Le polyacrylamide (en abrégé PAM) est un composé polymère linéaire -soluble dans l'eau et constitue l'une des variétés les plus largement utilisées parmi les polymères solubles dans l'eau-. Le polyacrylamide et ses dérivés sont collectivement appelés polyacrylamide ; la formule moléculaire du polyacrylamide pur est (CH2CHCONH2)n. Le polyacrylamide se présente sous la forme d'une poudre blanche non-toxique ; il présente une bonne stabilité thermique à 100 degrés, bien qu'il se décompose pour libérer de l'azote gazeux s'il est chauffé à des températures excessives (au-dessus de 150 degrés). Il est facilement soluble dans l'eau, hygroscopique et insoluble dans les solvants organiques courants (tels que le benzène, les esters et l'acétone). Le polyacrylamide possède une excellente biocompatibilité et une viscosité élevée, et il est hautement miscible avec la plupart des tensioactifs courants. Son degré de polymérisation peut aller de 10 000 à 90 000, correspondant à un poids moléculaire de 1,5 million à 6 millions. Son efficacité floculante vient de sa forte capacité d’adsorption sur les surfaces colloïdales, qui facilite la formation de ponts entre particules colloïdales.
Le polyacrylamide est synthétisé par polymérisation directe de monomères d'acrylamide. Étant donné que l'acrylamide et ses polymères sont solubles dans l'eau-, la polymérisation en solution est la méthode de synthèse la plus pratique ; le persulfate de potassium ou le persulfate d'ammonium servent généralement d'initiateurs, bien que des initiateurs de type redox- puissent également être utilisés. Une fois la réaction de polymérisation terminée, du nitrite de sodium ou de l'urée doivent être ajoutés pour fonctionner comme régulateurs et stabilisants du poids moléculaire. Les produits en polyacrylamide sont principalement disponibles sous trois formes : solutions aqueuses, poudres solides et émulsions de latex ; de plus, ils peuvent être classés en types non-ioniques, anioniques ou cationiques. Le polyacrylamide est principalement utilisé pour la floculation et la sédimentation de suspensions riches en matières inorganiques, ou pour le traitement d'eaux à forte turbidité (contenant des concentrations de sable allant de 10 à 100 kg/m³). Il peut être utilisé indépendamment ou en conjonction avec des coagulants ; lorsqu'il est utilisé en combinaison, le polyacrylamide doit être ajouté en premier, suivi d'un mélange minutieux avant l'introduction du coagulant. Le polyacrylamide et ses dérivés ont de nombreuses applications, servant efficacement de floculants, d'épaississants, d'agents de renforcement et de tensioactifs dans divers secteurs, notamment le traitement de l'eau, la fabrication du papier, le pétrole, les mines et métallurgies, la géologie, les textiles et l'industrie légère.
