Акриламидный порошокявляется основным компонентом акриламида. Это органическое соединение с химической формулой c3h5no, CAS 79-06-1. Белый кристаллический порошок, растворимый в воде (с образованием раствора акриламида), этаноле, эфире и ацетоне, нерастворимый в бензоле и гексане, может образовывать исходный раствор акриламида. Акриламид — наиболее важный и простой вид акриламидной системы. Он широко используется в качестве органического синтетического сырья и полимерных материалов. Многие синтетические материалы можно получить полимеризацией винилацетата, стирола, винилхлорида, акрилонитрила и других мономеров. Его также можно использовать в качестве сырья для лекарств, пестицидов, красителей и покрытий. Некоторые люди обнаруживали акриламид в продуктах питания, например акриламид в кофе и чипсах.
|
Химическая формула |
C3H5НО |
|
Точная масса |
71 |
|
Молекулярный вес |
71 |
|
m/z |
71 (100.0%), 72 (3.2%) |
|
Элементный анализ |
C, 50.69; H, 7.09; N, 19.71; O, 22.51 |
|
|
|
Акриламид (C3H5NO) — бесцветное прозрачное кристаллическое вещество, легко растворимое в полярных растворителях, таких как вода и этанол. Он склонен к полимеризации при высоких температурах выше 84,5 градусов или под действием света и окислителей. Двойные связи углерода и углерода и амидные группы в его молекулярной структуре наделяют его высокой реакционной способностью, что делает его ключевым сырьем в таких отраслях, как промышленность, охрана окружающей среды и медицина.
Основное применение — в качестве мономера для производства полиакриламида (ПАМ). Это линейное водорастворимое полимерное соединение, полученное свободнорадикальной полимеризацией акриламида. Амидные группы в его молекулярной цепи могут подвергаться дальнейшему гидролизу с образованием карбоксильных групп с образованием частично гидролизованного полиакриламида (HPAM). Полиакриламид можно разделить на анионные, катионные и неионные типы в зависимости от их различных применений, и он широко используется в следующих областях:
1. Водоочистка
Очистка сточных вод: В качестве флокулянта,акриламидный порошокадсорбирует и связывает взвешенные твердые вещества и коллоидные частицы в воде, образуя крупные хлопья и оседая, значительно улучшая скорость осаждения и эффективность осветления. Например, на городских очистных сооружениях добавление полиакриламида может снизить содержание влаги в осадке с 99% до менее 80%, что снижает последующие затраты на обезвоживание.
Очистка питьевой воды: удаление мелких взвешенных твердых частиц и органических веществ из воды, уменьшение мутности и улучшение качества воды. Его безопасность должна строго контролироваться, чтобы гарантировать, что остаточные уровни соответствуют стандартам питьевой воды (например, пределу ЕС 0,1 мкг/л).
2. Добыча нефти
Агент для вытеснения нефти: частично гидролизованный полиакриламид увеличивает вязкость водной фазы, улучшает соотношение потоков нефти-воды, расширяет пораженный объем и увеличивает скорость нефтеотдачи. При третичной добыче нефти раствор полиакриламида можно закачивать в пласт для вытеснения остаточной нефти, увеличивая степень нефтеотдачи на 5–15%.
Присадки к буровому раствору: могут регулировать вязкость бурового раствора, переносить обломки породы, предотвращать обрушение ствола скважины, уменьшать потери при фильтрации и защищать нефтяные и газовые пласты.
3. Бумажная промышленность
Усилитель: он объединяется с волокнами, образуя сетчатую структуру, улучшая прочность бумаги в сухом и влажном состоянии, а также уменьшая вероятность поломки и осыпания.
Средство удержания: за счет флокуляции тонких волокон и наполнителей степень удерживания увеличивается, снижается расход сырья и сброс сточных вод. Например, при производстве газетной бумаги добавление полиакриламида может увеличить степень удержания наполнителя с 60% до 85%.
4. Текстильная печать и крашение.
Крахмальный агент: раствор полиакриламида можно равномерно нанести на поверхность пряжи, чтобы сформировать защитную пленку, уменьшить ломкость и повысить эффективность ткачества.
Загуститель для печати: при пигментной печати, регулируя вязкость, чернила образуют четкий рисунок на ткани, предотвращая проникновение.
Управление окружающей средой: ключевые материалы для контроля загрязнения
Полимеры на основе акриламида играют незаменимую роль в области защиты окружающей среды, а их высокая эффективность и низкая токсичность делают их предпочтительным материалом для борьбы с загрязнением окружающей среды.
