Флокуляция механизм

Рис. 4.21. Схемы механизмов флокуляции — пептизации и агрегации — диспергирования

Клетки можно иммобилизовать путем флокуляции с образованием больших агрегатов. Естественная флокуляция дрожжевых клеток происходит по окончании ферментации, й моб 1лкзо2атале таки .5 гг) тем [слетки используются б башенных ферментерах при производстве тта. Мицелий грибов также образует агрегаты в виде сферических пеллет. Флокуляция является характерным процессом очистки сточных вод активным илом. Для усиления агрегации могут использоваться искусственные флокулянты, хотя механизм флокулообразования еще слабо изучен [141]. [c.163]

Главное отличие в механизме осаждения состоит в том, что для осах<дения коллоидных частиц требуется присутствие потенциального агента коагуляции. Такими агентами обычно являются многозарядные ионы металлов при их небольших концентрациях в растворе. Подобное действие оказывают и однозарядные ионы, например ионы натрия при концентрации примерно 0,3 н. При отсутствии ионов, вызывающих флокуляцию, в нейтральном или в щелочном растворе и коллоидная частица чистого кремнезема, и кремнеземная поверхность подложки несут отрицательный заряд. Вследствие взаимного отталкивания частицы и подложки скорость соударения будет низкой. Однако в данной области значений pH имеющиеся в растворе ионы металлов частично адсорбируются на кремнеземных поверхностях, в результате чего после столкновения происходит адгезия частицы с подложкой. Для того чтобы такой процесс осаждения коллоидных частиц на поверхности был возможен, концентрация ионов металлов не должна быть слишком высокой, ибо в противном случае может наблюдаться коагуляция коллоидных частиц в суспензии (рис. 1.17). [c.130]

Роль и значение отдельных групп организмов в механизме биохимической очистки сточных вод. Основными минерализаторами органических веществ являются бактерии. Саркодовые, питаясь иловыми частицами, переводят ряд сложных веществ в более простые и доступные для других групп организмов. Инфузории и другие простейшие, по мнению многих исследователей, выполняют роль регуляторов развития бактерий и тем самым создают благоприятные условия для процесса минерализации, способствуют флокуляции мелкодисперсной взвеси за счет выделяемой в среду слизи. Простейшие благоприятствуют накоплению в среде азота, повышая ценные качества активного ила как удобрения. Кроме того, простейшие и коловратки выполняют роль индикаторов , характеризующих работу очистных сооружений. Относительное развитие этих организмов при различной интенсивности работы сооружения приводится в табл. 22. [c.308]

Очистка воды с применением гидролизующихся коагулянтов является следствием нескольких одновременно протекающих процессов хемосорбции, образования малорастворимых комплексов, их полимеризации и кристаллизации, флокуляции, взаимодействия образовавшихся полиядерных формаций с поверхностью дисперсной фазы. Комплекс процессов, протекающих при гидролизе коагулянта, приводит к полимеризации и кристаллизации продуктов гидролиза, образованию малорастворимых коагулянтов, которые обволакивают частицы взвеси и, объединяясь, образуют агрегаты, способные к осаждению. При этом влияние pH на хлопьеобразование сводится к влиянию концентрации ионов Н+ и ОН на состав и структуру продуктов гидролиза. Процесс коагуляции характеризуется не только флокуляционным механизмом, но и электростатическими явлениями, приводящими к снижению заряда минеральных частиц, что обусловлено влиянием катионов АР+ и Ре + и их комплексов. [c.22]

Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы и механизм их действия. Поскольку эмульсии являются гетерогенными системами с большой удельной поверхностью раздела вследствие раздробленности одной из фаз, они термодинамически неустойчивы. В эмульсиях самопроизвольно протекает процесс слияния капель — коалесценция. При этом могут образоваться агрегаты капель, которые не сливаются, а сохраняют свою индивидуальность и при определенных условиях снова расходятся. Такой процесс обратимой коагуляции называют флокуляцией. [c.454]

Механизм осветления воды весьма интересен. Сополимер не сам вызывает флокуляцию. В воде должно присутствовать достаточное количество соли, чтобы флокуляция началась, а затем полимерные цепи связывают флокулированные частицы вместе. Справедливость этого положения можно доказать путем наблюдения последствий изменения порядка, в котором в пресноводную суспензию глины вводят соли и полимер (рис. 4.31). Если первым в систему вводят сополимер, цепи адсорбируются на ребрах отдельных пластинок и не могут связывать пластинки между собой при последующем добавлении соли. Поэтому пластинки разделяются, когда концентрацию соли путем разбавления снижают ниже порога флокуляции. Тем не менее, если сначала вводят соль, цепи могут образовывать связи между пла-166 [c.166]

