PAM এর প্রকারভেদ
Cationic Polyacrylamide (CPAM): একটি রৈখিক পলিমার যৌগ। এর বিভিন্ন সক্রিয় গোষ্ঠীর কারণে, এটি সখ্যতা এবং শোষণের মাধ্যমে অনেক পদার্থের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করতে পারে। এটি প্রাথমিকভাবে নেতিবাচক চার্জযুক্ত কলয়েডগুলিকে ফ্লোকুলেট করে।
অ্যানিওনিক পলিঅ্যাক্রিলামাইড (এপিএএম): একটি জলের-দ্রবণীয় পলিমার, যা মূলত বিভিন্ন শিল্প বর্জ্য জলের চিকিত্সায় ফ্লোকুলেশন এবং অবক্ষেপণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন স্টিল মিল, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্ল্যান্ট, ধাতুবিদ্যা প্ল্যান্ট এবং কয়লা ওয়াশিং প্ল্যান্টের বর্জ্য, সেইসাথে স্লাজ ডিওয়াটারিং। এটি পানীয় জল পরিষ্কার এবং পরিশোধন জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে. কারণ এর আণবিক শৃঙ্খলে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক মেরু গোষ্ঠী রয়েছে, এটি জলে স্থগিত কঠিন কণাগুলিকে শোষণ করতে পারে, কণাগুলিকে সেতু করতে পারে বা তাদের চার্জ নিরপেক্ষ করে বড় ফ্লোক্স তৈরি করতে পারে। অতএব, এটি সাসপেনশনে কণার অবক্ষেপণকে ত্বরান্বিত করতে পারে, উল্লেখযোগ্যভাবে সমাধানের স্পষ্টীকরণকে দ্রুততর করে এবং পরিস্রাবণকে প্রচার করে।
Nonionic polyacrylamide (NPAM): এটি একটি উচ্চ-আণবিক-ওজন পলিমার বা পলিইলেক্ট্রোলাইট। এর আণবিক শৃঙ্খলে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ মেরু গোষ্ঠী রয়েছে যা জলে স্থগিত কঠিন কণাগুলিকে শোষণ করতে পারে, কণাগুলিকে বৃহৎ ফ্লোক্স তৈরি করতে সেতু করে। এটি সাসপেনশনে কণার অবক্ষেপণকে ত্বরান্বিত করে, সমাধানের স্পষ্টীকরণকে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত করে এবং পরিস্রাবণ প্রচার করে। এর আণবিক শৃঙ্খলে অ্যামাইড বা আয়নিক গ্রুপের উপস্থিতির কারণে, এর উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হল উচ্চ হাইড্রোফিলিসিটি, এটি বিভিন্ন অনুপাতে পানিতে দ্রবীভূত হতে দেয়। এই ধরনের পলিঅ্যাক্রিলামাইড জলীয় দ্রবণে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড এবং সোডিয়াম সালফেটের মতো ইলেক্ট্রোলাইটগুলির প্রতি ভাল সহনশীলতা রয়েছে এবং এটি সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ।
PAM এর প্রযুক্তিগত সূচক
পলিঅ্যাক্রিলামাইডের প্রযুক্তিগত সূচকগুলির মধ্যে সাধারণত আণবিক ওজন, হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি, আয়নকরণের ডিগ্রি, সান্দ্রতা এবং অবশিষ্ট মনোমার সামগ্রী অন্তর্ভুক্ত থাকে। অতএব, এই সূচকগুলি থেকে PAM-এর গুণমানও বিচার করা যেতে পারে।
1. আণবিক ওজন
