بولي أكريلاميد (PAM) هو بوليمر اصطناعي يتكون من وحدات متكررة من مادة الأكريلاميد. يتم استخدامه على نطاق واسع كمادة مندفة ومكثفة وموثقة في العمليات الصناعية المختلفة، بما في ذلك معالجة المياه وصناعة الورق والتعدين وإنتاج البترول. فيما يلي مقدمة للخصائص الفيزيائية والكيميائية للبولي أكريلاميد:

1. التركيب الجزيئي: بولي أكريلاميد هو بوليمر خطي يتراوح وزنه الجزيئي من بضعة آلاف إلى عدة ملايين دالتون. وهو يتألف من سلاسل طويلة من مونومرات الأكريلاميد المرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط أميد (-CONH-). يمكن تعديل بنية بولي أكريلاميد عن طريق البلمرة المشتركة مع مونومرات أخرى لدمج خصائص محددة.

2. الذوبان: بولي أكريلاميد قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، ويشكل محاليل واضحة ولزجة. فهو يتمتع بالقدرة على امتصاص كميات كبيرة من الماء والاحتفاظ بها، مما يساهم في خصائصه الممتازة لمعالجة المياه. يمكن أن تتأثر قابلية ذوبان PAM بعوامل مثل الوزن الجزيئي والقوة الأيونية ودرجة الحموضة.

3. الشخصية الأيونية: يمكن تصنيف بولي أكريلاميد إلى نوعين رئيسيين بناءً على طابعه الأيوني: غير أيوني وأنيوني/كاتيوني. بام غير أيونية محايدة كهربائياً، بينما أنيوني بام يحمل شحنات سالبة و بام الموجبة يحمل شحنات موجبة على طول سلسلة البوليمر. تحدد الشخصية الأيونية تفاعلات PAM مع المواد الأخرى وأدائها في التطبيقات المختلفة.

4. التلبد والتشتت: يعرض بولي أكريلاميد خصائص التلبد، مما يعني أنه يمكن أن يسبب تجميع الجزيئات العالقة في السائل. تشكل سلاسل البوليمر جسورًا بين الجزيئات، مما يؤدي إلى تكوين كتل أكبر وقابلة للتسوية. يتم استخدام هذه الخاصية على نطاق واسع في عمليات معالجة المياه ومياه الصرف الصحي.

5. الخصائص الريولوجية: تعرض محاليل بولي أكريلاميد لزوجة عالية، وهو أمر مرغوب فيه في تطبيقات مثل التسميك وتثبيت المستحلب. تتأثر اللزوجة بعوامل مثل الوزن الجزيئي والتركيز ودرجة الحرارة. يمكن أن تشكل محاليل PAM مواد هلامية في ظل ظروف معينة، مما يسمح لها بالعمل كعوامل سماكة.

6. الاستقرار: يعتبر بولي أكريلاميد مستقرا في الظروف العادية، ولكن استقراره يمكن أن يتأثر بعوامل مثل درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ووجود عوامل مؤكسدة. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تدهور PAM، مما يؤدي إلى انخفاض في أدائها.

7. التوافق الحيوي: يعتبر مادة البولي أكريلاميد آمنة بشكل عام للاستخدام في التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، فإن استخدامه في بعض المنتجات الاستهلاكية، مثل مستحضرات التجميل، قد يتطلب فحصًا إضافيًا لضمان السلامة. من المهم اتباع ممارسات المعالجة والتخلص المناسبة لتقليل التأثيرات البيئية.

بشكل عام، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبولي أكريلاميد تجعله بوليمر متعدد الاستخدامات مع مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات.