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絮凝剂作用的原理

文章出处:永利贵宾会网站 人气:-发表时间:2019-05-20 17:49

  胶体颗粒失去稳定性的过程称为脱稳过程。脱稳即意味着液体中原来均匀分散的固体微粒结合成了较大的颗粒,从液体中沉淀下来。这种现象即称为凝聚。在凝聚的程度上可分为凝结和絮凝,聚集程度不大,甚至通过简单的搅拌可以使固体微粒重新分散的这种可逆性聚集被称为絮凝,而凝结则是在固体微粒间距离相对较小时发生的聚集,这种聚集是不可逆的,仅用简单的搅拌是不可能使固体微粒重新分散的。投加絮凝剂或混凝剂可以加速水中胶体颗粒凝聚成大颗粒,其作用机理的解释有以下几种。
  ①压缩双电层与电荷中和作用从理论上分析,为了使已分散的固体微粒迅速凝聚,可以加人一些电解质,使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小,从而使范德华力占优势而达到彼此吸引,最后达到凝聚。也可以加入带有不同电荷的固体微粒,使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引,最后达到凝聚。电解质使双电层的有效厚度减小,也即前面所述的压缩了双电层,使胶体凝聚。但这种过程实际上要复杂得多,而且主要是对憎液胶体而言的。对亲液胶体虽也有相似的作用,但存在较大的差异。
  带电的固体微粒界面和紧密吸附层之间的电位差是所谓的分散粒子的Stern层的电位。絮凝剂使已分散的固体微粒发生迅速的聚集,主要是中和或降低了分散粒子的Stern层的电位。所发生的电荷中和作用,是指胶体颗粒表面对异号带电颗粒或高分子絮凝剂链段带异号电荷的部位有强烈的吸附作用,使颗粒表面电荷部分中和。分散粒子的胶团扩散层被压缩,Stern层的电位降低,就降低了粒子间紧密接近时的势垒,增加了颗粒之间的碰撞几率,从而促进了固体微粒间的凝聚。
  ②高分子絮凝剂的吸附架桥作用高分子絮凝剂的碳碳单键在一般条件下是可以自由旋转的,主链的碳碳单键的键角大致为109*28',再加上聚合度一般较大,即主链相当长,所以在水介质中,主链并不是直线的,而是弯曲的和卷曲的。因此,可以把这类聚电解质的絮凝作用简化地看成带有多个负电荷的卷曲的线状分子,在分子主链上的数个部位被固体微粒所吸附,就像在这些固体微粒之间架起桥似的。这种使固体微粒相对地聚集起来的过程,就称为高分子絮凝剂与固体微粒之间的吸附架桥作用。
  ③絮体的卷扫沉淀作用铝盐或铁盐在水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体,在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共沉淀,这种类似清扫的现象,称为絮体的卷扫沉淀作用(或称作网罗捕扫作用)。具有这种作用的絮凝剂多为高分子型化合物,这可能也是混凝作用的重要特征之一。

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