مسحوق الأكريلاميدهو المكون الأساسي للأكريلاميد. وهو مركب عضوي مع الصيغة الكيميائية c3h5no، CAS 79-06-1. مسحوق بلوري أبيض، قابل للذوبان في الماء (تشكيل محلول الأكريلاميد)، والإيثانول، والأثير، والأسيتون، غير قابل للذوبان في البنزين والهكسان، يمكن أن يشكل محلول مخزون الأكريلاميد. الأكريلاميد هو أهم وأبسط أنواع أنظمة الأكريلاميد. يستخدم على نطاق واسع كمواد خام اصطناعية عضوية ومواد بوليمر. يمكن تحضير العديد من المواد الاصطناعية عن طريق البلمرة باستخدام أسيتات الفينيل والستيرين وكلوريد الفينيل والأكريلونيتريل ومونومرات أخرى. ويمكن استخدامه أيضًا كمواد خام للأدوية والمبيدات الحشرية والأصباغ والطلاءات. وجد بعض الأشخاص مادة الأكريلاميد في الطعام، مثل مادة الأكريلاميد الموجودة في القهوة ورقائق البطاطس.
|
الصيغة الكيميائية |
C3H5NO |
|
الكتلة الدقيقة |
71 |
|
الوزن الجزيئي |
71 |
|
m/z |
71 (100.0%), 72 (3.2%) |
|
التحليل العنصري |
C, 50.69; H, 7.09; N, 19.71; O, 22.51 |
|
|
|
الأكريلاميد (C3H5NO) هو مادة بلورية عديمة اللون وشفافة قابلة للذوبان بسهولة في المذيبات القطبية مثل الماء والإيثانول. وهو عرضة للبلمرة عند درجات حرارة عالية تزيد عن 84.5 درجة أو تحت تأثير الضوء والمواد المؤكسدة. إن روابط الكربون المزدوجة ومجموعات الأميد الموجودة في تركيبها الجزيئي تمنحها تفاعلية عالية، مما يجعلها مادة خام رئيسية في صناعات مثل الصناعة وحماية البيئة والطب.
الاستخدام الرئيسي هو كمونومر لإنتاج بولي أكريلاميد (PAM). وهو عبارة عن مركب بوليمر خطي قابل للذوبان في الماء- ويتم تحضيره عن طريق بلمرة الجذور الحرة للأكريلاميد. يمكن تحلل مجموعات الأميد في سلسلتها الجزيئية بشكل أكبر لتكوين مجموعات كربوكسيل، وتشكيل بولي أكريلاميد متحلل جزئيًا (HPAM). يمكن تصنيف بولي أكريلاميد إلى أنواع أنيونية وكاتيونية وغير أيونية وفقًا لاستخداماتها المختلفة، ويستخدم على نطاق واسع في المجالات التالية:
1. معالجة المياه
معالجة مياه الصرف الصحي: باعتبارها الندف،مسحوق الأكريلاميديمتص ويربط المواد الصلبة العالقة والجزيئات الغروية في الماء لتكوين كتل كبيرة وتسويتها، مما يحسن بشكل كبير سرعة الترسيب وكفاءة التصفية. على سبيل المثال، في محطات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية، يمكن أن تؤدي إضافة بولي أكريلاميد إلى تقليل محتوى الرطوبة في الحمأة من 99% إلى أقل من 80%، مما يقلل من تكاليف نزح المياه اللاحقة.
تنقية مياه الشرب: يمكنها إزالة المواد الصلبة العالقة الصغيرة والمواد العضوية في الماء، وتقليل التعكر، وتحسين جودة المياه. يجب التحكم بشكل صارم في سلامتها للتأكد من أن المستويات المتبقية تلبي معايير مياه الشرب (مثل حد الاتحاد الأوروبي البالغ 0.1 ميكروغرام / لتر).
2. استخراج النفط
عامل إزاحة الزيت: يزيد بولي أكريلاميد المتحلل جزئيًا من لزوجة الطور المائي، ويحسن نسبة تدفق الماء-للزيت، ويوسع الحجم المتأثر، ويزيد من معدل استخلاص النفط الخام. في عملية الاستخلاص الثلاثي للنفط، يمكن حقن محلول بولي أكريلاميد في التكوين ليحل محل الزيت المتبقي، مما يزيد من معدل الاسترداد بنسبة 5% -15%.
إضافات سوائل الحفر: يمكنها ضبط لزوجة سائل الحفر، وحمل الحطام الصخري، ومنع انهيار حفرة البئر، وتقليل فقدان الترشيح، وحماية خزانات النفط والغاز.
