聚丙烯酰胺壓縮雙電層的絮凝過程的介紹
發(fā)布時(shí)間：2021-06-12 瀏覽
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聚丙烯酰胺壓縮雙電層的絮凝過程的介紹
壓縮雙電層是指在膠體分散系中投加能產(chǎn)生高價(jià)反離子的活性電解質(zhì)，通過增大溶液中的反離子強(qiáng)度來減小擴(kuò)散層厚度，從而使ζ電位降低的過程。該過程的實(shí)質(zhì)是新增的反離子與擴(kuò)散層內(nèi)原有反離子之間的靜電斥力把原有反離子程度不同地?cái)D壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層減簿。下面讓我們詳細(xì)介紹一下聚丙烯酰胺壓縮雙電層的絮凝過程。
聚丙烯酰胺PAM的作用原理有四種，即壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋作用、沉淀物網(wǎng)捕機(jī)！
其中壓縮雙電層是這樣定義的：膠團(tuán)雙電層的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度大，隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低，終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度減小。
當(dāng)兩個(gè)膠粒互相接近時(shí)，由于擴(kuò)散層厚度減小，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(kuò)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(jī)理能較好地解釋港灣處的沉積現(xiàn)象，因淡水進(jìn)入海水時(shí)，鹽類增加，離子濃度增高，淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低，所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。
根據(jù)這個(gè)機(jī)理，當(dāng)聚丙烯酰胺溶液中外加電解質(zhì)超過發(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(kuò)散層，不可能出現(xiàn)膠粒改變符號(hào)而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機(jī)理是藉單純靜電現(xiàn)象來說明電解質(zhì)對膠粒脫穩(wěn)的作用，但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其它性質(zhì)的作用(如吸附)，因此不能解釋復(fù)雜的其它一些脫穩(wěn)現(xiàn)象，例如三價(jià)鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多，凝聚效果反而下降，甚至重新穩(wěn)定；又如與膠粒帶同電號(hào)的聚合物或高分子有機(jī)物可能有好的凝聚效果：等電狀態(tài)應(yīng)有好的凝聚效果，但往往在生產(chǎn)實(shí)踐中電位大于零時(shí)混凝效果卻好等。
實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)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(xiàn)象。
