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聚合氯化鋁的壓縮雙電層混凝機(jī)理

作者:利星

膠束雙電層的結(jié)構(gòu)決定了膠束表面的抗衡離子濃度較高。膠束表面到外界的距離越大,抗衡離子濃度越低,*終抗衡離子濃度與溶液中相同。當(dāng)電解質(zhì)加入到溶液中時(shí),溶液中的離子濃度增加,擴(kuò)散層厚度減小。當(dāng)兩個(gè)膠體粒子相互靠近時(shí),由于擴(kuò)散層厚度和電位的減小,排斥力減小。即溶液中離子濃度高的膠體粒子之間的排斥力小于離子濃度低的膠體粒子之間的排斥力。粒子間的引力不受水相組成的影響,但由于碰撞時(shí)擴(kuò)散層較薄,粒子間距離減小,粒子間引力較大??梢?jiàn)排斥力和吸引力由排斥力變?yōu)槲?排斥勢(shì)能消失),粒子可以迅速團(tuán)聚。

聚合氯化鋁的壓縮雙電層混凝機(jī)理

這一機(jī)理可以很好地解釋港口泥沙淤積現(xiàn)象。隨著含鹽量的增加,攜帶粘土等膠體顆粒的淡水離子濃度增加,穩(wěn)定性降低,容易沉積在港口。根據(jù)這一機(jī)理,當(dāng)溶液中的外部電解質(zhì)超過(guò)凝結(jié)的臨界濃度時(shí),不會(huì)有更多的抗衡離子進(jìn)入擴(kuò)散層,也不改變膠體粒子的符號(hào),使膠體粒子重新穩(wěn)定。

這個(gè)機(jī)理是通過(guò)簡(jiǎn)單的靜電現(xiàn)象來(lái)解釋電解質(zhì)對(duì)膠體粒子不穩(wěn)定性的影響,但在不穩(wěn)定性過(guò)程中不考慮其他性質(zhì)(如吸附)的影響,不能解釋其他復(fù)雜的不穩(wěn)定性現(xiàn)象,如過(guò)量添加三價(jià)鋁鹽和鐵鹽作為混凝劑,但混凝效果下降甚至再次穩(wěn)定;例如,與膠體粒子或高分子有機(jī)物具有相同電數(shù)的聚合物具有良好的混凝效果:等電點(diǎn)狀態(tài)應(yīng)該具有良好的混凝效果,但生產(chǎn)實(shí)踐證明,當(dāng)電位大于零時(shí),混凝效果較好。

實(shí)際上,在水溶液中加入聚合氯化鋁混凝劑會(huì)使膠體顆粒不穩(wěn)定,這涉及到膠體顆粒與混凝劑、膠體顆粒與水溶液、混凝劑與水溶液的相互作用,是一個(gè)綜合現(xiàn)象。

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