3. صناعة الورق
المحسن: يتحد مع الألياف لتكوين هيكل شبكي، مما يحسن قوة الورق الجافة والرطبة، ويقلل من حدوث الكسر والتساقط.
مساعد الاستبقاء: من خلال تلبد الألياف الدقيقة والحشوات، يتم زيادة معدل الاحتفاظ، وتقليل استهلاك المواد الخام وتصريف مياه الصرف الصحي. على سبيل المثال، في إنتاج ورق الأخبار، يمكن أن تؤدي إضافة بولي أكريلاميد إلى زيادة معدل الاحتفاظ بالحشو من 60% إلى 85%.
4. طباعة المنسوجات والصباغة
عامل النشا: يمكن طلاء محلول بولي أكريلاميد بالتساوي على سطح الخيوط لتشكيل طبقة واقية وتقليل الكسر وتحسين كفاءة النسيج.
مثخن الطباعة: في طباعة الصبغات، عن طريق ضبط اللزوجة، يشكل الحبر نمطًا واضحًا على القماش لمنع التسلل.
الإدارة البيئية: المواد الأساسية لمكافحة التلوث
تلعب البوليمرات المعتمدة على مادة الأكريلاميد دورا لا يمكن الاستغناء عنه في مجال حماية البيئة، كما أن كفاءتها العالية وسميتها المنخفضة تجعلها المادة المفضلة لمكافحة التلوث.
1. معالجة التربة
التصلب/التثبيت: يمكن أن يتحد مع أيونات المعادن الثقيلة (مثل الرصاص والكادميوم) في التربة لتكوين مركبات مستقرة، مما يقلل من حركتها وتوافرها الحيوي. على سبيل المثال، في الأراضي الزراعية الملوثة بالمعادن الثقيلة، يمكن أن تؤدي إضافة بولي أكريلاميد إلى تقليل تركيز ترشيح المعادن الثقيلة في التربة بأكثر من 80٪.
عامل الاحتفاظ بالمياه: يمتص الماء مئات المرات من وزنه، ويشكل مادة تشبه الهلام، ويطلق الماء ببطء، ويحسن قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه. في المناطق القاحلة، يمكن لعوامل الاحتفاظ بالمياه المعتمدة على البولي أكريلاميد زيادة إنتاجية المحاصيل بنسبة 20% -30%.
2. معالجة مياه الصرف الصحي
معالجة مياه الصرف الصحي في حقول النفط:مسحوق الأكريلاميديمكن إزالة المواد الصلبة العالقة والزيوت والمعادن الثقيلة من مياه الصرف الصحي في حقول النفط، وتقليل الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) واللونية، وتلبية معايير إعادة حقن أو تصريف مياه الصرف الصحي.
معالجة مياه الصرف الصحي في الطباعة والصباغة: من خلال التلبد، يمكن إزالة جزيئات الصبغ والمواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي في الطباعة والصباغة، مما يحسن قابلية التحلل البيولوجي وتسهيل المعالجة البيولوجية اللاحقة.
3. معالجة النفايات الصلبة
نزح المياه من الحمأة: كمكيف للحمأة، يمكنه تحسين أداء نزح المياه من الحمأة وتقليل محتواها من الرطوبة. على سبيل المثال، في معالجة الحمأة في المناطق الحضرية، يمكن أن تؤدي إضافة بولي أكريلاميد إلى تقليل حجم الحمأة بنسبة تزيد عن 50%، مما يسهل التخلص منها لاحقًا.
التقنيات الناشئة: التطبيقات المبتكرة للتكامل متعدد التخصصات
مع تطور التكنولوجيا، أظهرت المواد المعتمدة على مادة الأكريلاميد إمكانات كبيرة في مجالات مثل الطاقة الجديدة والطب الحيوي.
1. قطاع الطاقة الجديدة
طلاء فاصل بطارية الليثيوم: يمكن طلاء جزيئات السيليكا النانوية الناتجة عن التحلل المائي بشكل موحد على سطح الفاصل، وتشكيل بنية مسامية كثيفة، وتحسين الاستقرار الحراري للفاصل ومعدل الاحتفاظ بالكهرباء. تظهر البيانات التجريبية أن الغشاء المطلي بمادة بولي أكريلاميد لديه معدل انكماش حراري أقل من 1% عند 250 درجة، مما يحسن بشكل كبير سلامة البطارية.
الفيلم الكهروضوئي المضاد للانعكاس: يمكن أن يؤدي إدخال مواد نانوية قائمة على بولي أكريلاميد في فيلم التغليف للوحدات الكهروضوئية إلى زيادة نفاذية الطاقة الشمسية بنسبة 2.3٪ وزيادة توليد الطاقة السنوي لوحدة واحدة بحوالي 15 درجة.
