Aplicações em Tratamento de Água
O tratamento de água abrange o tratamento de água bruta, tratamento de águas residuais e tratamento de água industrial, entre outras áreas. No tratamento de água bruta, quando utilizado em conjunto com materiais como o carvão ativado, facilita a floculação e a clarificação de partículas suspensas nas águas domésticas. Ao substituir floculantes orgânicos-especificamente poliacrilamida-por floculantes inorgânicos, a capacidade de purificação de água pode ser aumentada em mais de 20%, mesmo sem modificar os tanques de sedimentação existentes. No tratamento de águas residuais, o uso de poliacrilamida aumenta a eficiência dos circuitos de reciclagem de água e também serve como um agente eficaz para a desidratação de lamas. No tratamento de água industrial, funciona como um componente crucial em diversas formulações químicas. Embora o tratamento de água constitua o maior sector de aplicação da poliacrilamida a nível internacional, a sua adopção neste campo está actualmente a ganhar impulso a nível nacional.
Principais funções da poliacrilamida no tratamento de água:
(1) Redução na dosagem de floculante: Desde que sejam atendidos padrões equivalentes de qualidade da água, o uso de poliacrilamida como auxiliar coagulante em conjunto com outros floculantes pode reduzir significativamente a quantidade total de floculantes necessários. (2) Melhoria da qualidade da água: Tanto no tratamento de água potável como no tratamento de águas residuais industriais, o uso combinado de poliacrilamida e floculantes inorgânicos leva a uma melhoria acentuada na qualidade da água. (3) Maior resistência dos flocos e velocidade de sedimentação: A poliacrilamida gera flocos caracterizados por alta resistência estrutural e propriedades de sedimentação superiores; isso acelera a taxa de separação sólido-líquido e facilita o processo de desidratação do lodo. (4) Prevenção de corrosão e incrustações em sistemas de resfriamento circulantes: A aplicação de poliacrilamida permite uma redução substancial na dosagem de floculantes inorgânicos, evitando assim a deposição de substâncias inorgânicas nas superfícies dos equipamentos e mitigando a corrosão dos equipamentos e a formação de incrustações.
Aplicações na Extração de Petróleo
A poliacrilamida é uma classe versátil de agentes de tratamento químico amplamente utilizada em todo o ciclo de vida da extração de petróleo,-especificamente em perfuração, cimentação, completação de poço, workover de poço, fraturamento hidráulico, acidificação, injeção de água, corte de água e controle de perfil, além de operações aprimoradas de recuperação de petróleo (recuperação terciária). É de particular importância nas áreas de perfuração, corte de água e controle de perfil, e recuperação aprimorada de petróleo. Soluções aquosas de poliacrilamida exibem alta viscosidade e possuem excelentes propriedades de espessamento, floculação e modificação de reologia-; conseqüentemente, eles são empregados em operações de extração de petróleo como agentes deslocadores de óleo e modificadores de fluidos de perfuração. Durante os estágios médio-a{7}}final da extração de petróleo, para aumentar as taxas de recuperação de petróleo bruto, meu país atualmente promove principalmente tecnologias de inundação de polímeros e de inundação de compostos ternários. Ao injetar uma solução aquosa de poliacrilamida, a proporção de fluxo de óleo-para{10}}água é melhorada, aumentando assim o teor de petróleo bruto nos fluidos produzidos. A adição de poliacrilamida durante a recuperação terciária de petróleo aumenta a capacidade de-deslocamento de petróleo, evita a canalização de água (avanço prematuro) dentro do reservatório de petróleo e, em última análise, aumenta o rendimento geral de recuperação do campo petrolífero. A indústria petrolífera chinesa é a maior consumidora de poliacrilamida; os avanços tecnológicos na poliacrilamida impulsionaram o crescimento do sector petrolífero da China, enquanto as exigências da indústria, por sua vez, aceleraram o ritmo da inovação tecnológica e do desenvolvimento dentro do próprio sector da poliacrilamida.
