兩性離子

兩性離子（英語：zwitterion）是總電荷為0，電中性的化合物，但是帶正電和負電的原子不同。有些化學家將此術語限定為未具有相鄰正負電荷的化合物。此定義將諸如氧化胺的化合物排除。兩性離子為極性，通常易溶於水，難溶於大部分有機溶劑。

如：

1、兩性金屬的陽離子：Cr³⁺、Al³⁺、Zn²⁺等

2、弱酸的酸式酸根：HCO₃^-、H₂PO₄^-、HPO₄^2- 等

3、同時含有酸性基團、鹼性基團的有機物：+H₃NCH₂COO-等。

兩性電解質是具有酸性與鹼性基團的分子（因此具備兩性的特性），在特定pH值環境多半以兩性離子存在。平均電荷為0的pH值稱為該分子的等電點。

兩性電解質用於建立穩定的pH梯度，供等電聚焦使用。

典型的兩性離子有：

●大部分氨基酸在生理pH值環境中為兩性離子

●作為Good's buffers的緩衝劑

●以胺基磺酸為基礎的MES，MOPS，HEPES，PIPES或CAPS

●以胺基羧酸（氨基酸）為基礎的甘氨酸及其衍生物Bicine，Tricine（N-三(羥甲基)甲基甘氨酸）與丙氨酸

●作為清潔劑：CHAPSO

●自然產物如生物鹼Psilocybin（裸頭草鹼）與麥角酸Betaine（三甲銨乙內酯）

較不常見的兩性離子有：

● Quinonoid（醌類化合物）的兩性離子

●藥物，諸如Fexofenadine(非索非那定<抗組胺藥>) 與Cephaloridine（頭孢菌素II）

●decaphenylferrocene [(η-C5Ph5)2Fe]已被證實具有兩性離子鍵合異構體[(η-C5Ph5)Fe(η-C6H5C5Ph4)] ^[1] 

兩性離子聚丙烯酰胺是由乙烯酰胺是和乙烯基陽離子單體丙烯酰胺單體，水解共聚而成。分子鏈上既有陽電荷，又有陰電荷的兩性離子不規則聚合物。

沉澱是發生化學反應時生成了不溶於反應物所在溶液的物質。從字意上理解就是在重力作用下沉澱去除。污水中的懸浮物質，可以這是一種物理過程，簡便易行，效果良好，是污水處理的重要技術之一。

根據懸浮物質的性質、濃度及絮聚丙烯酰胺凝性能，沉澱可以分為：自然沉澱，絮凝沉澱，區域沉澱。域沉澱的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉澱池與污泥濃縮池中均有區域沉澱發生。

廢水中懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚的性能，在沉澱過程中，固體顆粒不改變形狀，也不互相粘合，各自獨立地完成沉澱過程。（沉砂池和初沉池的初期沉澱）壓縮沉澱發生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由於懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團塊結構，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥鬥中的聚丙烯酰胺濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉澱。自由沉澱發生在水中懸浮固體濃度不高，沉澱過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行沉澱，顆粒的沉澱軌跡呈直線。整個沉澱過程中，顆粒的物理性質，如形狀，大小及比重等不發生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉澱是自由沉澱。聚丙烯酰胺

絮凝沉澱是顆粒物在水中作絮凝沉澱的過程。在水中投加混凝劑後，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決於沉澱速度，而且與沉澱深度有關。地面水中投加混凝劑後形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉澱過程中都會出現絮凝沉澱的現象。 ^[2] 

1)用於污泥脱水根據污泥性質可選用相應型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脱水，脱水時，產生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脱水效率高，泥餅含水率在80%以下。

2)用於生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清很有效。如生產糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，製糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。

3)用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑複合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。

4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。

5)用於油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。

6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

使用要遵循如下原則：

1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必須先將它溶解於水，用其水溶液去處理污水。

2、溶解顆粒狀聚合物的水應該是乾淨（如自來水），不能是污水。常温的水即可，一般不需要加温。水温低於5℃時溶解很慢。水温提高溶解速度加快，但40℃以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合於配製聚合物溶液。強酸、強鹼、高含鹽的水不適於用來配製。

3、聚合物溶液濃度的選擇，建議為0.1%—0.3%，即1升水中加0.1g—0.3g聚合物粉劑。