Гетерокоагуляции аналогичен процесс флокуляции, заключаю-и ийся в образовании агрегатов (хлопьев) из гетерогенных частиц в результате собирающего действия высокомолек лярных веществ, называемых флокулянтами. Механизм действия флокулянтов заключается в пх адсорбции на нескольких частицах с образованием полимерных мостиков, связывающих частицы между собой. Прн неоптимальных количествах флокулянта мол<ет наблюдаться, наоборот, стабилизация дисперсной -системы. Флокуляиты подразделяют на неорганические и органические, природные и синтетические, на ионогенные, неионогенные и амфотерные. Из неорганических флокулянтов применяется активная кремневая кислота (АК). Природными органическими флокулянтами являются крахмал, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и др. Наибольшее распространение в настоящее время получил выпускаемый промышленностью полиакриламид (ПАЛ) /—СНг—СН— , имеющий относитель- [c.345]

Понизители вязкости обычно включают в себя сравнительно крупные анионоактивные частицы, которые адсорбируются на положительно заряженных частицах, тем самым снижая силы притяжения между ними, но не оказывая влияния на гидратацию глины. Механизм разжижающего действия более полно описан в главе 4 при рассмотрении вопроса о флокуляции и пептизации. [c.480]

Данные факты получены на момент фиксированного периода осаждения, равного 10 мин, и их можно объяснить следующим механизмом флокуляции глин катионными ПАВ. [c.116]

Поскольку в рассматриваемых экспериментах участвуют катионные ПАВ, одновременно растворимые в воде и углеводородах, одна группа глинистых частиц избирательно взаимодействует преимущественно с водорастворимой фракцией, а другая — с углеводородорастворимой. Поэтому превалирование одного из двух вышеописанных процессов зависит от строения фракций КПАВ. Возможно, реальная картина флокуляции будет сложнее и дополнена смешанным механизмом пленкообразования, как с островками преимущественной адсорбции водо- или углеводородорастворимых фракций, так и более сложно комбинированно. В конечном счете суммирующее действие ГИПХ-3 широкой фракции С12-С18 оказалось в целом равноценным по механизму действия АНП-2 фракции С -С б, но с небольшими различиями. [c.121]

В процессе флокуляции работают два противоположно направленных механизма (рис. 10.14) [c.399]

Механизмы осаждения и флокуляции в контактном фильтре те же, что и при других способах осаждения. В качестве осадителя часто используют соли железа(П). [c.412]

Образование биофлокулянта было проверено на различных штаммах цианобактерий. Полученные данные показывают, что выход биофлокулянта при использовании различных штаммов резко изменяется [112]. Эффективность флокулирующих свойств биофлокулянта проверяли при сгущении суспензии бентонита. Установлено, что флокулирующие свойства биофлокулянта хорошо проявляются в интервале pH 4—10. Отмечено также сильное влияние повышения температуры до 55 °С и присутствия катионов магния и кальция на эффект флокуляции. Механизм действия биофлокулянта объясняется мостиковой флокуляцией, а также изменением заряда флокулирующих частиц [112]. [c.57]

Механизм акустической флокуляции до конца не выяснен, но можно лредположйть, что он сочетает следующие три фактора [119] совместное колебание частиц и газа, так называемая орто-кинетическая коагуляция [114] давление звукового излучения [438] и гидродинамические силы притяжения и отталкивания между соседними частицами. [c.520]

Другой механизм флокуляции заключается в образовании связи между активными группами отдельных молекул полиэлектролита, которые в свою очередь связаны с различными частицами суспензий. Такие флокулы, естественно, могут быть легко отделены от водной среды благодаря большому размеру. [c.478]

