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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地或通过添加澄清剂以絮凝或片状形式沉淀出来的过程。该过程与沉淀的不同之处在于,胶体在絮凝之前仅作为稳定分散体悬浮在液体中,实际上并不溶解在溶液中。
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的化学作用使颗粒失稳、聚集,并通过使不稳定的颗粒凝聚成絮凝体而使其絮凝、沉淀。

术语定义
根据 IUPAC 的定义,絮凝是“分散体颗粒形成较大尺寸簇的接触和粘附过程”。
基本上,絮凝是添加絮凝剂来破坏稳定带电粒子稳定性的过程。同时,絮凝是一种促进附聚并有助于颗粒沉降的混合技术。常用的混凝剂是Al2(SO4)3·14H2O。

应用领域

水处理技术
絮凝和沉淀广泛应用于饮用水的净化以及污水、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,絮凝是细颗粒聚集在一起的过程。然后,絮凝物可能会漂浮到液体顶部(乳白色)、沉降到液体底部(沉淀)或轻松从液体中滤出。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不仅直接造成周围水体混浊,而且还会因吸收河流、湖泊甚至海底船体的营养物质而造成富营养化。

物理化学
对于乳液,絮凝描述了单个分散液滴的聚集,以便单个液滴不会失去其特性。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)。絮凝剂用于矿物选矿,但也可用于食品和药物的物理性质设计。

抗絮凝

反向絮凝与絮凝完全相反,有时称为胶凝。硅酸钠(Na2SiO3)就是一个典型的例子。胶体颗粒通常在较高的 pH 范围内分散,但溶液的离子强度较低且单价金属阳离子占主导地位。防止胶体形成絮凝剂的添加剂称为抗絮凝剂。对于通过静电屏障的反向絮凝,反向絮凝剂的效果可以通过zeta电位来测量。根据《聚合物百科全书词典》,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其相邻固体颗粒不相连(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中的一个问题,因为它经常导致污泥沉降问题和出水水质恶化。


发布时间:2023年3月3日