2. الطب الحيوي
حامل إطلاق يتم التحكم فيه بواسطة الدواء: يحتوي بولي أكريلاميد هيدروجيل على بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، يمكنها تحميل الأدوية وتحقيق إطلاق مستجيب للأس الهيدروجيني. على سبيل المثال، تُطلق كريات بولي أكريلاميد المجهرية المحملة بعقار العلاج الكيميائي دوكسوروبيسين أسرع بثلاث مرات في بيئات الأورام الحمضية مقارنة بالبيئات المحايدة، مما يؤدي إلى تحسين فعالية العلاج وتقليل الآثار الجانبية.
سقالة هندسة الأنسجة: مركبة من البوليمرات الطبيعية مثل الشيتوزان والجيلاتين لتحضير مواد سقالة متوافقة حيوياً تعزز التصاق الخلايا وتكاثرها. أظهرت التجارب على الحيوانات أن نموذج عيب العظام المزروع باستخدام سقالات تعتمد على مادة البولي أكريلاميد يمكن أن يولد عظامًا جديدة بنسبة 40٪ خلال 4 أسابيع مقارنة بالمواد التقليدية.
3. 3طباعة ثلاثية الأبعاد
الراتنج المعالج بالضوء: من خلال تنظيم معدل التحلل المائي للأكريلاميد، تم تطوير راتنج خاص للطباعة ثلاثية الأبعاد المعالج بالضوء. تصل دقة الطباعة إلى 20 ميكرومتر، والتي يمكن استخدامها لتصنيع أجهزة عالية الدقة-مثل رقائق الموائع الدقيقة والعدسات البصرية.
الطباعة الحيوية: كحبر بيولوجي، يمكن للهيدروجيل المعتمد على البولي أكريلاميد طباعة البنية ثلاثية الأبعاد لحمل الخلايا لإصلاح الأنسجة وأبحاث تجديد الأعضاء.
مسحوق الأكريلاميديمكن للمواد الأساسية الحفاظ على أداء مستقر في ظل الظروف القاسية مثل ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي، وتلبية احتياجات المجالات الخاصة.
1. الفضاء الجوي
طلاء مقاوم لدرجات الحرارة العالية: يمكن للطلاء المقاوم لدرجات الحرارة العالية-الذي تم إعداده عن طريق مزجه مع السيليكات أن يتحمل درجات حرارة أعلى من 1000 درجة ويستخدم على نطاق واسع في البيئات القاسية مثل فوهات محركات الصواريخ والطبقات العازلة للمركبات الفضائية. على سبيل المثال، بعد استخدام طلاء بولي أكريلاميد على الغلاف الخارجي لنوع معين من المركبات الفضائية، انخفضت درجة حرارة السطح بمقدار 40 درجة وزادت كفاءة الحماية الحرارية بنسبة 60% في تجارب محاكاة الإشعاع الفضائي.
المواد العازلة: يمكن لف الأسلاك النحاسية المطلية بطبقة عازلة من مادة البولي أكريلاميد في الجزء الدوار والجزء الثابت للمحركات، وتستخدم على نطاق واسع في الأدوات الكهربائية. معامل المقاومة العالية وقوة الانهيار الكهربائي العالية يمكن أن تمنع بشكل فعال التسرب والدوائر القصيرة.
2. الصناعة النووية
التخلص من النفايات المشعة: يمكن أن يصلب النفايات المشعة لتكوين كتل صلبة مستقرة، مما يقلل من خطر التسرب. يتمتع شكله المتصلب بمقاومة ممتازة للترشيح ويلبي معايير الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA).
قضبان التحكم في المفاعل النووي: تتمتع المواد الخزفية المعتمدة على مادة البولي أكريلاميد بخصائص امتصاص نيوترونية ممتازة ويمكن استخدامها لتصنيع قضبان التحكم في المفاعل النووي وتنظيم معدلات التفاعل.
يمكن تصنيع مادة الأكريلاميد بعدة طرق:
يتم تحلل الأكريلاميد والماء إلى كبريتات الأكريلاميد في وجود حمض الكبريتيك، ثم يتم تحييدهما باستخدام الأمونيا السائلة لتكوين الأكريلاميد وكبريتات الأمونيوم:
الفصل2=CHCN+H2O+H2لذا4→CH2=CHCONH2·H2SO4
الفصل2=CHCONH2·H2لذا4+2نيو هامبشاير3→CH2=CHCONH2+(ن.ح4)2SO4
وتتمثل عيوب هذه الطريقة في أنه يتم إنتاج كمية كبيرة من-كبريتات الأمونيوم ذات القيمة المنخفضة بواسطة-المنتج، كما أن كفاءة الأسمدة ليست عالية، وهناك مشكلات خطيرة مثل تآكل حمض الكبريتيك والتلوث.