Своеобразие коагулирования многовалентными ионами связано с процессом гидролиза. Во-первых, в результате конденсации простых продуктов гидролиза возникают полиядерные гидроксидные соединения, которые обладают гораздо более сильной коагулирующей способностью, чем катионы А1 +, Ре +. Во-вторых, для катионов А13+ и Ре + характерно образование соединений не только с ионами гидроксила, но и с ионизованными группами гидрофильных органических веществ фосфатными, сульфатными, карбоксильными и др. В-третьих, предполагается, что с ростом pH среды от 4 до 7 увеличивается степень полимеризации гидроксокомплексов, и поэтому полиядерные формы соединений алюминия можно рассматривать как промежуточное звено между простыми ионами и полиэлектролитами. Отсюда следует, что отрицательно заряженные органические примеси могут связываться с продуктами гидролиза многовалентных ионов, и в этом состоит механизм снижения цветности. Кроме того, некоторые исследователи допускают существование флокуляции, вызванной полимерными комплексами (полиэлектролитами), наподобие флокуляции высокомолекулярными соединениями. В-четвертых, при pH = 5—7,5 преобладают нерастворимые продукты гидролиза, прежде всего золь А1(0Н)з, а содержание растворимых форм ничтожно. Исследования гидроокиси алюминия показали, что первоначально образуются аморфные шарики размером 0,2 мкм, переход которых в кристаллическую форму протекает крайне медленно но возможен дальнейший рост частиц, которые при pH = 4—8 имеют в основном размер 2 мкм при pH = 8,5—9,3 преобладают частицы с размером 0,01—0,05 мкм. Золи гидроокисей алюминия и железа в дальнейшем превращаются в микрохлопья. В гелях Ре(ОН)з первичные частицы имеют размер 10—30 мкм. [c.341]

Веским доводом в пользу мостичного механизма флокуляции служат наблюдения, согласно которым максимальная флокуляция золя Agi добавками поливинилового спирта и золей Au и Agi добавками полиэтиленоксидов наступает, если коллоидный раствор с покрытыми полимером частицами равен по объему исходному золю. Иначе говоря, устойчивость минимальна при равном числе полимерсодержащих и голых частиц, так как в этом случае обеспечивается приведенное в гл. XIII условие 0 0,5. [c.343]

В реальных процессах флокуляции полиэлектролитами, вероятно, возможны оба механизма в случае высокомолекулярных слабозаряженных полимеров превалирует мостичное связывание, тогда как для сильно заряженных полиэлектролитов с не очень высокой массой большую роль играет электрический фактор дестабилизации. Об этом свидетельствуют результаты ультрамикроскопических исследований кинетики флокуляции золей Agi, F eO(OH) и латекса полистирола противоположно заряженными полиэлектролитами . [c.343]

В различных областях науки эти основные механизмы процессов нарушения агрегативной устойчивости дисперсных систем носят различные названия, употребляемые как синонимы. Так, изотермическую перегонку в твердых телах назы,вают собирательной рекристаллизацией, или, в случае включений, их коалесценцией (далее термин коалесценция в таком понимании употребляться не будет) собирательную перекристаллизацию в осадках называют оствальдовым созреванием. Процессы срастания твердых частац, во млопих отношениях близкие к коалесценции, называют спеканием. Некоторые случаи коагуляции называют флокуляцией. [c.240]

Механизм взаимодействия полимера с породами и дисперсными частицами в пластовых условиях при закачке ПДС заключается в следующем. Движущийся впереди суспензии полимерный раствор модифицирует поверхность породы вследствие адсорбции и механического удержания макромолекул полимера, снижая тем самым концентрацию раствора. Частицы глины и породы пласта, поступающие в виде суспензии, вступают во взаимодействие с макромолекулами полимера, адсорбированными на породе и находящимися во взвешенном состоянии. Первый фактор, с одной стороны, снижает проникновение в мелкие поры, а с другой — приводит к прочному удержанию дисперсных частиц, а второй — способствует флокуляции. Наличие свободных сегментов макромолекул после первичной адсорбции обеспечивает прочную связь дисперсных частиц образующихся полимердисперсных агрегатов с поверхностью пород, создавая тем самым объемную, устойчивую в динамическом потоке массу. [c.57]

Введение солей многовалентных металлов в суспензии натриевого бентонита показало, что сначала (при низких концентрациях) происходит флокуляция, а с повышением концентрации солей начинается агрегация (рис. 4.23 и 4.24). Следует отметить, что с повышением валентности катиона критические концентрации снижаются. Механизм ассоциации частиц усложняется реакциями ионообмена. Другие исследования показали, что предельное статическое напряжение сдвига максимально, когда концентрация добавленных ионов кальция составляет 60 % емкости обмена, и минимально при концентрации этих ионов 85%. [c.162]