1. Рекультивация почвы
Затвердевание/стабилизация: он может соединяться с ионами тяжелых металлов (таких как свинец и кадмий) в почве, образуя стабильные соединения, снижая их подвижность и биодоступность. Например, на сельскохозяйственных угодьях, загрязненных тяжелыми металлами, добавление полиакриламида позволяет снизить концентрацию вымываемых тяжелых металлов в почве более чем на 80%.
Водоудерживающий агент: поглощает воду, в сотни раз превышающую ее собственный вес, образует гелеобразный материал, медленно высвобождает воду и улучшает способность почвы удерживать воду. В засушливых регионах водоудерживающие агенты на основе полиакриламида могут повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 20–30%.
2. Очистка сточных вод
Очистка сточных вод нефтепромысла:Акриламидный порошокможет удалять взвешенные твердые вещества, масла и тяжелые металлы из сточных вод нефтяных месторождений, снижать химическую потребность в кислороде (ХПК) и цветность, а также соответствовать стандартам повторной закачки или сброса сточных вод.
Очистка сточных вод типографии и крашения: посредством флокуляции молекулы красителей и взвешенные твердые вещества в сточных водах печати и крашения могут быть удалены, что улучшает биоразлагаемость и облегчает последующую биологическую очистку.
3. Обращение с твердыми отходами
Обезвоживание осадка: в качестве кондиционера осадка он может улучшить эффективность обезвоживания осадка и снизить содержание в нем влаги. Например, при очистке городского осадка добавление полиакриламида может уменьшить объем осадка более чем на 50%, что облегчает его последующую утилизацию.
Новые технологии: инновационное применение междисциплинарной интеграции
С развитием технологий материалы на основе акриламида показали большой потенциал в таких областях, как новая энергетика и биомедицина.
1. Новый энергетический сектор
Покрытие сепаратора литиевой батареи: частицы нанокремнезема, образующиеся в результате гидролиза, могут быть равномерно покрыты поверхностью сепаратора, образуя плотную пористую структуру, улучшая термическую стабильность сепаратора и скорость удержания электролита. Экспериментальные данные показывают, что мембрана, покрытая полиакриламидом, имеет степень термической усадки менее 1% при температуре 250 градусов, что значительно повышает безопасность батареи.
Антиотражающая фотоэлектрическая пленка: введение наноматериалов на основе полиакриламида в герметизирующую пленку фотоэлектрических модулей может увеличить коэффициент пропускания солнечной энергии на 2,3% и увеличить годовую выработку электроэнергии одним модулем примерно на 15 градусов.
2. Биомедицина
Носитель с контролируемым высвобождением лекарств: полиакриламидный гидрогель имеет трехмерную сетчатую структуру, которая может загружать лекарства и обеспечивать высвобождение, чувствительное к pH. Например, полиакриламидные микросферы, наполненные химиотерапевтическим препаратом доксорубицином, высвобождаются в три раза быстрее в кислой среде опухоли, чем в нейтральной среде, повышая эффективность лечения и уменьшая побочные эффекты.
Каркас тканевой инженерии: композит с природными полимерами, такими как хитозан и желатин, для получения биосовместимых материалов каркаса, которые способствуют адгезии и пролиферации клеток. Эксперименты на животных показали, что модель костного дефекта, имплантированная каркасами на основе полиакриламида, может генерировать на 40% больше новой кости в течение 4 недель по сравнению с традиционными материалами.
3. 3Цифровая печать
Светоотверждаемая смола: благодаря регулированию скорости гидролиза акриламида была разработана специальная смола для светоотверждаемой 3D-печати. Точность печати достигает 20 мкм, что можно использовать для изготовления-прецизионных устройств, таких как микрофлюидные чипы и оптические линзы.
Биопечать. В качестве биологических чернил гидрогель на основе полиакриламида может печатать трехмерную структуру клеточной нагрузки для исследований по восстановлению тканей и регенерации органов.
Акриламидный порошокматериалы на основе могут сохранять стабильную работу в экстремальных условиях, таких как высокая температура и высокое давление, отвечая потребностям специальных областей.
1. Аэрокосмическая промышленность
Устойчивое к высоким температурам покрытие: устойчивое к высоким-температурам покрытие, полученное путем соединения силиката, выдерживает температуру выше 1000 градусов и широко используется в экстремальных условиях, таких как сопла ракетных двигателей и изоляционные слои космических кораблей. Например, в экспериментах по моделированию космического излучения после использования покрытия на основе полиакриламида на внешней оболочке космического корабля определенного типа температура поверхности снизилась на 40 градусов, а эффективность теплозащиты увеличилась на 60%.
