聚丙烯酰胺凝胶
用作粘合剂等的人工合成凝胶
聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体次甲基双丙烯酰胺作为交联剂,通过自由基引发聚合而成的一种交联聚丙烯酰胺。这是一种化学合成的人工凝胶,商品名生物凝胶P(Bio-Gel P)。不同规格的生物凝胶用数字和符号表示,如Bio-Gel P-4,其中数字代表凝胶排阻极限的1/1000,即排阻极限为4000 Da。
物理性质
聚丙烯酰胺凝胶(Polyacrylamide Gel,简称PAAG)是一种实验室常用的凝胶电泳材料,也可以用于隆胸整形手术。聚丙烯酰胺凝胶的商品名为生物胶-P(Bio-Gel P),由日本tosoh公司的TSKGEL pw系列提供,适用于蛋白质多糖的纯化。聚丙烯酰胺凝胶的制备是通过丙烯酰胺和少量交联剂甲叉双丙烯酰胺在催化剂四甲基乙二胺氧化剂过硫酸铵的作用下聚合形成的。
化学性质
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种线性有机高分子化合物聚合物,分子量在100~500万之间。聚丙烯酰胺可分为粉末状和胶体两种商业形态,此外还有聚丙烯酰胺乳液。聚丙烯酰胺易溶于冷水,但在高温下会加速溶解,最高温度不应超过50℃,以免发生分子降解。聚丙烯酰胺难溶于有机溶剂,且在高于120℃的温度下会发生分解。聚丙烯酰胺在中性环境下无毒,具有凝胶、沉降、补强等作用。应储存在阴凉、通风、干燥的库房内,防止受潮、光照和高温,储存时间不宜过长。
技术指标
聚丙烯酰胺作为一种增稠剂絮凝剂、减阻剂,具有絮凝、粘合、降阻、增稠等功能。其技术指标包括:
产品使用特性
1. 絮凝性:PAM能够通过电中和和架桥吸附作用,起到絮凝作用。
2. 粘合性:PAM能够通过机械、物理、化学作用,发挥粘合作用。
3. 降阻性:PAM能够显著降低流体的摩擦阻力。
4. 增稠性:PAM在中性和酸性环境中具有增稠作用,特别是在PH值大于10的情况下,增稠效果更加明显。
作用原理
1. 絮凝作用原理:聚丙烯酰胺用于絮凝时,与其接触的颗粒表面性质密切相关,尤其是动电位、粘度、浊度及悬浮液的PH值。PAM能够降低颗粒间的动电位,促进凝聚。
2. 吸附架桥:PAM分子链能够固定在不同颗粒表面,形成聚合物桥,促使颗粒聚集并下沉。
3. 表面吸附:PAM分子上的极性基团能够吸附在颗粒表面。
4. 增强作用:PAM分子链与其他分散相通过机械、物理、化学作用相互连接,形成网状结构。
用途
1. 污泥脱水:PAM可用于污泥脱水,提高脱水效率,减少泥饼含水量。
2. 生活污水和有机废水处理:聚丙烯酰胺在碱性或酸性介质中均表现出阳电性,对含有阴电荷的污水有较好的絮凝沉淀效果。
3. 自来水处理:PAM在配性或碱性介质中呈现阳电性,对污水中悬浮颗粒的絮凝效果优于无机絮凝剂。
4. 造纸增强剂:PAM能够提高填料、颜料的留存率,增强纸张强度。
5. 油田化学品:PAM可用作油田化学助剂,如粘土防膨剂、油田酸化用稠化剂
6. 纺织上浆剂:PAM能够稳定浆液性能,减少织物断头率,提高布面光洁度。
电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳(聚丙烯酰胺 gel electrophoresis; PAGE)是一种常见的电泳程序,分为单向电泳和双向电泳两种类型。单向电泳适用于完整蛋白质或经SDS处理的蛋白质,而在双向电泳中,第一向分离天然蛋白质,第二向则在SDS处理后分离蛋白质亚基。聚丙烯酰胺凝胶电泳的优点包括重复性好、分离能力强、孔径可控、操作简单快捷、化学稳定性好、机械性能优良、适用范围广等。
变性
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(聚丙烯酰胺 gel electrophoresis with denaturing conditions)是根据寡聚核苷酸的大小进行分离的方法,能够将全长产物与不完整的短分子区分开来。电泳后可在紫外灯下定位寡核苷酸条带,选择合适长度的寡核苷酸进行下一步操作。
非变性
非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native polyacrylamide gel electrophoresis)或称活性电泳,是在不添加SDS和2-巯基乙醇变性剂的条件下,对保持活性的蛋白质进行电泳。这种方法能够保持蛋白质的天然形状和电荷,分离依据是电泳迁移率和凝胶的分子筛作用,有助于获得更高的分辨率和保持生物大分子的活性。
絮凝剂
聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)是一种合成高分子絮凝剂,又称西伯朗。其分子式为[C3H5ON]n,分子量在100~500万之间,CAS号为9003-05-8。聚丙烯酰胺是一种水溶性没药树,能够在一定条件下溶于水,但不溶于大多数有机溶剂。温度超过120℃时容易分解。
参考资料
每日科技名词|聚丙烯酰胺凝胶.微信公众平台.2024-11-01
SDS-PAGE电泳求助专题.知乎专栏.2024-11-01
聚丙烯酰胺.百家号.2024-11-01
目录
概述
物理性质
化学性质
技术指标
产品使用特性
作用原理
用途
电泳
变性
非变性
絮凝剂
参考资料