聚丙烯酰胺的合成与水解

中国石油大学（课程名称）实验报告

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实验六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：

随着快速厌氧胶水解反应的进行，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

红外线测速仪1．仪器

恒温水浴，沸水浴，烧杯，量筒，搅拌棒，台秤。

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。

（便携式翻译机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 20g5％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 90℃以上进行水解。

（4）在水解过程中，慢慢搅拌，观查粘度变化，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.结果处理

解释实验中观察到的各种现象。

烧杯+棒重	烧杯1：49.58g 烧杯2：45.76g
无人驾驶系统药物重	2.00g
合成加水计算（一）	得
水解后补水计算（二）	水解后烧杯中=62.52g-45.76g=11.67g 可得需加水量
实验观察现象、结果	合成过程中，随着加热时间的延长，溶液黏度不断增大；压延膜水解过程中浓度增大，结束时黏度很大。在水解过程中将润湿的广普试纸放于烧杯口，试纸变为墨绿，证明有生成；经冷却后比较，水解后的粘度比水解前大。