Liquid Poly (diallildimetilammonio cloruro), comunemente abbreviato come soluzione Liquid PolyDADMAC o Polyquaternium-6, è un polielettrolita cationico ad alta densità di carica sintetizzato tramite polimerizzazione acquosa a radicali liberi del monomero diallildimetilammonio cloruro (DADMAC). Essendo uno dei coagulanti polimerici organici più utilizzati nel moderno trattamento delle acque, questo prodotto viene fornito come liquido viscoso trasparente da incolore a giallo pallido. Con un contenuto solido tipico compreso tra il 20% e il 50%, è caratterizzato da eccellente solubilità in acqua, facilità di dosaggio, cinetica di reazione rapida ed efficienza di flocculazione superiore. È ampiamente applicato nella purificazione dell'acqua potabile municipale, nel trattamento delle acque reflue industriali, nell'ispessimento e nella disidratazione dei fanghi e nella regolamentazione della qualità dell'acqua per industrie specializzate.
Struttura e proprietà chimiche
Strutturalmente, la spina dorsale di Liquid PolyDADMAC è costituita da unità DADMAC ripetute collegate tramite strutture ad anello a cinque membri. Ciascuna unità strutturale trasporta un gruppo cationico di ammonio quaternario (-N⁺(CH₃)₂), conferendo al polimero una densità di carica positiva estremamente elevata (tipicamente 6–8 meq/g) e potenti capacità di neutralizzazione della carica.
La distribuzione del peso molecolare è ampia e consente applicazioni su misura:
- Prodotti a basso peso molecolare (<100.000 Da): possiedono eccellenti proprietà di diffusione e cinetica di neutralizzazione della carica, che li rendono ideali per il pretrattamento del sistema a membrana e la rimozione di particelle fini.
- Prodotti ad alto peso molecolare (>500.000 Da): presentano maggiori capacità di ponte di adsorbimento ed effetti di spazzamento dei fiocchi, adatti per il trattamento di corpi idrici ad elevata torbidità e il condizionamento dei fanghi.
La viscosità del prodotto aumenta sia con il contenuto di solidi che con il peso molecolare. I gradi convenzionali presentano tipicamente un intervallo di viscosità compreso tra 200 e 15.000 cps a 25°C, che può essere formulato in modo personalizzato per soddisfare requisiti applicativi specifici.
Meccanismo d'azione
Il meccanismo di trattamento dell'acqua di Liquid PolyDADMAC si basa sull'effetto sinergico della neutralizzazione della carica e del bridging di adsorbimento:
- Neutralizzazione della carica: grazie alla sua forte natura cationica, PolyDADMAC si assorbe rapidamente sulle superfici di particelle colloidali caricate negativamente, solidi sospesi, acidi umici, cellule algali e batteri. Attraverso le interazioni elettrostatiche, neutralizza le cariche superficiali, comprime il doppio strato elettrico e riduce il potenziale Zeta. Ciò destabilizza le particelle, spingendole ad aggregarsi.
- Ponte di adsorbimento: simultaneamente, la sua struttura a catena lunga lineare o leggermente ramificata forma una rete di ponte "particella-polimero-particella" tra più particelle. Ciò favorisce la crescita dei microfiocchi in macrofiocchi densi con eccellenti prestazioni di sedimentazione.
Attraverso questi meccanismi, Liquid PolyDADMAC ottiene la rimozione efficiente di torbidità, colore, materia organica e alcuni ioni di metalli pesanti dall'acqua.