CH-CH2
┼─

                       │     
│   │      │

                       │    
CH2  CH2    │

                       │     
\ +/  -    │

                       │       N  Cl     │

                       │     
/  \       │

                       └    
CH3  CH3    ┘n

 

                            ПолиДАДМАХ

 

4.4.2. Эмпирическая формула: -(C8H16NCl)n-. Регистрационный номер
CAS 26062-79-3.

4.4.3. Реагент может быть представлен в виде порошка или в жидкой
форме с концентрацией активного вещества от 10 до 40 масс. %.

4.4.4. Молекулярная масса от 10 тыс. до 1 млн. Катионный заряд
расположен на вторичной цепи. Вязкость 40%-ного раствора от 40 до 20000 сПз.

4.4.5. В товарном продукте присутствует мономер ДАДМАХ.

4.5. Полиакриламиды (ПАА)

4.5.1. Неионные ПАА. Представляют собой акриламидные
гомополимеры, получаемые путем полимеризации мономера акриламида:

 

                                 ┌         ┐

                      CH2=CH
-> ─┼ CH2-CH 
┼─

                          │      │    
│   │

                          C=O   
│     C=O │

                          │      │    
│   │

                          NH2   
└     NH2 ┘n

 

                     Акриламид  
Неионный полимер

 

4.5.1.1. Эмпирическая формула: -(C3H5NO)x-, где x - переменная в
зависимости от продукта. Регистрационные номера CAS 25085-02-3; 9003-05-8;
9003-04-7.

4.5.1.2. Производится в виде гранул или порошка. Молекулярная
масса 1 - 20 млн. Плотность заряда нулевая, т.е. полимер не имеет ни
положительного, ни отрицательного электрического заряда.

4.5.1.3. В товарном продукте содержится мономер акриламид.

4.5.2. Анионные ПАА. Эти флокулянты получаются путем
сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия в различных пропорциях:

 

                                 ┌         ┐ 
┌         ┐

      CH2=CH + CH2=CH + NaOH -> ─┼ CH2-CH
─┼──┼CH2-CH  
│

          │   
│                
│     │   │ 
│    │    │

          C=O  C=O               │     C=O │  │    C=O  │

          │   
│                
│     │   │ 
│    │-  +│

          NH2  OH                └     NH2 ┘n └    O Na ┘m

 

    Акриламид  Акриловая
кислота      Анионный полимер

 

4.5.2.1. Эмпирическая формула: -(C3H5NO)x(-C3H3O2A)y, где: A -
положительный ион; x и y - переменные в зависимости от продукта.
Регистрационные номера CAS 25085-02-3; 9003-05-8; 9003-04-7.

4.5.2.2. Производится в виде геля, гранул или порошка.
Молекулярная масса 1 - 20 млн. Имеет отрицательный заряд с плотностью от 1 до 50%.

4.5.2.3. В товарном продукте содержится мономер акриламид.



 



Примечание.

Нумерация пунктов соответствует оригиналу.



 



4.5.2. Катионные ПАА. Эти реагенты получают путем сополимеризации
акриламида и катионного акрилового мономера. Наиболее часто для этой цели
используются следующие катионные мономеры:

- (2-акриламидоэтил)N-метил,N-диэтиламмоний метилсульфат;

- (2-акриламидоэтил)N-метил,N-диэтиламмоний хлорид;

- (2-акриламидоэтил)триметиламмоний хлорид;

- (2-акриламидоэтил)триметиламмоний метилсульфат;

- (2-метакриламидоэтил)триметиламмоний хлорид;

- (2-метакриламидоэтил)триметиламмоний метилсульфат;

- (2-метакриламидпропил)триметиламмоний хлорид;

- (3-акриламидпропил)триметиламмоний метилсульфат.

Типичная структура катионного ПАА представлена ниже:

 

               ┌        
┐  ┌                    ┐

              ─┼ CH2-CH
─┼──┼ CH2-CH
────────────┼─

               │    
│   │  │    
│              │

               │    
C=O │  │     C=O            │

               │    
│   │  │    
│             -│

               └    
NH2 ┘n │     O       CH3 Cl │

                            │     │      
│+     │

                            │     CH2-CH2-N -CH3
│

                            │             │     
│

                            └             CH3    ┘m

 

4.5.2.4. Эмпирическая формула: -(C3H5NO)x-(CaHbNcOdA)y-, где: A -
отрицательный ион; x и y - переменные в зависимости от катионного мономера.
Регистрационные номера CAS 69418-26-4; 26006-22-4; 35429-19-7; 25568-39-2;
60162-07-4; 51410-72-1; 52285-95-7; 68227-15-6; 55216-72-3; 26796-75-8;
45021-77-0.

4.5.2.5. Производится в виде гранул или порошка. Молекулярная
масса 3 - 15 млн. Имеет положительный заряд, плотность которого от > 0 до
< 15%.

4.5.2.6. В товарном продукте содержится мономер акриламид.

