聚丙烯酰胺的合成与分解

聚丙烯酰胺的合成与水解一、实验目的1. 熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。2. 熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。二、实验原理聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成：由于反应过程中无新的低分子物质产生，所以高分子的化学组成与起始单体相同，因此这一合成反应属于加聚反应。随着加聚反应的进行，分子链增长。当分子量增长到一定程度时， 即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构，使溶液的粘度明显增加。聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解，生成部分水解聚丙烯酰胺：随着水解反应的进行， 有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相互排斥，使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象，因而对水的稠化能力增加。聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。三、仪器和药品1. 仪器恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，电子天平。2. 药品丙烯酰胺（化学纯），过硫酸铵（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。四、实验步骤1．丙烯酰胺的加聚反应（1）用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量（后面计算用到这一质量）。然后在烧杯中加入 2g 丙烯酰胺和 18mL 水，配成 10 ％的丙烯酰胺溶液。（2）在恒温水浴中，将 10 ％丙烯酰胺加热到 60℃，然后加入 15 滴 10 ％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺加聚。（3）在加聚过程中，慢慢搅拌，注意观察溶液粘度的变化。（4）半小时后，停止加热，产物为聚丙烯酰胺。2. 聚丙烯酰胺的水解（1）称量制得的聚丙烯酰胺，计算要补充加多少水，可配成 5 ％聚丙烯酰胺的溶液。（2）在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水，用搅拌棒搅拌，观察高分子的溶解情况。（3）称取 20g 5 ％聚丙烯酰胺溶液（剩下的留作比较用）加入 2mL 10 ％氢氧化钠，放入沸水浴中，升温至9 0 ℃以上进行水解。（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观察粘度变化，并检查氨气的放出（用湿的广泛 pH试纸）。（5）半小时后，将烧杯从沸水浴中取出，产物为部分水解聚丙烯酰胺。（6）称取产物质量，补加蒸发损失的水量，制得 5 ％的部分水解聚丙烯酰胺。比较水解前后 5 ％溶液的粘度。（7）将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。五、数据处理聚丙烯酰胺的合成与水解原始数据表烧杯 +棒重（g）药物重（ g）合成加水计算（一）xww）烧杯总(00.2=5% 解得： x =水解后补水计算（二）加热前 w 1=74.42g加热后 w 2=72.21g补水质量 △w=2.21g实验观察现象、结果加聚过程中液体粘度增加；合成加水搅拌后，稍微变稀；水解过程中液体粘度...