Emulsión catiónica de PAM

El mecanismo de floculación de la emulsión de poliacrilamida agua en aceite (W/O) (floculante catiónico para emulsión) es un proceso integral que funciona como un floculante catiónico para emulsión en un sistema acuoso. No solo incluye las características de floculación de la propia molécula de floculante para emulsión PAM, sino que también implica el proceso especial de demulsificación de la emulsión para liberar los ingredientes activos. 

El proceso específico se puede dividir en los siguientes pasos clave: 

1. Desmulsificación de emulsiones y liberación catiónica de emulsiones PAM 

La estructura del sistema de emulsión PAM de agua en aceite es la siguiente: 

La fase acuosa (que contiene las moléculas del floculante de emulsión catiónica o sus dispersiones) sirve como fase dispersa, está envuelta por la fase oleosa continua (como aceite mineral, aceite vegetal) y es estabilizada por emulsionantes (como tipo Span, tipo Tween) para formar una emulsión. Cuando esta emulsión se agrega al sistema de agua a tratar (como aguas residuales, suspensión), debido a la diferencia de presión osmótica entre el entorno externo (fase acuosa) y la fase acuosa interna de la emulsión, así como la disolución/dispersión del emulsionante en la fase acuosa, se altera la estabilidad de la emulsión y se produce la demulsificación: la fase oleosa se dispersa en pequeñas gotas de aceite en la gran cantidad de fase acuosa y se separa gradualmente de la fase acuosa. 

La emulsión de PAM catiónica encapsulada en el interior (generalmente un polímero soluble en agua o una dispersión que puede disolverse rápidamente en la fase acuosa) se libera en el sistema de agua, formando una solución o dispersión molecular de emulsión de PAM catiónica. 

2. Adsorción de moléculas de floculante en emulsión PAM sobre partículas coloidales 

Las moléculas liberadas del floculante en emulsión PAM interactúan con las partículas coloidales (como sedimento, materia orgánica, microorganismos, etc.) del agua a través de grupos polares (como el grupo amida -CO - NH₂), logrando la adsorción: Interacción por enlace de hidrógeno: 

El grupo amida en la molécula floculante en emulsión PAM forma enlaces de hidrógeno con grupos polares como hidroxilo (-OH) y carboxilo (-COOH) en la superficie de las partículas coloidales. 

Fuerza de Van der Waals: La estructura de cadena larga de la cadena de polímero genera fuerzas de atracción de Van der Waals con la superficie de la partícula. 

Adsorción electrostática: Si las partículas coloidales tienen carga negativa (la mayoría de los coloides naturales, como arcillas, bacterias, etc.), si la cadena molecular del floculante en emulsión PAM contiene una pequeña cantidad de grupos catiónicos (como el PAM catiónico), este puede adsorberse en la superficie de la partícula mediante atracción electrostática. Incluso en el caso del PAM no iónico o aniónico, la adsorción selectiva puede ocurrir en la superficie de la partícula debido a las diferencias locales de densidad de carga en los segmentos de la cadena. 

3. Neutralización electromagnética 

Efecto: Las partículas coloidales suelen tener cargas (principalmente negativas) debido a la adsorción de iones o grupos en sus superficies. Es difícil que las partículas se agreguen debido a la repulsión de carga.

Las moléculas del floculante en emulsión PAM (especialmente los tipos catiónicos o anfóteros) pueden neutralizar algunas de las cargas superficiales al adsorberse en la superficie de la partícula, lo que reduce la fuerza repulsiva electrostática entre las partículas y hace que sea más probable que las partículas se acerquen y se agreguen. 

4. Floculación por Puente (Mecanismo Central). La estructura polimérica de cadena larga (floculante de emulsión PAM) del PAM es clave para su alta eficiencia de floculación: una sola cadena molecular de floculante de emulsión catiónica puede adsorber simultáneamente múltiples partículas coloidales (cada superficie de partícula adsorbe diferentes segmentos de una o más cadenas moleculares). Mediante el puente de cadena molecular, las pequeñas partículas dispersas se conectan para formar flóculos más grandes (estructura de puente). A medida que aumenta el tamaño del flóculo, la gravedad domina su sedimentación o se separan por filtración, flotación, etc. 

El mecanismo de floculación de la emulsión catiónica de PAM en agua y aceite se puede resumir de la siguiente manera: La demulsificación de la emulsión libera moléculas de PAM → El PAM se une a partículas coloidales a través de la adsorción → La electroneutralización reduce la repulsión de partículas → Las moléculas de cadena larga unen y conectan las partículas para formar flóculos grandes → Se logra la separación sólido-líquido. 

Su ventaja es que la forma de emulsión permite que el PAM (floculante catiónico de emulsión) se disperse y libere rápidamente, evitando el problema de disolución incompleta del PAM sólido, mejorando así la eficiencia de floculación.

Los principales campos de aplicación del floculante en emulsión catiónico son: 

1. Tratamiento de aguas residuales. El floculante en emulsión PAM se puede utilizar en el tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales. Mediante el efecto de floculación, se eliminan contaminantes como sólidos en suspensión, materia orgánica e iones de metales pesados del agua, mejorando así su calidad. El floculante en emulsión catiónica tiene un efecto significativo en el tratamiento de aguas residuales de industrias como la impresión y el teñido, la fabricación de papel y el procesamiento de alimentos. 

2. La emulsión de poliacrilamida catiónica PAM para deshidratación de lodos puede separar eficazmente el agua de las partículas sólidas en el lodo, reducir el contenido de humedad del lodo y facilitar el tratamiento y la eliminación posteriores. 

3. Campo minero En el proceso de procesamiento de minerales, el floculante en emulsión PAM se puede utilizar para la flotación de minerales, el tratamiento de relaves, etc. para mejorar la tasa de recuperación de minerales y reducir la descarga de aguas residuales. 

4. Industria papelera Se utiliza para fortalecer el papel, ayudar en la retención y el drenaje, etc., para mejorar la calidad y la eficiencia de producción del papel. 

5. Industria petrolera El floculante de emulsión se puede utilizar para el tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos, el tratamiento de lodos de perforación, etc. para mejorar la eficiencia y la protección ambiental de la extracción de petróleo.

Atributos específicos de la industria

Otros atributos

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