پلی الکترولیت کاتیونی

پلی الکترولیت ها، پلیمرهای محلول در آب هستند که بار یونی را در طول زنجیره ی پلیمری حمل می کنند.
پلی الکترولیت ها دارای طیف گسترده ای وزن مولکولی و دانسیته با هستند. پلی الکترولیت ها در تصفیه آب، بازیافت نفت، حذف رنگ، ساخت کاغذ، پردازش مواد معدنی و غیره کاربردهای مختلفی دارند. هر دو پلی الکترولیت فولکولانت و دی فولکولانت به وزن مولکولی وابسته هستند. یک فولکولانت عمدتا عامل جداکننده ی مایع-جامد است. پلی الکترولیت ها به سه دسته ی زیر تقسیم بندی می شوند:
• آنیونی (دارای بار منفی)
• کاتیونی (دارای بار مثبت)
• غیر یونی (بدون بار)
پلی الکترولیت های معدنی و آلی هر دو دارای ویژگی های انعقاد، لخته سازی و پراکندگی هستند. تولید پلی الکترولیت های معدنی به طور مناسب به جای فولکولانت ها است، در پلی الکترولیت های آلی به علت رسوب گذاری و املاح موجود، پلیمر با وزن مولکولی بالا وجود دارد. فولکولانت های معدنی، نمک های فلزات چند منظوره مانند آلومینیوم و آهن هستند که روند رسوب گذاری این نمک ها کاملا متفاوت از انواع آلی است. پلی الکترولیت های رایج آنیونی (هوموپلیمرها و کوپلیمرهای نمک آکرلیک اسید با آکریل آمید) است که به طور کلی به عنوان پلی آکریل آمید نامیده می شوند. پلی الکترولیت های کاتیونی (هموپلیمرها یا کوپلیمرهای با آکریل آمید سه مونومر کاتیونی اصلی) هستند که به طیف گسترده ای از پلی اتیلن های کاتیونی به حضور مونومر کاتیونی، چگالی، بار و وزن مولکولی وابسته اند. پلی آمین های نیمه قیمتی که از اپی کلرو هیدرین و آمین های ثانویه مانند دی متیل آمین تولید می شوند، انواع دیگری از کاتیون ها با وزن مولکولی کم هستند که معمولا کاربرد های بسیار جالبی دارند. هوموپلیمرهای آکریل آمید اغلب در خانواده ی پلی الکترولیت ها گنجانده شده اند و اگرچه این ها بدون بار هستند، بنابراین غیریونی نامیده می شوند.
آب آشامیدنی با تصفیه آب های طبیعی به منظور کاهش  بی نظمی مولکول های آّب، از بین بردن طعم و شفافیت شکل ظاهری تولید می شود. به طور کلی در فرآیند تصفیه از فلوکولانت ها به منظور حذف باکتری ها، ویروس ها، جلبک ها، مواد معدنی حل شده، مواد آلی حل شده و مواد جامد معلق در آب استفاده می شود. همچنین در فرآیند هیدرولیز از پلی آکریل آمید آنیونی با درجه پائین در تصفیه آب استفاده می کنند. از آنجا که حضور سدیم در آب خام عمدتا به دلیل ذرات کلوئیدی است، انحلال و فیلتراسیون مورد نیاز است، از این رو از فولکولانت های با وزن مولکولی کم استفاده می شود. از لحاظ تاریخی، منعقد کننده های معدنی بر پایه ی آلومینیوم، آهن و کلسیم برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شوند که سولفات آلومینیوم (آلوم) در واقع یکی از پرکاربردترین آن هاست. عملکرد این ماده به گونه ای است که با تشکیل رسوبات هیدروکسید آلومینیوم باعث تخریب مواد معلق می شود. جدا از این واقعیت که منعقد کننده ها باید در مقادیر زیاد مورد استفاده قرار گیرند، منعقد کننده ها دارای pH محدودی هستند که تحت آن شرایط رسوبات هیدروکسید تشکیل می شود. پلی الکترولیت ها با جایگزین کردن منعقد کننده های معدنی دربخش نهایی تصفیه، به طور قابل ملاحظه ای می توانند تشکیل لجن را کاهش دهند.
کاربرد پلی الکترولیت ها درتصفیه آب، فاضلاب و پساب ها:
فاضلاب داخلی و صنعتی انواع مختلفی از فاضلاب هستند. از بین بردن رنگ از جریان های فاضلاب چالشی برای دانشمندان است. رنگ، بسته به منبع و ماهیت خود، می تواند توسط روش های زیر حذف گردد:
• تخریب شیمیایی
• حذف فیزیکی مانند جذب
• روش های شیمی فیزیکی
• روش های بیولوژیکی
بسیاری از مواد رنگی موجود در جریان فاضلاب می توانند کاهش یا اکسید شوند. روش اکسیداسیون زمانی که ماده ی رنگی از منابع طبیعی است ترجیح داده می شود. هیپوکلریت سدیم، پراکسید هیدروژن و غیره معمولا برای این منظور استفاده می شود. روش های فیزیکی مانند جذب محدودند و به طور کلی در کنار روش های دیگرتصفیه به عنوان گام نهایی انجام می شوند. تصفیه با فولکولانت ها ممکن است به عنوان یک روش شیمی فیزیکی نامیده شود زیرا هر دو پدیده در این فرآیند دخیل هستند. هزینه تصفیه به طور مستقیم با شدت مواد رنگی متناسب است.
همچنین برای حذف مواد زیست فعال موجود در محیط آب از پلی الکترولیت ها استفاده می کنند. مسائل زیست محیطی باعث افزایش فشار برای حذف همه مواد از جمله مواد جامد معلق از پساب فاضلاب شده است. پلی الکترولیت ها می توانند در بعضی از مراحل رسوب گذاری فاضلاب مورد استفاده قرار گیرند. استفاده اصلی از پلی الکترولیت ها در تاریخ به منظور آبگیری لجن است. وزن مولکولی پلی الکترولیتی مطلوب، بسته به نوع تجهیزات آبگیری، متغیراست. که معمولا بسته به شرایط از پلی الکترولیت نوع کاتیونی استفاده می شود.