 

5. Гигиенические и технологические критерии
качества

синтетических полиэлектролитов, требования к их

применению в процессах очистки питьевой воды

 

5.1. Основными критериями качества полимерных реагентов являются:

- химическая природа полимера и мономера;

- молекулярная масса (низкая 1 - 3 млн.; средняя 3 - 10 млн.;
высокая более 10 млн.);

- природа заряда (неионные, анионные, катионные, амфотерные);

- величина (плотность) заряда (низкая 1 - 10%, средняя 10 - 40%,
высокая 40 - 80%, очень высокая 80 - 100%);

- вязкость, которая определяется молекулярной массой и зарядом;

- физическая форма полимера (эмульсия, раствор, гель, порошок,
гранулы);

- стабильность (при хранении; влиянии температуры, pH, УФ,
хлорирования и озонирования);

- способность к трансформации, биотрансформации и биодеградации;

- присутствие мономеров и примесей в опасных концентрациях;

- токсичность и опасность.

5.2. Синтетические полиэлектролиты являются стабильными
соединениями и сохраняют свои свойства в течение нескольких месяцев. В растворе
при внешнем химическом, механическом и микробиологическом воздействии полимеры
быстро подвергаются деградации:

5.2.1. Химическая деградация в основном происходит в результате
гидролиза, скорость которого зависит от pH, химической природы и ионной формы
полимера:

- неионные полиакриламиды стабильны при pH 1 - 12, анионные - 4 -
12, катионные - 4 - 6. ПолиЭПИ-ДМА и полиДАДМАХ стабильны при pH 1 - 14;

- в растворе (1 г/л) анионные полимеры стабильны в течение
примерно 2-х суток, а катионные - 4-х часов.

5.2.2. Основными факторами, которые способны привести к
деградации полимера, являются:

- свободные радикалы, которые вызывают разрыв полимерной цепочки,
за счет чего быстро снижается молекулярная масса полиэлектролита;

- двух- и трехвалентные катионы;

- анаэробные и аэробные бактерии, которые образуют с полимером
преципитаты;

- УФ-радиация, под действием которой разрываются полимерные
цепочки и формируются низкомолекулярные продукты, которые легко подвергаются
биодеградации. Кроме того, УФ-воздействие сопровождается образованием свободных
радикалов в воде.

5.3. Синтетические полиэлектролиты характеризуются, как правило,
низкой токсичностью и опасностью при энтеральном поступлении в организм. При
этом:

- с повышением молекулярной массы полимера снижается его
токсичность;

- с увеличением заряда повышается биологическая активность полиэлектролита,
причем катионные реагенты оказывают более выраженное действие на организм, чем
анионные;

- потенциальная опасность полиэлектролита определяется
содержанием в товарном продукте мономеров и примесей, вызывающих отдаленные
последствия при действии на организм.

5.4. Полиамины (полиЭПИ-ДМА)

5.4.1. Реагенты на основе эпихлоргидриндиметиламина производят
под различными торговыми наименованиями более 60 компаний мира. В частности,
SNF Floerger (серия Флокват), Cytec Industries B.V. (серия Суперфлок, ранее
Магнифлок), Nalco (серия Налколайт), Callaway (серия Джайфлок) и т.д.

5.4.2. ПолиЭПИ-ДМА используется в качестве реагента для очистки
питьевой воды свыше 30 лет. В течение этого времени не было сообщений о
неблагоприятных последствиях воздействия реагента на рабочих местах или при
потреблении питьевой воды.

5.4.3. В товарном продукте обнаруживаются вещества, которые
используются при синтезе полимера или появляются в результате гидролиза.
Перечень потенциальных загрязняющих компонентов в полимере и их ожидаемые
концентрации в воде представлены в табл. 5.4.3.1.

 

Таблица 5.4.3.1

 

СОСТАВ ПОЛИЭПИ-ДМА И ВОЗМОЖНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ

КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ

 




Химические     
соединения     


Макс. концентр.
в полимере, 
мг/кг    


Макс.   
концентр.,
вводимая 
в воду, мг/л


Макс.   
концентр. в
питьевой 
воде, мг/л




ЭПИ-ДМА             


-             


5,0         


< 0,05     




Эпихлоргидрин       


20            


0,0001      


0,0001     




Диметиламин         


2000          


0,01        


0,01       




1,3-дихлор-2-пропанол


1000          


0,005       


0,005      




2,3-дихлор-1-пропанол


500           


0,0025      


0,0025     




 

5.4.4. ПолиЭПИ-ДМА является малотоксичным соединением при
длительном пероральном поступлении в организм, не обладает генотоксичностью in
vitro и in vivo.

5.4.5. Остаточные концентрации полимера в питьевой воде у
потребителя возможны в основном на уровне нулевых, а для примесей - следовых,
при условии соблюдения регламента использования реагента, представленного ниже
(п. 5.4.7).

5.4.6. Примеси, входящие в состав реагента, способны оказывать
отдаленное воздействие на организм (эпихлоргидрин - канцерогенное; 1,3-дихлорпропанол
- мутагенное), однако в концентрациях, в десятки раз превышающих их реальное
содержание в воде. Основные критерии для оценки риска здоровью населения
полиЭПИ-ДМА и примесей, содержащихся в нем, представлены в табл. 5.4.6.1.

 

Таблица 5.4.6.1

 

КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКА

ПОЛИЭПИ-ДМА И ПРИМЕСЕЙ, ВХОДЯЩИХ В ЕГО СОСТАВ

 

┌─────────────────┬───────┬─────────────┬───────┬───────┬────────┐

│   Соединение    │ЭПИ-ДМА│Эпихлоргидрин│Диме-  │1,3-ди-│2,3-ди- │

│                 │       │             │тиламин│хлор-2-│хлор-1- │

│                 │       │             │      
│пропа- │пропанол│

│                 │       │             │      
│нол    │        │

├────────