يتم ترطيب الأكريلونيتريل والماء في الطور السائل عند 70 ~ 120 درجة و0.4MPa تحت تأثير محفز النحاس.
الفصل2=CH-CN+H2يا → CH2=CHCONH2
بعد التفاعل، يتم ترشيح المحفز، ويتم استعادة الأكريلونيتريل غير المتفاعل. يتم تركيز محلول الأكريلاميد المائي وتبريده للحصول على بلورات الأكريلاميد.
العملية بسيطة، ويمكن أن تصل انتقائية وإنتاجية مادة الأكريلاميد إلى أكثر من 98%.
يتم تحضير مادة الأكريلاميد بالطريقة البيولوجية. يمكن الحصول على منتج الأكريلاميد عن طريق خلط ماء المادة الخام والمحفز الحيوي المثبت في محلول رطب وفصل محفز النفايات بعد التفاعل الحفاز.
ويتميز بمعدات بسيطة وتشغيل آمن؛ الأداء المحدد للإنزيم يجعل الانتقائية عالية للغاية ولا يوجد أي رد فعل جانبي. عندما يتم استخدام سلالة J-1، تكون درجة حرارة التفاعل 5-15 درجة، ودرجة الحموضة 7-8، وجزء كتلة الأكريلونيتريل في منطقة التفاعل هو 1% و2%، وتحويل الأكريلونيتريل 99.99%، وانتقائية الأكريلاميد 99.98%.
الجزء الكتلي منمسحوق الأكريلاميدعند مخرج المفاعل يقترب من 50%؛ تكون كمية المحفز الإنزيمي غير النشط الذي يتم تفريغه من النظام أقل من 0.1% من المنتج. بدون معالجة التبادل الأيوني، يتم تبسيط عملية الفصل والتنقية إلى حد كبير ويكون تركيز المنتج مرتفعًا. ليست هناك حاجة إلى عملية تركيز: العملية برمتها بسيطة ومريحة، مما يساعد على الإنتاج على نطاق صغير-.
1. يحتوي الأكريلاميد على رابطة الكربون المزدوجة ومجموعة الأميد، وله عمومية كيميائية للرابطة المزدوجة. من السهل البلمرة تحت الأشعة فوق البنفسجية أو عند درجة حرارة نقطة الانصهار؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تخضع الرابطة المزدوجة لتفاعل إضافة لإضافتها مع مركب الهيدروكسيل في ظل الظروف الأساسية لتكوين الأثير؛ يمكن تكوين المقاربات الأحادية أو المقاربات الثنائية عن طريق إضافة الأمينات الأولية؛ لا يمكن تشكيل المنتجات الأحادية إلا عن طريق إضافة الأمينات الثانوية؛ يمكن تكوين أملاح الأمونيوم الرباعية بإضافة الأمينات الثلاثية؛ من خلال إضافة الكيتون المنشط، يمكن تدوير المادة المضافة على الفور لتكوين اللاكتام. ويمكن أيضًا إضافته مع مركبات غير عضوية مثل كبريتيت الصوديوم وثنائي كبريتيت الصوديوم وكلوريد الهيدروجين وبروميد الهيدروجين.
2. يمكن أيضًا بلمرة هذا المنتج بشكل مشترك، مثل بلمرة مشتركة مع أكريلات أخرى، ستايرين، إيثيلين مهلجن، إلخ؛ يمكن أيضًا اختزال الرابطة المزدوجة بواسطة بوروهيدريد، وبوريد النيكل، وكربونيل الروديوم ومحفزات أخرى لتكوين البروبيوناميد؛ يمكن إنتاج الديولات عن طريق الأكسدة الحفزية باستخدام رابع أكسيد الأوسيميوم.
3. تتمتع مجموعة الأميد لهذا المنتج بالخصائص الكيميائية العامة للأميدات الأليفاتية: فهي تتفاعل مع حمض الكبريتيك لتكوين الأملاح. في وجود محفز أساسي، تتشكل أيونات الأكريليك عن طريق التحلل المائي؛ في وجود محفز حمضي، يتكون حمض الأكريليك عن طريق التحلل المائي؛ الجفاف في وجود عامل تجفيف لإنتاج الأكريلونيتريل؛ يتفاعل مع الفورمالديهايد لتكوين N-هيدروكسي ميثيل أكريلاميد.
الوسم : مسحوق الأكريلاميد cas 79-06-1، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، بالجملة، للبيع