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聚丙烯酰胺壓縮雙電層的絮凝過程的介紹

發(fā)布時間：2021-06-12 瀏覽次

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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擠壓到吸附層中，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)兩個膠粒互相接近時，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，它們相撞時的距離就減小了，這樣相互間的吸力就大了�？梢娖渑懦馀c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，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，也不會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)實踐中電位大于零時混凝效果卻好等。
實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方面的相互作用，是一個綜合的現(xiàn)象。

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