بولي أكريلاميد (PAM) هو بوليمر شائع الاستخدام في مختلف التطبيقات الصناعية والبيئية. يمكن أن توجد في حالات أيونية مختلفة بناءً على نوع الأيونات المرتبطة بالعمود الفقري للبوليمر. الشكلان الرئيسيان لبولي أكريلاميد المعتمد على الشحنة الأيونية هما بولي أكريلاميد أنيوني (APAM) وبولي أكريلاميد كاتيوني (CPAM). فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين الاثنين:

1. الشحنة الأيونية:

- أبام: بولي أكريلاميد أنيوني يحمل شحنة سالبة على العمود الفقري البوليمر بسبب وجود مجموعات وظيفية أنيونية، مثل مجموعات الكربوكسيل (-COO-) أو مجموعات السلفونات (-SO3-). تنفصل هذه المجموعات في الماء، مما ينتج عنه سلاسل بوليمر سالبة الشحنة.

- كبام: بولي أكريلاميد كاتيوني يمتلك شحنة موجبة على العمود الفقري البوليمر بسبب وجود مجموعات وظيفية كاتيونية، مثل الأمينية (-NH2) أو مجموعات الأمونيوم الرباعية (-N+(CH3)3). تنفصل هذه المجموعات في الماء، مما ينتج عنه سلاسل بوليمر موجبة الشحنة.

2. التطبيقات:

- APAM: يستخدم بولي أكريلاميد أنيوني في المقام الأول في التطبيقات التي تتطلب التلبد، والتوضيح، وترسيب الجسيمات المشحونة سلباً أو المواد الصلبة العالقة. يتم استخدامه بشكل شائع في معالجة مياه الصرف الصحي، ونزح الحمأة، والتعدين، وتطبيقات حقول النفط.

- CPAM: يتم استخدام بولي أكريلاميد الكاتيوني عندما يكون التلبد والفصل الصلب عن السائل للجسيمات المشحونة بشكل إيجابي أو المواد الصلبة العالقة ضروريًا. غالبًا ما يتم استخدامه في صناعات مثل صناعة الورق والنسيج ومعالجة المياه وكأداة مساعدة في صناعة الورق.

3. آلية التلبد:

- APAM: يتفاعل بولي أكريلاميد أنيوني مع الجسيمات أو الغرويات سالبة الشحنة الموجودة في المعلق من خلال الجذب الكهروستاتيكي. تجذب الشحنات السالبة الموجودة في سلاسل بوليمر APAM الجزيئات وتحييدها، مما يؤدي إلى تكوين كتل أكبر والمساعدة في ترسيبها أو إزالتها.

- CPAM: يتفاعل بولي أكريلاميد كاتيوني مع الجزيئات أو الغرويات ذات الشحنة الموجبة في المعلق من خلال الجذب الكهروستاتيكي. تجذب الشحنات الموجبة الموجودة على سلاسل بوليمر CPAM الجزيئات وتحييدها، مما يؤدي إلى تكوين كتل أكبر وتسهيل استقرارها أو انفصالها.

4. الكفاءة في نطاقات الرقم الهيدروجيني المختلفة:

- APAM: يعتبر بولي أكريلاميد أنيوني أكثر فعالية في نطاقات الأس الهيدروجيني المحايدة إلى القلوية (الأس الهيدروجيني 6-10)، حيث تظل الشحنة السالبة على البوليمر مستقرة.

- CPAM: يعتبر بولي أكريلاميد الكاتيوني أكثر كفاءة في نطاقات الأس الهيدروجيني الحمضية إلى المحايدة (الأس الهيدروجيني 4-8)، حيث تظل الشحنة الموجبة على البوليمر مستقرة.

من المهم أن نلاحظ أن هناك أيضًا بولي أكريلاميدات غير أيونية لا تحمل أي شحنة أيونية. غالبًا ما تُستخدم هذه PAMs غير الأيونية في تطبيقات مثل التشحيم وتقليل الاحتكاك وتحسين الاسترداد.