Технологии

Механизм воздействия коагулянтов на двойной электрический слой

4 апреля 2015

Автор статьи: Ирина Гудилина

Статьи по теме:

В водной среде коллоидные частицы имеют, как правило, отрицательный заряд. Это связано с дефектами, имеющимися в кристаллической решетке, а так же зарядом функциональных групп. К этим отрицательно заряженным частицам притягиваются положительно заряженные ионы, образуя вокруг них двойной электрический слой, который и препятствует притяжению частиц. Он состоит из положительных ионов, прилегающих в частице, составляющих первый, стационарный слой, и второго подвижного слоя ионов, свободно диффундирующих в окружающих коллоидную частицу водной среде.

На поверхности этого двойного слоя и образуется электрокинетический потенциал, чаще называемый дзета-потенциалом. Он имеет отрицательное значение, так как положительные заряды противоионов не в полной мере нейтрализуют отрицательный заряд поверхности коллоидной частицы. От величины дзета-потенциала как раз и зависит устойчивость коллоидной системы, так как чем он выше, тем больше силы отталкивания, действующие между ее частицами. Значение дзета-потенциала можно определить с помощью специального прибора- дзетометра.

Силы притяжения, действующие между частицами, называемые еще ван-дер-ваальсовыми силами, определяются их массой, удельной поверхностью, а так же свойствами среды. А силы взаимного отталкивания зависят от величины дзета-потенциала двойного электрического слоя, то есть и от значения поверхностного заряда коллоидных частиц.

Поэтому условия для осаждения коллоидных частиц создаются только в тех системах, где силы ванн-дер-ваальса превышают силы отталкивания. В устойчивых коллоидных системах величина дзета-потенциала создает вокруг коллоидных частиц своего рода отталкивающий электростатический барьерный слой, мешающий их сближению и объединению в более крупные агрегатные образования. То есть, для коагуляции коллоидных частиц необходимо уменьшить величину дзета-потенциала, в идеале сведя ее к нулевому значению.

Такое компенсирующее воздействие на коллоидную среду достигается путем введения веществ с определенными свойствами, называемых коагулирующими реагентами. С их помощью в водную среду вводятся многозарядные катионы, то есть ионы, имеющие положительный заряд, которые могут быть представлены как отдельными ионами, так и входить в состав органических полимерных макромолекул, так называемых катионных полиэлектролитов.

Эти положительно заряженные ионы сорбируются на поверхности коллоидной частицы и, благодаря своей многозарядности, нейтрализуют ее отрицательный заряд, снижая тем самым величину дзета-потециала до нуля или пренебрежимо малого значения. Но для того, чтобы обеспечить этот эффект, необходимо предоставить условия максимального контакта между многозарядными ионами и частицами коллоидного раствора до образования нерастворимого осадка – хлопьев гидрооксидов этих многозарядных ионов. Это достигается с помощью интенсивного перемешивания водной среды.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.