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聚合氯化鋁(PAC)的混凝原理

作者: 編輯: 小清 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2019.09.20
信息摘要:
聚合氯化鋁的混凝原理:1、壓縮雙電層:膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大,隨著(zhù)膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,最終與…

聚合氯化鋁的混凝原理:

聚合氯化鋁

1、壓縮雙電層:膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大,隨著(zhù)膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,最終與溶液中離子濃度相等。當向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴散層的厚度減小。當兩個(gè)膠粒互相接近時(shí),由于擴散層厚度減小,ξ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由于擴散層減薄,它們相撞時(shí)的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見(jiàn)其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢能消失了),膠粒得以迅速凝聚。

這個(gè)機理能較好地解釋港灣處的沉積現象,因淡水進(jìn)入海水時(shí),鹽類(lèi)增加,離子濃度增高,淡水挾帶膠粒的穩定性降低,所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。根據這個(gè)機理,當溶液中外加電解質(zhì)超過(guò)發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時(shí),也不會(huì )有更多超額的反離子進(jìn)入擴散層,不可能出現膠粒改變符號而使膠粒重新穩定的情況。這樣的機理是藉單純靜電現象來(lái)說(shuō)明電解質(zhì)對膠粒脫穩的作用,但它沒(méi)有考慮脫穩過(guò)程中其它性質(zhì)的作用(如吸附),因此不能解釋復雜的其它一些脫穩現象,例如三價(jià)鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過(guò)多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩定;又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果:等電狀態(tài)應有最好的凝聚效果,但往往在生產(chǎn)實(shí)踐中ξ電位大于零時(shí)混凝效果卻最好等。

實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩現象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個(gè)方面的相互作用,是一個(gè)綜合的現象。

2、吸附電中和:吸附電中和作用指粒表面對異號離子,異號膠粒或鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面,但在不少的情況下,其它的作用了超過(guò)靜電引力。舉例來(lái)說(shuō),用Na與十二烷基銨離子(C12H25NH3+)去除帶負電荷的碘化銀溶液造成的濁度,發(fā)現同是一價(jià)的有機胺離子脫穩的能力比Na+大得多,Na過(guò)量投加不會(huì )造成膠粒再穩,而有機胺離子則不然,超過(guò)一定投置時(shí)能使膠粒發(fā)生再穩現象,說(shuō)明膠粒吸附了過(guò)多的反離子,使原來(lái)帶的負電荷轉變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時(shí)也發(fā)生再穩現象以及帶來(lái)電荷變號。上面的現象用吸附電中和的機理解釋是很合適的。

3、吸附架橋作用:吸附架橋作用機理主要是指高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個(gè)大的同號膠粒中間由于有一個(gè)異號膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線(xiàn)性結構,它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團,當高聚合物與膠粒接觸時(shí),基團能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應而相互吸附,而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中,可以與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋連接的作用。

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