Изоляционный материал: Медная проволока, покрытая изоляционным покрытием на основе полиакриламида, может быть намотана в ротор и статор двигателей и широко используется в электрических приборах. Его высокий коэффициент сопротивления и высокая электрическая прочность на пробой могут эффективно предотвратить утечку и короткое замыкание.
2. Атомная промышленность
Утилизация радиоактивных отходов: он может затвердевать радиоактивные отходы с образованием стабильных твердых блоков, снижая риск утечки. Его затвердевшая форма обладает превосходной стойкостью к выщелачиванию и соответствует стандартам Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
Стержни управления ядерным реактором: керамические материалы на основе полиакриламида обладают превосходными свойствами поглощения нейтронов и могут использоваться для изготовления стержней управления ядерными реакторами и регулирования скорости реакции.
Акриламид можно синтезировать разными способами:
Акрилонитрил и вода гидролизуются до сульфата акриламида в присутствии серной кислоты, а затем нейтрализуются жидким аммиаком с образованием акриламида и сульфата аммония:
СН2=CHCN+H2O+H2ТАК4→СН2=ЧКОНХ2·H2SO4
СН2=ЧКОНХ2·H2ТАК4+2НГ3→СН2=ЧКОНХ2+(НХ4)2SO4
Недостатками этого метода являются то, что в качестве продукта образуется большое количество низкоценного-сульфата аммония, а эффективность удобрений невысокая, а также возникают серьезные проблемы, такие как сернокислотная коррозия и загрязнение окружающей среды.
Акрилонитрил и вода гидратируются в жидкой фазе при температуре 70–120 градусов и давлении 0,4 МПа под действием медного катализатора.
СН2=CH-CN+H2О→Ч2=ЧКОНХ2
После реакции катализатор отфильтровывают и непрореагировавший акрилонитрил выделяют. Водный раствор акриламида концентрируют и охлаждают с получением кристаллов акриламида.
Процесс прост, а селективность и выход акриламида могут достигать более 98%.
Акриламид получают биологическим методом. Акриламидный продукт можно получить путем смешивания исходной воды и иммобилизованного биокатализатора в гидратированном растворе и отделения отработанного катализатора после каталитической реакции.
Характеризуется простым оборудованием и безопасной эксплуатацией; Специфические характеристики фермента обеспечивают чрезвычайно высокую селективность и отсутствие побочных реакций. При использовании штамма J-1 температура реакции 5-15 градусов, pH 7-8, массовая доля акрилонитрила в зоне реакции 1 и 2%, конверсия акрилонитрила 99,99%, селективность по акриламиду 99,98%.
Массовая доляакриламидный порошокна выходе из реактора близка к 50%; количество неактивного ферментного катализатора, выбрасываемого из системы, составляет менее 0,1% от продукта. Без ионообменной обработки операции разделения и очистки значительно упрощаются, а концентрация продукта возрастает. Никакой операции концентрации не требуется: весь процесс прост и удобен, что способствует мелкосерийному-производству.
1. Акриламид содержит двойную связь углерода и амидную группу и имеет химическую общность двойной связи. Легко полимеризуется под воздействием ультрафиолета или при температуре плавления; Кроме того, двойная связь может подвергаться реакции присоединения с гидроксильным соединением в основных условиях с образованием простого эфира; Моноаддукты или бинарные аддукты могут быть образованы добавлением первичных аминов; моноаддукты могут образовываться только при присоединении вторичных аминов; четвертичные аммониевые соли могут быть образованы присоединением третичных аминов; При добавлении активированного кетона аддукт можно немедленно циклизировать с образованием лактама. В него также можно добавлять неорганические соединения, такие как сульфит натрия, бисульфит натрия, хлористый водород и бромистый водород.
2. Этот продукт также может быть сополимеризован, например, с другими акрилатами, стиролом, галогенированным этиленом и т. д.; Двойная связь также может быть восстановлена боргидридом, боридом никеля, карбонилом родия и другими катализаторами с образованием пропионамида; Диолы можно получить каталитическим окислением четырехокисью осмия.
3. Амидная группа этого продукта имеет общие химические свойства алифатических амидов: она реагирует с серной кислотой с образованием солей; В присутствии основного катализатора акриловые ионы образуются в результате гидролиза; В присутствии кислотного катализатора в результате гидролиза образуется акриловая кислота; Обезвоживание в присутствии дегидратирующего агента с получением акрилонитрила; Реакция с формальдегидом с образованием N-гидроксиметилакриламида.
горячая этикетка : акриламидный порошок cas 79-06-1, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа