Полиэлектролиты – это природные и синтетические полимерные соединения с ионогенными функциональными группами в составе, которые способны диссоциировать на ионы в водных растворах.
Полиэлектролиты вызывают растущий практический интерес и являются представителями класса органических веществ, не находящихся в природе в чистом виде. Их можно только синтезировать с помощью методов полимеризации.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ВИДЫ
При электролитическом распаде молекулы полиэлектролита образуется одна сложная заряженная молекула и большое число простых ионов. В зависимости от заряда основной макромолекулы полиэлектролиты бывают:
- катионные (положительный заряд макромолекулы) или полиоснования;
- анионные (отрицательный заряд макромолекулы) или поликислоты;
- полиамфолиты (молекула полимера содержит и положительные, и отрицательные заряды).
По назначению полиэлектролиты делятся на:
- коагулянты: дестабилизируют коллоидную смесь и способствуют образованию микрохлопьев из взвешенных частиц;
- флокулянты: способствуют образованию агрегатов из коллоидных частиц вокруг макромолекулы полимера.
Применение полиэлектролитов разнообразно и затрагивает практически все хозяйственные отрасли.

- Применяются в качестве коагулянтов и флокулянтов при очистке промышленных и бытовых стоков.
- Для стабилизации коллоидных суспензий, эмульсий и пен.
- В сельском хозяйстве используются для структурирования почв в борьбе с ветровой и водной эрозией.
- В целлюлозно-бумажной индустрии их применяют для улучшения свойств волокон и бумаги.
- Интенсифицируют процессы обезвреживания сточных вод нефтеперерабатывающей промышленности, применяются для стабилизации буровых жидкостей и повышения нефтеотдачи.
- В медицине с их помощью очищают растворы антибиотиков, создают на их основе вакцины.
- Стабилизируют коллоидные дисперсии в пищевой и парфюмерной промышленности.
- Являются средствами для снижения жесткости воды.
- Используются как добавки к ПАВ.
- Применяются в качестве коагулянтов для осаждения латекса при получении синтетического каучука.
- Сшитые полиэлектролиты служат ионообменными материалами.
ОПИСАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Наиболее эффективны синтетические высокополимеризованные полиэлектролиты с большой молекулярной массой и линейным строением.
Типичные ионогенные группы: карбоксильная ─ COOН , фосфатная >PO3H, сульфо-группа ─SO3H. Эти группы входят в состав полиэлектролитов с кислотными свойствами. Наиболее распространенные полиоснования – полиамины: первичные ─NH2, вторичные ─NRH или третичные ─N(R)2.
Для синтеза полиэлектролитов применяют все методы получения полимеров: полимеризацию, поликонденсацию, сополимеризацию.
Полиэлектролиты обладают важными свойствами неионогенных полимеров и низкомолекулярных электролитов. Они характеризуются высокой вязкостью, как все полимеры, и отличные проводники электрического тока, как электролиты.

Эффективность очистки и стабилизации коллоидных растворов синтетическими полиэлектролитами находится в зависимости от многих факторов:
- природы и количества добавляемого полимера: рекомендуемое количество составляет 0,4-2%;
- его молекулярной массы: частицы размером до 50 нм, флоккулируются с наибольшей скоростью и эффективностью;
- заряда полимера: для агрегации органических взвешенных веществ используют катионные реагенты, а для неорганических взвесей – анионные;
- условий добавления коагулянтов;
- концентрации коллоидных частиц и их физико-химических свойств;
- рН: полиэлектролиты имеют наибольшую эффективность в щелочной среде с промежуточным уровнем рН; в среде с уровнем pH ниже 4,5 их эффективность утрачивается;
- температуры: при низких значениях процесс агрегации ухудшается;
- электропроводности воды.
По сравнению с неорганическими полиэлектролиты характеризуются рядом преимуществ:
- обеспечивают стабилизацию растворов при значительно меньших количествах реагента;
- работают в большом диапазоне рН;
- увеличивают скорость разделения жидкой и твердой фаз;
- не меняют рН получаемого раствора;
- не минерализуют очищаемый раствор ионами металлов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ И ХРАНЕНИЮ
Синтетические полиэлектролиты – устойчивые соединения. Способны сохранять свои полезные свойства в течение месяцев. Находясь в растворе при химическом и физическом воздействии, полимеры склонны к деструкции в результате реакции гидролиза, скорость протекания которого зависит от рН, химической природы и ионной формы полимерной молекулы.
При работе с синтетическими полиэлектролитами необходимо контролировать:
- качество вводимого реагента;
- физико-химические параметры очищаемого раствора;
- выбор необходимой дозировки полиэлектролита;
- соответствие технологического процесса требованиям, установленным в технических инструкциях;
- эффективность очистки;
- соблюдение мер по обеспечению безопасности труда работников.
Качество полиэлектролитов должно подтверждаться:
- протоколом анализа от изготовителя;
- паспортом безопасности синтетического полиэлектролита;
- санитарно-эпидемиологическим заключением, выданным в установленном порядке.
При контакте с полиэлектролитами все работники должны быть обеспечены специальной одеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011.

Хранить полиэлектролиты необходимо в крытых складских помещениях, защищенных от воздействия влаги и попадания прямых солнечных лучей. Место хранения должно быть сухим и чистым с температурным режимом до +40 ºС. Полиэлектролиты хранят в закрытых емкостях с эмалевым или полимерным покрытием, в емкостях из нержавеющей стали.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ
Полиэлектролиты относятся к малотоксичным веществам. Это негорючие, взрывобезопасные соединения. Соблюдение особых мер предосторожности не требуют.
Синтетические полиэлектролиты обладают небольшой токсичностью и мало опасны при попадании внутрь организма. Следует знать, что:
- с увеличением молекулярной массы полимера уменьшается их токсичность;
- чем больше заряд, тем выше биологическая активность полиэлектролитов, при этом реагенты катионной природы оказывают более выраженное действие на организм, чем анионные;
- потенциальная опасность полиэлектролитов определяется содержанием в конечном продукте мономеров и примесей, которые могут отдаленно воздействовать на организм.
В случае попадания реагента на слизистые оболочки или при проглатывании необходимо обратиться к врачу. В случае контакта с глазами – обильно промыть водой, при попадании на кожу – водой с мылом.
Если произошла утечка коагулянта, его необходимо собрать для последующей утилизации и не допустить попадания в канализацию.
ВАРИАНТЫ УПАКОВКИ И ПОСТАВКИ
Синтетические органические полиэлектролиты выпускают в форме:
- сухого порошка,
- гранул,
- окатышей,
- водных растворов,
- водорастворимых гелей,
- масляной водной суспензии.

В зависимости от формы выпуска полиэлектролиты поставляют:
- гели – в пленочных, полиэтиленовых мешках, уложенных в набивные барабаны или деревянные бочки;
- гранулы и порошки упаковывают в бумажные мешки;
- эмульсии разливают в пластиковые емкости объемом от 50 до 220 л, контейнеры объемом 1м3с металлической обрешеткой, полимерные или металлические бочки, вагоны-цистерны.
Транспортировку полиэлектролитов осуществляют железнодорожным путем в цистернах или вагонах, автомобильным транспортом в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на этом виде транспорта.