Aplicações para fabricação de papel
Na indústria de fabricação de papel, a poliacrilamida é amplamente utilizada como auxiliar de retenção, auxiliar de drenagem e agente de nivelamento para melhorar a qualidade do papel, melhorar o desempenho de desidratação da pasta de celulose e aumentar a taxa de retenção de fibras finas e cargas. Esse uso ajuda a minimizar o consumo de matéria-prima e reduzir a poluição ambiental. Além disso, quando empregado como dispersante, melhora a uniformidade da folha de papel. A poliacrilamida desempenha duas funções principais na indústria de fabricação de papel: primeiro, aumenta as taxas de retenção de cargas, pigmentos e outros aditivos, reduzindo assim a perda de matéria-prima e a contaminação ambiental; segundo, aumenta a resistência física do papel. A adição de poliacrilamida à pasta de polpa aumenta a taxa de retenção de fibras finas e partículas de enchimento na tela de arame, ao mesmo tempo que acelera o processo de desidratação da polpa. O mecanismo de ação envolve a floculação de partículas dentro da polpa-facilitada pela neutralização de carga ou efeitos de ponte-que permitem que elas sejam retidas no tecido do filtro. A formação desses flocos também facilita a filtração da água da polpa, reduzindo assim a perda de fibras na "água branca", mitigando a poluição ambiental e melhorando a eficiência operacional da filtração, sedimentação e outros equipamentos de processamento.
Materiais Médicos
O gel de poliacrilamida atende a diversas aplicações médicas, incluindo o uso como agente promotor de granulação-não baseado em-trombina,{2}}, material cirúrgico, matéria-prima para lentes de contato e material de revestimento externo para microcápsulas. Também é utilizado na fabricação de tampões hemostáticos, absorventes higiênicos e fraldas infantis de alta-qualidade. Partículas de poliacrilamida com tamanhos variando de várias centenas a algumas dezenas de micrômetros podem ser empregadas como materiais de empacotamento cromatográfico (por exemplo, para colunas de cromatografia em gel), permitindo a separação eficaz de proteínas globulares, como o citocromo. Ele também permite processos posteriores, como dessalinização e concentração de proteínas. Através de uma reação de Mannich, L-prolina ou L-hidroxiprolina é introduzida nas cadeias laterais de amida de uma resina de poliacrilamida por meio de pontes de metileno; a coordenação subsequente com íons de cobre produz uma resina ligante quiral capaz de resolver efetivamente uma série de DL-aminoácidos. Além disso, quando aminoácidos quirais são complexados com íons de cobre em uma resina de polivinilamina (derivada via degradação de Hofmann), o material resultante serve como uma fase estacionária para cromatografia de troca de ligante; isso permite a resolução de vários aminoácidos-demonstrando eficácia particular na separação de aminoácidos aromáticos-enquanto a natureza altamente hidrofílica da estrutura do polímero reduz significativamente os tempos de separação.
Outras indústrias:
Na indústria alimentícia, é utilizado para clarificação do caldo de cana e extração de xarope por flotação de fosfato durante a produção de açúcar de cana e beterraba. Também é empregado na floculação e clarificação de caldos de fermentação para preparações enzimáticas. Além disso, é usado para a recuperação de proteínas de rações-oferecendo excelente estabilidade e desempenho-onde a proteína em pó recuperada demonstrou não ter efeitos adversos nas taxas de sobrevivência dos frangos, no ganho de peso ou na produção de ovos. Outras aplicações incluem revestimentos de resina sintética; materiais de rejuntamento de engenharia civil para bloqueio de água; a indústria de materiais de construção (melhorando a qualidade do cimento, servindo como adesivos de construção e funcionando como enchimento de juntas, agentes de reparo e agentes bloqueadores de água); melhoria do solo; a indústria de galvanoplastia; e a indústria de estamparia e tingimento têxtil, entre outras.