PAM এর খুব উচ্চ আণবিক ওজন রয়েছে এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে এটি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। 1970-এর দশকে ব্যবহৃত PAM-এর সাধারণত আণবিক ওজন ছিল কয়েক মিলিয়ন; 1980-এর দশক থেকে, বেশিরভাগ উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন PAM-এর আণবিক ওজন 15 মিলিয়নের বেশি, যার কিছু 20 মিলিয়নে পৌঁছেছে। প্রতিটি PAM অণু 100,000-এর বেশি অ্যাক্রিলামাইড বা সোডিয়াম অ্যাক্রিলেট অণু থেকে পলিমারাইজড হয় (অ্যাক্রিলামাইডের আণবিক ওজন 71, এবং 100,000 মনোমারযুক্ত PAM-এর আণবিক ওজন 7.1 মিলিয়ন)।
সাধারণত, উচ্চ আণবিক ওজন PAM ভাল ফ্লোকুলেশন কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে। Acrylamide এর আণবিক ওজন 71, যেখানে PAM 100,000 monomers-এর আণবিক ওজন 7.1 মিলিয়ন। Polyacrylamide এবং এর ডেরিভেটিভের আণবিক ওজন কয়েক হাজার থেকে দশ মিলিয়নের বেশি, এবং আণবিক ওজনের উপর ভিত্তি করে নিম্ন আণবিক ওজন (1 মিলিয়নের নিচে), মাঝারি আণবিক ওজন (1 মিলিয়ন থেকে 10 মিলিয়ন), উচ্চ আণবিক ওজন (10 মিলিয়ন থেকে 15 মিলিয়ন), এবং আল্ট্রা }} {{1 মিলিয়ন থেকে 15 মিলিয়ন) ওজন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।
উচ্চ আণবিক ওজনের জৈব যৌগের আণবিক ওজন সম্পূর্ণ অভিন্ন নয়, এমনকি একই পণ্যের মধ্যেও; নামমাত্র আণবিক ওজন এর গড় মান।
2. হাইড্রোলাইসিস ডিগ্রী এবং আয়নাইজেশন ডিগ্রী
PAM এর ionization ডিগ্রী উল্লেখযোগ্যভাবে এর কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে, কিন্তু এর সর্বোত্তম মান চিকিত্সা করা উপাদানের ধরন এবং বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে; বিভিন্ন শর্ত বিভিন্ন অনুকূল মান ফলাফল হবে. যদি প্রক্রিয়াজাত করা উপাদানটির উচ্চ আয়নিক শক্তি থাকে (বড় পরিমাণে অজৈব পদার্থ থাকে), তাহলে ব্যবহৃত PAM-এর আয়নকরণের উচ্চ মাত্রা থাকা উচিত এবং এর বিপরীতে। সাধারণত, অ্যানিয়াইজেশনের ডিগ্রিকে হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি বলা হয়। আয়নকরণের ডিগ্রী সাধারণত বিশেষভাবে ক্যাটেশনকে বোঝায়।
আয়নকরণের মাত্রা=n/(m+n)*100%
প্রারম্ভিক উত্পাদিত PAM একটি একক মনোমার, পলিঅ্যাক্রিলামাইড থেকে পলিমারাইজ করা হয়েছিল এবং মূলত -COONa গ্রুপ ধারণ করেনি। ব্যবহারের আগে, কিছু -CONH2 গ্রুপকে -COONa তে হাইড্রোলাইজ করতে NaOH দিয়ে গরম করার প্রয়োজন ছিল, যেমনটি নিম্নলিখিত বিক্রিয়ায় দেখানো হয়েছে:
-CONH2 + NaOH → -COONa + NH3↑
হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার সময় অ্যামোনিয়া গ্যাস নির্গত হয়। পিএএম-এ হাইড্রোলাইজড অ্যামাইড গ্রুপের অনুপাতকে হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি বলা হয়, যা অ্যানিয়াইজেশনের ডিগ্রি। এই ধরনের পিএএম ব্যবহার করা অসুবিধাজনক ছিল এবং এর কার্যকারিতা খারাপ ছিল (তাপীকরণ হাইড্রোলাইসিস অনিবার্যভাবে পিএএম-এর আণবিক ওজন এবং কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে), এবং এটি 1980 এর দশক থেকে খুব কমই ব্যবহার করা হয়েছে।
