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絮凝和反絮凝

絮凝
在化学领域,絮凝是指胶体颗粒从悬浮液中自发或通过添加澄清剂形成的絮状或片状沉淀物中析出的过程。该过程与沉淀的不同之处在于,胶体在絮凝之前仅以稳定分散体的形式悬浮在液体中,而实际上并未溶解在溶液中。
混凝和絮凝是水处理中的重要过程。混凝作用是通过混凝剂与胶体之间的化学作用,使颗粒不稳定并聚集,并通过凝聚成絮凝体,使不稳定颗粒絮凝沉淀。

术语定义
根据 IUPAC 的定义,絮凝是“分散体颗粒通过接触和粘附形成较大尺寸的团簇的过程”。
絮凝的基本原理是添加絮凝剂,使稳定带电颗粒不稳定的过程。同时,絮凝也是一种促进团聚并有助于颗粒沉降的混合技术。常见的絮凝剂是 Al2(SO4)3·14H2O。

应用领域

水处理技术
絮凝沉淀广泛应用于饮用水净化以及污水、雨水和工业废水的处理。典型的处理工艺包括格栅、混凝、絮凝、沉淀、颗粒过滤和消毒。
表面化学
在胶体化学中,絮凝是指细小颗粒聚集在一起的过程。絮凝物可能漂浮在液体表面(呈乳白色),也可能沉降在液体底部(形成沉淀),或者很容易从液体中滤出。土壤胶体的絮凝行为与淡水水质密切相关。土壤胶体的高度分散性不仅直接导致周围水体的浑浊,还会因吸收河流、湖泊甚至潜艇船体中的营养物质而导致水体富营养化。

物理化学
对于乳液而言,絮凝是指单个分散液滴聚集在一起,使单个液滴不会丧失其特性。因此,絮凝是导致乳液进一步老化的初始步骤(液滴聚结和最终相分离)。絮凝剂可用于矿物选矿,也可用于食品和药物物理特性的设计。

解絮凝剂

反絮凝与絮凝正好相反,有时也称为胶凝。硅酸钠 (Na2SiO3) 就是一个典型的例子。胶体颗粒通常在较高的 pH 值范围内分散,除非溶液的离子强度较低且以单价金属阳离子为主。阻止胶体形成絮凝体的添加剂称为抗絮凝剂。对于通过静电屏障进行的反絮凝,反絮凝剂的效果可以通过电位来衡量。根据《聚合物百科全书》,抗絮凝是“固体在液体中的一种状态或分散状态,其中每个固体颗粒保持独立且与相邻颗粒不相连(很像乳化剂)。非絮凝悬浮液的屈服值为零或非常低”。
反絮凝可能是污水处理厂的一个问题,因为它经常导致污泥沉降问题和污水质量下降。


发布时间:2023年3月3日