ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Минеральные примеси из "Очистка воды коагулянтами" НОМ СОСТОЯНИИ, однако содержание коллоидной фракции может достигать 50% (глинистые почвы) [18, стр. 3511. Характеристика дисперсного состава минеральных примесей приведена в табл. 11.2. [c.46] Не подлежит сомнению, что эффективность очистки воды коагулянтами в значительной мере определяется фазово-дисперсной характеристикой примесей и их специфическими адсорбционными свойствами. В соответствии с принятой классификацией взвешенные вещества условно делят на три основные фракции пелитовую ( С 10 мкм), алевритовую (от 10 до 100 мкм) и псаммитовую ( -100 мкм). Для большинства рек существует тесная связь между фракционным и минералогическим составом взвешенных веществ и их общим весовым содержанием. Чем больше взвеси несет река, тем больший процент составляет пелитовая фракция взвеси. В частности, в период паводков доля этой фракции возрастает до 70—80%. Доля пелитовой фракции растет также вниз по течению реки, так как увеличивается концентрация глинистых частиц и уменьшается концентрация кварцевых. В табл. П.З даны сведения по дисперсному и минеральному составу взвесей некоторых рек СССР [20]. [c.46] В чистом виде глины почти пе встречаются. Они содержат в качестве примесей кварцевый песок, слюду, полевой шпат, биотит, мусковит, рудные и другие минералы, отнесенные к прочим в последней графе табл. П.З. [c.48] По данным исследователей, в реках Англии в составе дисперсных примесей преобладают каолиниты [30], в реках США — монтмориллониты [31]. [c.48] Частицы минеральных примесей имеют самую разную форму, но в основном анизодиаметричны. Например, глинистые частицы имеют вид чешуек (табличек), у которых длина и ширина значительно превышают толщину (у монтмориллонитов — в десятки и сотни раз) [21, 321. В химический состав глин входят окислы кремния, алюминия, железа, титана, кальция и другие, но основными являются первые три компонента. Их процентное содержание в разных глинах показано в табл. II.4. [c.48] Глинистые частицы можно рассматривать как своего рода амфотерные соединения, включающие кислый (3102) и основной (МегОз) компоненты. Общий заряд частиц и pH их изоэлектрической точки могут быть связаны с соотношением ЗЮг МезОд. Как показано в работах [35, 36], с уменьшением размеров частиц это соотношение уменьшается. [c.48] Общее количество способных к обдюну катионов, приходящееся на 100 г минерала, называется его катионообменной емкостью (Ек) и выражается в мг-экв/100 г. Катионообменная емкость взвесей, содержащихся в обрабатываемой воде, влияет на расход коагулянта и является важным показателем технологических свойств воды. Значения Е , определенные для некоторых минеральных веществ, приведены в табл. II.5. [c.49] Величина Ек зависит от степени дисперсности частиц. Например, для каолина зависимость Е от степени дисперсности частиц иллюстрируют данные, приведенные в табл. II.6. [c.49] Примечание. В донных отложениях от 1 до 24% приходится на долю органических веществ [39]. [c.50] Особенно велико влияние на коллоидно-химические свойства глин катионов АР+, Н+, КЩ, Со +, ТЬ - - [47—49]. [c.51] Важное для водоочистки явление, позволяющее объяснить влияние добавок известкового молока на процессы структурообразования, отмечено в работах Овчаренко и др. [45, 50] при смешении глинистых суспензий с гидроокисью кальция на поверхности частиц глин формируется слой гидросиликата кальция, обеспечивающий упрочение поверхностных контактов и повышение прочности коагуляционных структур. По способности к этому явлению минералы располагаются в ряд палыгорскит монтмориллонит каолинит. [c.51] Частицы почвы способны поглощать не только катионы, но и многовалентные анионы, например РОГ- Поскольку процесс адсорбции РО4 необратим, можно предполагать хемосорбцию и образование комплексных соединений. [c.51] При ионообменной сорбции органических красителей на монтмориллоните свойства последнего резко меняются. Вследствие гидрофобизации поверхности происходит коагуляция частиц, причем степень изменения гидратации глины зависит от глубины протекания катионного обмена между неорганическими катионами глины и органическими катионами красителя [51]. [c.51] Ионизацией материала частиц и адсорбцией на их поверхности ионов, присутствующих в воде (в частности, ионов и ОН ), объясняются еще два важных физических явления — суспензионный эффект и поверхностная проводимость. Суспензионный эффект состоит в том, что значения pH суспензии или золя и ультрафильтрата той же суспензии (золя) неодинаковы. Для суспензий разных минералов разница в величинах pH (АрН) составляет 0,03— 0,19 единицы и увеличивается с ростом концентрации и степени дисперсности частиц. Направление суспензионного эффекта (знак АрН) совпадает со знаком заряда частиц минералов [52, 53]. [c.51] Наличие поверхностной проводимости связано с возникновением добавочной электропроводности, обусловленной избытком ионов вблизи поверхности раздела. Поверхностная электропроводность значительно выше чем электропроводность компонентов (около 1,5-10 ом -см для воды и около 1-10 ом -см для глины). Например, 1%-ная суспензия глины в дистиллированной воде обладает электропроводностью 1-10 ом- -см - [54]. [c.51] Значения дзета-потенциала (ДП) кварцевых и глинистых частиц в поверхностных водах с величиной pH порядка 6,5—7,5 находятся обычно в пределах —5 --40 мв [35, 36, 52, 58] и определяются соотношением кислых и основных компонентов. Например, при pH 6,3—6,5 величина ДП глинистых частиц с соотношением 8102 МбаОз 3 равна —26 мв, а частиц с соотношением 8Ю2 МегОз 1 — лишь —16 мв [35] . [c.52] Имеются экспериментальные данные о том, что в многокомпонентных смесях частиц разной природы налипание одних частиц на другие вызывает соответствуюш,ее изменение ДП [60]. Изменение температуры в пределах 1—20° С практически не влияет на ДП частиц бентонита и каолинита в дистиллированной воде [61]. [c.52] Вернуться к основной статье