আধুনিক উৎপাদিত PAM গুলি বিভিন্ন পণ্যে বিভিন্ন ডিগ্রী অ্যানিওনাইজেশন সহ পাওয়া যায়। ব্যবহারকারীরা তাদের চাহিদা অনুযায়ী এবং প্রকৃত পরীক্ষার মাধ্যমে উপযুক্ত ধরন বেছে নিতে পারেন। আর হাইড্রোলাইসিসের প্রয়োজন নেই; এটি দ্রবীভূত করার পরে সরাসরি ব্যবহার করা যেতে পারে।
যাইহোক, অভ্যাসের কারণে, কিছু লোক এখনও ফ্লোকুল্যান্টের দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়াটিকে হাইড্রোলাইসিস হিসাবে উল্লেখ করে। এটি উল্লেখ করা উচিত যে হাইড্রোলাইসিস মানে পানির সাথে পচন, একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া, এবং PAM এর হাইড্রোলাইসিস অ্যামোনিয়া গ্যাস নির্গত করে; যদিও দ্রবীভূতকরণ একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ছাড়া নিছক একটি শারীরিক প্রক্রিয়া। দুটি মৌলিকভাবে ভিন্ন এবং বিভ্রান্ত করা উচিত নয়।
3. অবশিষ্ট মনোমার সামগ্রী
পিএএম-এর অবশিষ্ট মনোমার সামগ্রীটি অ্যাক্রিলামাইড মনোমারের পরিমাণকে বোঝায় যা পলিঅ্যাক্রিলামাইডে অ্যাক্রিলামাইডের পলিমারাইজেশনের সময় সম্পূর্ণভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়নি এবং শেষ পর্যন্ত পলিঅ্যাক্রিলামাইড পণ্যে থেকে যায়। খাদ্য শিল্পের জন্য এর উপযুক্ততা মূল্যায়নের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি। পলিঅ্যাক্রিলামাইড অ-বিষাক্ত, কিন্তু অ্যাক্রিলামাইডের একটি নির্দিষ্ট মাত্রার বিষাক্ততা রয়েছে।
ইন্ডাস্ট্রিয়াল-গ্রেড পলিঅ্যাক্রাইলামাইডে, আনপলিমারাইজড অ্যাক্রিলামাইড মনোমারের পরিমাণ অনিবার্যভাবে থেকে যায়। অতএব, PAM পণ্যগুলিতে অবশিষ্ট মনোমার সামগ্রী অবশ্যই কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। আন্তর্জাতিক প্রবিধানগুলি নির্ধারণ করে যে পানীয় জল এবং খাদ্য শিল্পে ব্যবহৃত PAM-এর অবশিষ্ট মনোমার সামগ্রী 0.05% এর বেশি হওয়া উচিত নয়। সুপরিচিত-আন্তর্জাতিক পণ্যের জন্য এই মান 0.03% এর নিচে।
4. সান্দ্রতা
PAM সমাধানগুলি খুব সান্দ্র। PAM এর আণবিক ওজন যত বেশি, দ্রবণের সান্দ্রতা তত বেশি। এর কারণ হল PAM ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলি দীর্ঘ এবং পাতলা চেইন, যার ফলে দ্রবণে চলাচলে উল্লেখযোগ্য প্রতিরোধ হয়। সান্দ্রতা মূলত একটি দ্রবণের মধ্যে ঘর্ষণের মাত্রাকে প্রতিফলিত করে, যা অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ সহগ নামেও পরিচিত।
বিভিন্ন উচ্চ-আণবিক-ওজন জৈব যৌগের দ্রবণে সাধারণত উচ্চ সান্দ্রতা থাকে, যা ক্রমবর্ধমান আণবিক ওজনের সাথে বৃদ্ধি পায়। উচ্চ-আণবিক-ওজন জৈব যৌগের আণবিক ওজন নির্ধারণের একটি পদ্ধতি হল নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের দ্রবণের সান্দ্রতা পরিমাপ করা, এবং তারপর একটি নির্দিষ্ট সূত্র ব্যবহার করে এর আণবিক ওজন গণনা করা; একে বলা হয় "সান্দ্রতা-গড় আণবিক ওজন।"
PAM নির্বাচন
