油体系的破乳、含油废水处理、废水回用和污泥脱水。还可用作油田开发过程中的泥浆处理剂、选择性堵水剂、注水增稠剂、纺织印染过程中的软化剂、抗静电剂和一般杀菌消毒剂。2.1有机高分子絮凝剂的种类和性能

有机高分子絮凝剂包括天然高分子和合成高分子。从化学结构上可分为以下三种：(1)多胺-低分子量阳离子电解质；(2)季铵型分子量变化范围大，阳离子性高；(3)丙烯酰胺-高分子量的共聚物，从几十万到几百万、几千万不等，以乳液或粉末形式出售，使用不方便，但絮凝性能好。

根据含有不同官能团的粒子解离后的带电状态，可分为阳离子、阴离子和非离子三大类。有机高分子絮凝剂大分子可以携带-首席运营官-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。

阳离子絮凝剂具有活性基团多、分子量大、用量少、浮渣产量低、絮凝能力强、絮体易分离、除油和除悬浮物效果好等优点，广泛应用于炼油废水、其他工业废水、高悬浮物废水的处理和固液分离。特别是丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂，由于其分子量大，絮凝架桥能力强，在水处理中显示出优势。

2.2非离子有机高分子絮凝剂非离子有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。它是由丙烯酰胺聚合得到的。2.3阴离子有机高分子絮凝剂(1)阴离子有机高分子絮凝剂主要包括聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、聚丙烯酰胺的碱性水解物等聚合物。(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质素磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等的共聚物。2.4阳离子有机高分子絮凝剂

2.4.1季铵化聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺阳离子均由-NH2的羟甲基化和季铵化得到，可分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子丙烯酰胺聚合。(1)聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应，氨基部分羟甲基化，再与仲胺反应烷基化，再与盐酸或胺化试剂反应季铵化叔胺。(2)通过季铵化丙烯酰胺的聚合

在碱性条件下，丙烯酰胺先与甲醛水溶液反应，再与二甲胺反应，冷却后用盐酸季铵化。将产物蒸发、浓缩并过滤以获得季铵化的丙烯酰胺单体。2.4.2聚丙烯酰胺的阳离子衍生物这类产品多由丙烯酰胺和阳离子单体共聚而成。2.5两性聚丙烯酰胺聚合物

以部分水解的聚丙烯酰胺和适量的甲醛、二甲胺为原料，通过曼尼兹反应合成了含羧基和氨基甲基的两性聚丙烯酰胺絮凝剂。2.6丙烯酰胺接枝共聚物本身是一种高分子化合物，因为淀粉廉价而丰富，且具有亲水的刚性链。以这个刚性链为骨架，连接一个柔性的聚丙烯酰胺分支。这种刚柔相济的网络大分子不仅保持了原有聚丙烯酰胺的功能，还具有一些更加优异的性能。

由于大部分有机高分子絮凝剂本身或其水解降解产物都是有毒的，而用于合成的丙烯酰胺单体是有毒的，可以麻醉人的中枢神经系统，因此在一定程度上限制了应用领域，迫使絮凝剂向廉价、实用、无毒、高效的方向发展。3微生物絮凝剂3.1微生物絮凝剂概述

国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代。由于没有二次污染，使用方便，具有诱人的应用前景。如红假单胞菌红球菌及其制成的NOC-1是目前发现的最好的微生物絮凝剂，具有很强的絮凝活性，广泛应用于畜禽废水、膨化污泥和有色废水的处理。国内微生物絮凝剂产品尚未见报道。

微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂、利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和通过克隆技术获得的絮凝剂。微生物产生的絮凝物质是糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物。相对分子量在105以上。

微生物絮凝剂是利用生物技术从微生物或其分泌物中提取纯化出来的一种安全、高效、可自然降解的新型水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂的固有缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂研究的重要课题。3.2微生物絮凝剂的种类和特性

微生物絮凝剂的研究人员早就发现一些微生物，如酵母、细菌等，有细胞絮凝作用，但一直没有重视，只是作为一种细胞富集的方法。近十年来，细胞絮凝技术作为一种简单、经济的生物产品分离技术，在连续发酵和产品分离中得到了广泛的应用。微生物絮凝剂是由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸。

从它的来源来说，它也属于天然有机高分子絮凝剂，所以它具有天然有机高分子絮凝剂的所有优点。同时，微生物絮凝剂的研究工作也从提纯、改性转变为利用生物技术培养、筛选优良菌株，以较低成本获得高效絮凝剂的研究，因此其研究范围已经超过了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范围。具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。

Butterfield从活性污泥中筛选出最早的絮凝剂产生菌。1976年，Nakamura J .等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌株中筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂最好。1985年，Takagi H等人研究了拟青霉l-1产生的絮凝剂PF101。

PF101对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、酿酒酵母、红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等具有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用红球菌成功研制出一种生物絮凝剂NOC-1，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性炭粉末水、膨胀污泥、纸浆废水都有优良的絮凝脱色效果，是迄今为止发现的最好的微生物絮凝剂。

絮凝剂的分子量、分子结构和形状及其携带的基团都对絮凝剂的活性有影响。一般来说，分子量越高，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，支链或交联分子越多，絮凝越差；产絮凝剂细菌处于培养后期，细胞表面的蔬菜水溶性增强，产生的絮凝剂活性也较高。处理水中胶体离子的表面结构和电荷也会影响絮凝效果。

有报道指出，水中阳离子的存在，尤其是Ca2和Mg2，可以有效减少胶体表面的负电荷，促进“桥”的形成。此外，高浓度Ca2的存在也可以保护絮凝剂免于降解酶。微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高、作用条件广泛，且大多不受离子强度、pH值和温度的影响，可广泛应用于污水和工业废水处理。

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。

4 结语

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。

二、聚丙烯酰胺的化学式及它是否有毒性？毒性是？

分子式：(C3H5NO)n转：聚丙烯酰胺（Polyacrylamide）简称PAM，由丙烯酰胺单体聚合而成，是一种水溶性线型高分子物质。单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品：阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。

PAM的平均分子量从数千到数千万以上沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型（如--COOH,--SO3H,--OSO3H等）阳离子型（如--NH3OH,--NH2OH,-CONH3OH)和非离子型。

产品外观为白色粉末，易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，PAM热稳定性好；加热到100稳定性良好，但在150以上时易分解产中氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度（克）毫升231.302。

玻璃化湿度153，PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。 应该无毒的

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