聚丙烯酰胺的合成

準(zhǔn)備工作：

用臺(tái)秤稱取干凈的燒杯和攪拌棒的質(zhì)量，記錄下來(lái)。這一初始質(zhì)量在后續(xù)計(jì)算丙烯酰胺的實(shí)際用量時(shí)會(huì)用到。

溶液配制：

用分析天平稱取 2g 丙烯酰胺固體，小心地將其放入已清潔干燥的燒杯中。

用量筒量取 18mL 去離子水，倒入裝有丙烯酰胺的燒杯中。

用攪拌棒緩慢攪拌，使丙烯酰胺充分溶解，配制成 10％的丙烯酰胺溶液。

引發(fā)聚合反應(yīng)：

將裝有 10％丙烯酰胺溶液的燒杯放入已預(yù)先設(shè)置好溫度為 60℃的恒溫水浴中。

等待溶液溫度穩(wěn)定在 60℃后，用滴管準(zhǔn)確加入 15 滴 10％過(guò)硫酸銨溶液。

立即開(kāi)始緩慢攪拌，攪拌速度要均勻，以確保反應(yīng)體系的均勻性。

反應(yīng)過(guò)程觀察：

在加聚反應(yīng)進(jìn)行期間，持續(xù)緩慢攪拌，并密切觀察溶液粘度的變化。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的粘度會(huì)逐漸增大。

反應(yīng)結(jié)束：

大約半小時(shí)后，停止加熱，讓溶液在室溫下自然冷卻。此時(shí)得到的產(chǎn)物即為聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺的水解

計(jì)算與準(zhǔn)備：

稱量制得的聚丙烯酰胺固體的質(zhì)量。

根據(jù)目標(biāo)濃度（5％）和已有的聚丙烯酰胺質(zhì)量，計(jì)算需要補(bǔ)充加多少水來(lái)配制相應(yīng)濃度的溶液。

溶解聚丙烯酰胺：

將計(jì)算好的補(bǔ)加水量加入裝有聚丙烯酰胺的容器中。

用攪拌棒緩慢攪拌，仔細(xì)觀察高分子的溶解情況。剛開(kāi)始時(shí)，溶解速度較慢，需要耐心攪拌。

水解反應(yīng)：

準(zhǔn)確稱取 20g 濃度為 5％的聚丙烯酰胺溶液（注意留下剩余部分溶液用于后續(xù)比較）。

向稱取的溶液中加入 2mL 10％氫氧化鈉溶液。

將混合溶液放入沸水浴中，升溫至 90℃以上，開(kāi)始進(jìn)行水解反應(yīng)。

反應(yīng)監(jiān)測(cè)：

在水解過(guò)程中，持續(xù)緩慢攪拌，使反應(yīng)均勻進(jìn)行。

密切觀察溶液粘度的變化，同時(shí)用濕潤(rùn)的廣泛 pH 試紙定期檢測(cè)是否有氨氣放出。如果有氨氣放出，pH 試紙會(huì)呈現(xiàn)堿性特征（顏色變藍(lán)）。

反應(yīng)結(jié)束與后處理：

大約半小時(shí)后，將燒杯從沸水浴中取出，讓其在室溫下自然冷卻。此時(shí)得到的產(chǎn)物即為部分水解聚丙烯酰胺。

再次稱量產(chǎn)物的質(zhì)量，根據(jù)蒸發(fā)損失的水量進(jìn)行補(bǔ)充。

制得濃度為 5％的部分水解聚丙烯酰胺溶液。

比較水解前后 5％溶液的粘度，觀察并記錄差異。

將制得的聚丙烯酰胺溶液倒入指定的回收瓶中，以便后續(xù)處理或儲(chǔ)存。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意安全，避免接觸到化學(xué)試劑造成傷害，同時(shí)要確保實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，以獲得可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。