পলিঅ্যাক্রিলামাইডকে এর আয়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে নন-আয়নিক, অ্যানিওনিক এবং ক্যাটানিক প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। আণবিক ওজনের উপর ভিত্তি করে, বিভিন্ন স্পেসিফিকেশন, আয়নিসিটি ইত্যাদি রয়েছে, যা বিভিন্ন মডেলের দিকে পরিচালিত করে। বাজারে জটিল স্পেসিফিকেশন দেওয়া, আপনার বর্জ্য জল সিস্টেমের জন্য সর্বোত্তম polyacrylamide মডেল নির্বাচন করা সত্যিই খুব কঠিন। বর্জ্য জল বা স্লাজ শোধনের জন্য পলিঅ্যাক্রিলামাইড নির্বাচন করার ক্ষেত্রে সাধারণ সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য এখানে কয়েকটি টিপস রয়েছে।
1. স্লাজের উৎস বোঝা
স্লাজ বর্জ্য জল চিকিত্সার একটি অনিবার্য উপজাত। প্রথমত, আমাদের স্লাজের উৎস, বৈশিষ্ট্য, গঠন এবং কঠিন পদার্থের বিষয়বস্তু বোঝা উচিত। প্রধান উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে, স্লাজকে জৈব স্লাজ এবং অজৈব স্লাজে ভাগ করা যায়।
সাধারণত, cationic polyacrylamide জৈব স্লাজ চিকিত্সা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যখন anionic polyacrylamide অজৈব স্লাজ চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। Cationic polyacrylamide অত্যন্ত ক্ষারীয় অবস্থার জন্য উপযুক্ত নয়, যখন anionic polyacrylamide অত্যন্ত অম্লীয় অবস্থার জন্য উপযুক্ত নয়। স্লাজে উচ্চতর কঠিন পদার্থের জন্য সাধারণত পলিঅ্যাক্রিলামাইডের একটি বড় ডোজ প্রয়োজন।
2. Polyacrylamide আণবিক ওজন নির্বাচন
পলিঅ্যাক্রিলামাইডের আণবিক ওজন আণবিক চেইনের দৈর্ঘ্যকে বোঝায়। পলিঅ্যাক্রিলামাইডের আণবিক ওজন 5 মিলিয়ন থেকে 18 মিলিয়ন পর্যন্ত। সাধারণত, পলিঅ্যাক্রিলামাইড পণ্যের আণবিক ওজন যত বেশি, সান্দ্রতা তত বেশি। যাইহোক, অনুশীলনে, একটি উচ্চ আণবিক ওজন অগত্যা ভাল কর্মক্ষমতা বোঝায় না। উপযুক্ত আণবিক ওজন নির্দিষ্ট প্রয়োগ শিল্প, জলের গুণমান এবং চিকিত্সা সরঞ্জামের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা আবশ্যক।
পলিঅ্যাক্রিলামাইড একটি উচ্চ-আণবিক-ওজন জমাট বাঁধা সাহায্য। পণ্যগুলি তাদের গড় আণবিক ওজন অনুসারে তিনটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: কম আণবিক ওজন (<1 million), medium molecular weight (2-4 million), and high molecular weight (>7 মিলিয়ন)।
পলিঅ্যাক্রিলামাইড বর্জ্য জল শোধনে ব্যবহৃত হয় এবং এটি একটি উচ্চ-আণবিক-ওজন জল-দ্রবণীয় জৈব পলিমার যার আণবিক ওজন কয়েক মিলিয়ন থেকে কয়েক মিলিয়ন পর্যন্ত। যখন শুধুমাত্র জমাট বাঁধা সাহায্য হিসাবে ব্যবহার করা হয়, সাধারণত, আণবিক ওজন যত বেশি হয়, ফ্লোকগুলি তত ঘন হয় এবং কম রাসায়নিকের প্রয়োজন হয়। যাইহোক, anionic polyacrylamide এর আণবিক ওজন 20 মিলিয়ন অতিক্রম না করার সুপারিশ করা হয়।
