Poliakrilamida (PAM) adalah polimer sintetik yang terutama digunakan karena sifat flokulasi, koagulasi, dan peningkatan viskositasnya. Peran polimer poliakrilamida bervariasi tergantung pada aplikasinya, namun beberapa fungsi utamanya meliputi:

1. Flokulasi dan Koagulasi: Poliakrilamida banyak digunakan dalam proses pengolahan air dan air limbah untuk memfasilitasi agregasi dan penghilangan partikel tersuspensi, bahan organik, dan zat koloid. Ia bertindak sebagai bantuan flokulan atau koagulan dengan mengikat partikel dan memfasilitasi penghubungan dan aglomerasinya, yang mengarah pada pembentukan flok yang lebih besar yang dapat dengan mudah dipisahkan dari fase cair melalui proses seperti sedimentasi atau filtrasi.

2. Modifikasi Penebalan dan Viskositas: Poliakrilamida dikenal karena kemampuannya meningkatkan viskositas dan meningkatkan sifat reologi larutan berair. Ini membentuk jaringan polimer yang fleksibel dan larut dalam air, sehingga meningkatkan viskositas larutan. Properti ini bermanfaat dalam berbagai industri seperti kosmetik, tekstil, dan minyak bumi, dimana PAM digunakan sebagai pengental, pengikat, atau penstabil untuk meningkatkan tekstur, aliran, atau stabilitas produk.

3. Pengurang Tarikan/Agen Anti-gesekan: Dalam aplikasi industri tertentu, seperti transportasi minyak melalui pipa atau sistem irigasi, adanya aliran turbulen dapat menyebabkan peningkatan konsumsi energi dan kerugian akibat gesekan. Poliakrilamida dapat digunakan sebagai zat pereduksi hambatan atau aditif anti gesekan untuk menurunkan hambatan aliran dan meningkatkan efisiensi pengangkutan fluida. Polimer bertindak dengan memodifikasi pola aliran dan mengurangi turbulensi dalam sistem.

4. Pengendalian Erosi dan Stabilisasi Tanah: Poliakrilamida digunakan dalam praktik pertanian dan pengelolaan lahan untuk mengurangi erosi tanah, memperbaiki struktur tanah, dan meningkatkan pengendalian sedimen. PAM dapat mengikat partikel-partikel tanah sehingga meningkatkan kohesinya dan mencegah erosi akibat limpasan air. Hal ini juga dapat membantu infiltrasi air, retensi kelembaban tanah, dan perkecambahan benih dalam kondisi tanah yang kering atau terdegradasi.

5. Pemulihan Minyak yang Ditingkatkan: Dalam industri perminyakan, poliakrilamida digunakan untuk tujuan perolehan minyak yang ditingkatkan (EOR). PAM dapat disuntikkan ke dalam reservoir minyak untuk meningkatkan efisiensi penyapuan dan perpindahan minyak dari formasi batuan berpori. Hal ini membantu mengurangi mobilitas air yang diinjeksikan, menciptakan profil aliran yang baik, dan meningkatkan efisiensi perpindahan mikroskopis, sehingga menghasilkan peningkatan produksi minyak.

6. Pembuatan Kertas dan Pengolahan Tekstil: Poliakrilamida umumnya digunakan dalam industri kertas dan pulp sebagai bahan pembantu retensi dan drainase. Hal ini meningkatkan retensi partikel halus, bahan pengisi, dan serat dalam proses pembuatan kertas, sehingga menghasilkan peningkatan kualitas kertas dan peningkatan efisiensi produksi. PAM juga dapat diterapkan dalam pemrosesan tekstil, yang dapat bertindak sebagai bahan pengatur ukuran, bahan pengikat pewarna, atau bahan pelumas untuk meningkatkan proses produksi dan sifat tekstil.

Ini adalah beberapa peran utama polimer poliakrilamida di berbagai industri dan aplikasi. Persyaratan peran dan kinerja spesifik dapat bervariasi tergantung pada tujuan penggunaan dan hasil yang diinginkan dalam setiap kasus.

Mengenai metode sintesis poliakrilamida, umumnya ada dua pendekatan utama:

1. Polimerisasi Larutan: Metode ini melibatkan polimerisasi monomer akrilamida dalam larutan berair menggunakan inisiator kimia, seperti amonium persulfat (APS), dan zat pereduksi, seperti N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (TEMED ). Reaksi biasanya dilakukan pada suhu dan kondisi pH yang terkendali. Polimerisasi dimulai dengan pembentukan radikal bebas, yang memulai ikatan silang dan perpanjangan rantai monomer akrilamida untuk membentuk rantai poliakrilamida.

2. Polimerisasi Emulsi: Dalam metode ini, monomer akrilamida didispersikan dalam fase minyak (biasanya hidrokarbon) bersama dengan pengemulsi dan air. Pengemulsi memfasilitasi pembentukan misel, yang bertindak sebagai wadah reaksi untuk polimerisasi. Reaksi dimulai oleh inisiator radikal bebas yang serupa seperti pada polimerisasi larutan dan dilanjutkan dengan difusi monomer ke misel. Partikel poliakrilamida yang dihasilkan biasanya berbentuk lateks dan dapat distabilkan dengan adanya surfaktan pada permukaannya.

Kedua metode sintesis ini dapat dimodifikasi untuk mengontrol berat molekul, kepadatan muatan, dan sifat lain dari polimer poliakrilamida yang dihasilkan dengan menyesuaikan parameter reaksi, konsentrasi monomer, atau memasukkan monomer tambahan atau zat pengikat silang.

Penting untuk dicatat bahwa sintesis poliakrilamida memerlukan tindakan keamanan dan praktik penanganan yang tepat karena toksisitas monomer akrilamida. Produksi industri poliakrilamida biasanya menerapkan protokol keselamatan yang ketat untuk memastikan keselamatan pekerja dan perlindungan lingkungan.