聚丙烯酰胺胶粒间距及其相互作用能
胶体粒子间存在两个反方向的力，即吸引力（范德华力）和排斥力（静电斥力），两种力都是胶粒间距的函数，共同作用结果表现为相互作用能是胶粒间距的函数：
VT=1/2rDu2ln[1+exp（-KH）]-Ar/12H
VT：胶体粒子间的相互作用能（erg）；
r：颗粒半径（cm）；
D：水的介电常数；
u：吸附层和扩散层界面上的电位；
H：颗粒间的较短距离；
A：范德华常数。
胶粒间的相互作用能与胶粒间距的关系如图5.1：
从图中可以看出：
（1）当胶粒间距处于a、c点时，引力等于斥力，合力为零，胶体处于稳定状态；
（2）当胶粒间距小于a时，合力表现为引力，易聚集，相互作用能出现一次较小值，能形成絮体；
（3）当胶粒间距处于a、c之间时，相互作用以排斥能为主，胶体处于稳定状态，不能形成絮体；
（4）当胶粒间距处于c、d之间时，合力表现为引力，相互作用能表现出二次较小值，能出现聚集，但形成的絮体疏松，易受外界干扰破坏；
（5）曲线在b点出现较大值Vm，称为位能峰，是颗粒凝集和絮凝的较大能量障碍，只有减小排斥能，降低位能峰值，才能缩小颗粒间距，增加吸引能，形成絮体。
聚丙烯酰胺的作用机理，一般认为是“吸附-电中和-桥连”机理。由于高分子链很长，携带的官能团多，可以同时吸附多个颗粒，把它们连接起来，形成大团颗粒而絮凝。絮凝剂与颗粒之间的相互作用力为静电力、氢键、共价键同时作用，哪种起主要作用，应由聚丙烯酰胺性质、悬浮颗粒性质、水溶液的性质决定。因为含油污水的胶粒通常带负电荷，所以阳离子型聚丙烯酰胺对胶粒同时起到电中和、降低ζ电位和吸附架桥的作用，而阴离子、非离子型聚丙烯酰胺以吸附架桥为主，两性离子型聚丙烯酰胺的阳离子基团可以捕捉带负电荷的悬浮物，阴离子基团可促进悬浮物的沉降，具体过程需进一步研究。