স্লাজ ডিওয়াটারিংয়ের জন্য: বেল্ট ফিল্টার প্রেস ব্যবহার করার সময়, আণবিক ওজন সাধারণত খুব বেশি হতে পারে না। একটি উচ্চ আণবিক ওজন ফিল্টার কাপড় আটকে যেতে পারে, যা পানি নিষ্কাশনের প্রভাবকে প্রভাবিত করে। সেন্ট্রিফিউগাল ফিল্টার প্রেস ব্যবহার করার সময়, আণবিক ওজনের প্রয়োজনীয়তা বেশি হয় কারণ সেন্ট্রিফিউগাল ফিল্টার প্রেসের জন্য ফ্লোক্সকে যতটা সম্ভব শিয়ার-প্রতিরোধী হতে হবে; অতএব, তুলনামূলকভাবে উচ্চ আণবিক ওজন সহ একটি পণ্য নির্বাচন করা উচিত।
3. Polyacrylamide আয়ন ডিগ্রি নির্বাচন
স্লাজকে পানিমুক্ত করার জন্য, সর্বোত্তম পলিঅ্যাক্রিলামাইড নির্বাচন করার জন্য বিভিন্ন আয়ন ডিগ্রী সহ ফ্লোকুল্যান্টগুলি ছোট পরীক্ষার মাধ্যমে স্ক্রীন করা যেতে পারে। এটি ডোজ কমিয়ে, খরচ বাঁচানোর সময় সর্বোত্তম ফ্লোকুল্যান্ট প্রভাব অর্জন করে। আয়ন ডিগ্রী নির্বাচন করার জন্য মূল কারণ হল:
(1) Floc আকার
যে ফ্লোকগুলি খুব ছোট সেগুলি নিষ্কাশনের গতিকে প্রভাবিত করবে, যখন খুব বড় ফ্লক্সগুলি বেশি জল বাঁধবে, স্লাজ কেকের শুষ্কতা হ্রাস করবে। পলিঅ্যাক্রিলামাইডের আণবিক ওজন নির্বাচন করে ফ্লোকের আকার সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
(2) ফ্লোক শক্তি (আদ্রতা সামগ্রী)
ফ্লোকগুলি স্থিতিশীল থাকা উচিত এবং শিয়ার স্ট্রেসের মধ্যে ভেঙে পড়বে না। পলিঅ্যাক্রিলামাইডের আণবিক ওজন বাড়ানো বা একটি উপযুক্ত আণবিক গঠন নির্বাচন করা ফ্লক স্থায়িত্ব উন্নত করতে সাহায্য করে।
(3) পলিঅ্যাক্রিলামাইড এবং স্লাজের মিশ্রণ
পলিঅ্যাক্রিলামাইড অবশ্যই ফ্লোকুলেশন অর্জনের জন্য ডিওয়াটারিং সরঞ্জামের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে স্লাজের সাথে সম্পূর্ণভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে হবে। অতএব, পলিঅ্যাক্রিলামাইড দ্রবণের সান্দ্রতা অবশ্যই বিদ্যমান সরঞ্জামের অবস্থার অধীনে স্লাজের সাথে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মেশানো নিশ্চিত করার জন্য উপযুক্ত হতে হবে। অভিন্ন মিশ্রণ সাফল্যের জন্য একটি মূল কারণ। পলিঅ্যাক্রিলামাইড দ্রবণের সান্দ্রতা এর আণবিক ওজন এবং ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত।
(4) Polyacrylamide দ্রবীভূত করা
ভাল দ্রবীভূত কার্যকর flocculation জন্য অপরিহার্য। আগেই বলা হয়েছে, পলিঅ্যাক্রিলামাইডের দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়া মূলত এর পরিপক্কতা প্রক্রিয়া। কখনও কখনও, এটি দ্রবীভূত হার ত্বরান্বিত করা প্রয়োজন; এই ক্ষেত্রে, polyacrylamide সমাধান ঘনত্ব বৃদ্ধি বিবেচনা করা যেতে পারে.
অতএব, পরীক্ষাগার বীকার পরীক্ষার মাধ্যমে সর্বোত্তম পণ্য নির্বাচন নির্ধারণ করা উচিত। উপরোক্ত থেকে, এটা দেখা যায় যে আণবিক ওজন এবং ionicity নির্বাচন পরম নয়। সবচেয়ে নির্ভুল ডেটা পেতে এবং নির্বাচিত পলিঅ্যাক্রিলামাইডের সর্বোত্তম খরচ-কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে পলিঅ্যাক্রাইলামাইড নির্বাচন করার আগে নির্বাচন পরীক্ষা এবং অপারেশনাল পরীক্ষা করা ভাল।