一、实验原理

1．主要性质和用途

胶体聚丙烯酰胺（colloidal polyacrylamide）别名絮凝剂聚丙烯酰胺，简称PAM，化学式为

本品为无色或淡黄色黏稠体。可溶于水，几乎不溶于有机溶剂。

聚丙烯酰胺是一种具有良好的降失水、增稠、絮凝和降磨阻等特性的油田化学助剂，在采油、钻井堵水、调剂、酸化、压裂、水处理等方面已经得到广泛的应用。还用作纸张增强、纤维改性、纺织浆料、纤维糊料、土壤改良、树脂加工、分散等方面。

2．合成胶体聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺在引发剂作用下聚合而成

反应是按自由基聚合机理进行的，随着反应的进行，分子链增长，当分子链增长到一定程度后，反应体系黏度明显增大。

3.聚丙烯酰胺的水解

聚丙烯酰胺在碱性条件下可发生水解．生成部分水解聚丙烯酰胺

随着水解反应的进行，有氨气放出，并产生带负电的链节，使部分水解聚丙烯酰胺在水中呈伸展的构象，体系黏度增大。

4．水解度测定

由水解反应可知，聚丙烯酰胺在水解过程中消耗的NaOH与生成的一COONa摩尔数相等。故水解时定量加入NaOH，水解完成后测定体系中剩余的NaOH，即可计算出部分水解聚丙烯酰胺的水解度

式中DH－部分水解聚丙烯酰胺的水解度，％；

A—加入NaOH的体积，mol;

c一硫酸标准溶液浓度，mol · L^-1；

V一所用硫酸标准溶液的体积，ml;

w—溶液中相当于聚丙烯酰胺的质量分数；

m—取出被滴定试液的质量，g。

二、主要仪器和药品

恒温水浴、酸式滴定管、分析天平、搅拌棒、托盘天平、移液管（2 m1,10 ml)、烧杯（200 ml),量筒（100 ml)、温度计（0一100℃）。

丙烯酰胺、酚酞指示剂、质量分数10% NaOH溶液、过硫酸铵、标准硫酸溶液、聚丙烯酰胺粉末。

三、实验内容

1.聚丙烯酰胺的合成

称取5g丙烯酰胺，放入200 ml烧杯中，加入45 ml蒸馏水，得到质量分数10％丙烯酰胺溶液。在恒温水浴中，将上述溶液加热至60 ℃，然后加入15滴质量分数10％过硫酸铵溶液，引发丙烯酰胺聚合反应。在聚合反应过程中，慢慢搅拌，注意观察黏度变化。30min以后停止加热，得到聚丙烯酰胺水溶液。

2.聚丙烯酰胺水解

称取2g聚丙烯酰胺粉末，放入200 ml烧杯中，加入150 ml蒸馏水，并用移液管加入4 ml质量分数10％的NaOH溶液，连续搅拌均匀后，称重记录。将水浴温度调至90℃，使其进行水解反应。在水解过程中，慢慢搅拌，观察黏度变化，并检查氨气的放出情况，每隔30 min取4g样品（准确称至0.01 g)，测定水解度。要求至少水解2一3 h。

（注：第一次取样前应向反应液中加水，使其等于水解前的质量；以后每次取样前均须加水，使水解溶液量等于水解前的量减去取出试样的累积量）

四、数据处理

①计算测定的水解度。

②画出水解度一时间关系曲线。