آشنایی و کاربرد پلی الکترولیت

پلی الکترولیت ها پلیمرهایی هستند که با توجه به فرمولاسیون خاصی که دارند و دارابودن بار مثبت و منفی آنها، می توانند در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب شرب و صنعتی کاربرد فراوان داشته باشند و بسیارکمک کننده باشند.آنها با انجام فرایندی می توانند ذرات معلق را به شکل کلوئیدی درآورده و ته‌نشین کنند.

پلی الکترولیت چیست، چه کاربردی دارد؟

پلی الکترولیت (فلوکولانت ) یک ماده شیمیایی، و نوعی پلیمر است که از تعداد زیادی مونومر ساده تشکیل شده است  که از نظر فازی میتواند جامد یا مایع باشد و در انواع مختلف آنیونی و کاتیونی تولید شوند. دارای گروههای یونیزه شده می باشند.

خاصیت این ترکیب لخته سازی است که در تصفیه آب و صنایع دیگر می تواند به کار آید. حالا منظور از لخته سازی در تصفیه آب این است که ناخالصی ها و مواد کلوئیدی و معلق در آب را با کمک ماده لخته‌کننده مانند پلی الکترولیت منعقد و لخته می کنند.

روند کار این ماده به گونه ای است که بارالکتریکی ذرات کلوئیدی را خنثی کرده و ذرات را به یکدیگر نزدیک کرده و تشکیل ذرات بزرگتر را داده و به حالت لخته درآمده و به این ترتیب اندازه آنها به حدی درشت می شود که ته نشین شده و به راحتی می‌توانند صاف شوند. همچنین این روند می تواند با افزایش دانسیته و یا اندازه ذرات هم صورت بگیرد.

شکل ظاهری آنها سفیدرنگ و بی بو است.

پلی الکترولیت که با نام پلی اکریل آمید هم آن را می نامند، نوعی ماده منعقدکننده است که محلول در آب هستند و ته نشینی و انعقاد ذرات را سرعت بخشیده و یا در رنگ بری فرایند تصفیه و تولید مایعات به کار برده می شود.

انواع پلی الکترولیت ها :

پلی اکریل آمید آنیونی: ( فلوکولانت آنیونی )

(پلیمرهای خطی محلول در آب هستند که در دمای بالا سنتز می شوند و خواص خوبی مانند ضخیم سازی، لخته سازی و… را دارا هستند و برای کلوئیدهایی با بارمثبت کاربرد دارند.)

پلی اکریل آمید کاتیونی: (فلوکولانت کاتیونی)

(هوموپلیمرهایی هستند با سه نوع کاتیون اصلی با وزن مولکولی کم و با کاربردهای خوب و مفید)

پلی اکریل آمید نانیونی یا بدون بار(فلوکولانت نانیونی)

این ترکیب در گرید صنعتی تولید می ‌شود و تولید خوراکی ندارد. با وجود آنکه برای تصفیه آب و بهبود شرایط آب استفاده می شود، اما به طور مستقیم مصرف خوراکی ندارد.

روش تولید پلی الکترولیت:

این پلیمر را به حالت جامد یا مایع تولید می کنند. فرم مایع آن را هم در دو دسته محلول و امولسیون تقسیم‌بندی می کنند. در روند عملیات تولید این ترکیب شیمیایی با دستکاری در فرمول شیمیایی آن می‌توان به صورت کاتیونی یا باردار مثبت، آنیونی یا باردار منفی، و یا حتی بدون بار یا نانیونی آنها را تولید کرد.

هم پلی الکترولیت های معدنی و هم آلی هر دو نوع دارای خواص لخته سازی و انعقاد هستند.

پلی الکترولیت ها یا همان منعقد‌کننده ها می توانند معدنی و آلی باشند. نوع معدنی آنها همان نمک های فلزاتی نظیر آهن و آلومینیوم هستند که نحوه عملیات رسوب‌گذاری آنها با نوع آلی بسیار متفاوت می باشد. در پلی الکترولیت های آلی همانطور که گفته شد، مونومرهای زنجیری ساده ای هستند که وزن مولکولی بالایی داشته و در انعقاد می تواند نقش آفرین باشند.

کاربردهای پلی الکترولیت:

این پلیمرهای آنیونی و یا کاتیونی علاوه بر تصفیه آب می توانند در بازیافت نفت، رنگ بری یا حذف رنگ، ساخت کاغذ، حفاری، در بخش کشاورزی برای جذب بالای آب و بالابردن ضریب جذب آب، صنایع گاز و پتروشیمی و…  کاربرد داشته باشند.

نحوه کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب:

آب آشامیدنی با از بین بردن بی نظمی مولکولی می تواند طعم و شکل ظاهری خوبی پیدا کند. پلی الکترولیت می تواند با عملیات انعقاد و لخته سازی درحذف ویروس و باکتری و ذرات جامد معلق و مواد معدنی نقش مهمی را ایفا کند.

معمولا در آب ها املاحی مانند سدیم به مقدار زیاد بر روی سطح کلوئیدی به شکل باردار وجود دارد و برای از بین بردن این ماده معدنی و سنگین احتیاج به هیدرولیز داریم و به همین دلیل از پلی الکترولیت ها یا کمک منعقدکننده هایی معدنی مثل آلومینیوم و آهن و کلسیم به شکل مثلا سولفات آلومینیوم استفاده می کنند.

پلی الکترولیت های معدنی می توانند با کمک منعقدکننده های معدنی تشکیل لجن را در مراحل نهایی تصفیه آب کاهش دهند.

همچنین این پلیمرها می توانند در تصفیه فاضلاب هم کمک عمده ای داشته باشند. مهمترین کمکی که این مواد می توانند در تصفیه فاضلاب کنند از بین بردن رنگ هاست. همچنین علاوه بر این در حذف مواد زیستی هم می توانند نقش داشته باشند.

مزیت های کاربرد پلی الکترولیت:

کاربرد این پلیمر نیاز به دوز کمتری در مقایسه با مواد دیگر دارد. همچنین قدرت از بین بردن میکروارگانیزمها را دارا هستند. سرعت ته نشینی مواد با کمک این منعقدکننده ها خیلی زیادتر است( تقریبا دو برابر ترکیبات مشابه دیگر).

لخته های که تشکیل می دهد در مقایسه با مواد کاربردی دیگر بزرگتر هستند. هزینه های مصرفی با استفاده از این پلیمرها خیلی کمتر خواهد بود. ساختاری سخت و فشرده را ایجاد می کنند که می توان مجددا هم از آنها استفاده کرد. عدم نیاز به مواد تنظیم کنندهPH، عدم افزایش کل املاح محلول، کم بودن خاصیت اسیدی لجن درست شده در نهایت، و موارد دیگر از این دست.