Работы других исследователей не оставляют сомнений в том, что снижение проницаемости при низкой минерализации раствора связано с вытеснением глинистых и других мелких частиц со стенок пор проникающей жидкостью, диспергированием этих частиц и последующим их застреванием в сужениях пор (рис. 10.12). Этот механизм ухудшения коллекторских свойств теперь известен как глинистое блокирование. Он аналогичен образованию внешних фильтрационных корок бурового раствора, но в данном случае в местах сужения пор образуются многочисленные внутренние фильтрационные микрокорки. При нагнетании дистиллированной воды в условиях проявления пептизации наблюдаются такие же низкие прони-даемости, как и при образовании фильтрационных корок при использовании флокулированных буровых растворов. Влияние пептизации можно продемонстрировать путем прокачки через песчаные набивки с монтмориллонитом раствора хлорида натрия, содержащего пептизатор, например гексаметафосфат натрия. Как отмечалось в главе 4, гексаметафосфат натрия повышает порог флокуляции монтмориллонита в растворах хлорида натрия до 20 г/л, в результате чего происходит как пептизация, так и диспергирование глинистых частиц при меньших концентрациях солей в растворе. [c.413]

Широко распространены полимерные коагулянты-разл. растворимые высокомол. соед., в частности полиэлектролиты, поликремниевые к-ты. Макромолекулы полимерного ПАВ закрепляются отдельными участками цепи одновременно на двух частицах и таким образом связывают частицы в прочные флокулы, устойчивые к мех. разрушению при перемешивании или фильтрации (полимерная флокуляцйя). Полимерная флокуляцйя используется в процессах обогащения руд, при водоочистке, в технологии произ-ва бумаги, получения связнодисперсных материалов и др. Возможны и др. механизмы действия полимерных коагулянтов напр., не адсорбирующиеся на частицах полиэтиленоксиды вызывают К. дисперсных систем, стабилизированных полимерами, вследствие осмотич. эффектов. [c.413]

Наиб, практич. значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол,. Ф.- палиэлектролитами или неионогенными полимерами. При этом наиб, вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция - соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол, цепи Ф, на разных частицах. Возможны также и др. механизмы взаимод. Mexjiy молекулами Ф., каждая из к-рых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, напр, вытеснительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий. [c.106]

Коагуляции или флокуляция является самопроизвольным процессом, приводящим к уменьшению свободной энергии системы (АР) в результате уменьшения избытка свободной поверхностной энергии (поверхностного натяжения ст) дисперсной фазы в местах контактов АР = Дст5) при сохранении общей поверхности раздела. В случае коалесценции (также самопроизвольного процесса) уменьшение свободной энергии обеспечивается уменьшением поверхности раздела (5) между частицами дисперсной фазы (А = аА8) при сохранении постоянства поверхностного натяжения на границах раздела жидких фаз. Такое разделение процессов коагуляции и коалесценции во времени невозможно достигнуть при использовании низкомолекулярных стабилизаторов, так как в этом случае акты, приводящие к коагуляции, в скором времени приводят и к коалесценции. Исследование формирования и свойств межфазных структурированных слоев интересно не только для выяснения механизма их эмульгирующего действия, но и для решения многих биологических проблем, связанных с образованием и функциями биомембран. [c.156]

Функциональная зависимость 0(1—0) достигает максимума при 0 = 0,5. При меньших значениях 0 скорость флокуляции н размер устойчивых хлопьев уменьшаются. При больших значениях 0(0 il) флокуляция не наступает. Однако кроме мости-кообразования адсорбированные макроионы могут уменьшать устойчивость коллоидных растворов, что обусловлено снижением заряда и потенциала частиц [37]. До сих пор неясно, какой из этих механизмов является определяющим в тех или иных конкретных условиях [38]. Как правило, наиболее эффективны такие флокулянты, как полнэлектролиты, макроионы которых имеют заряд, противоположный заряду частиц дисперсной фазы [39]. [c.31]

Для увеличения производительности колонны был предложен способ флокуляции высокодисперсной твердой фазы суспензии высокополимерными флокулянтами [56, 57, 58]. При этом образуются сравнительно крупные хлопьевидные агрегаты, скорость осаждения которых в несколько раз выше, чем отдельных частиц. Механизм агрегации мелких частиц суспензии высокополимерньши флокулянтами состоит, в том, что длинные, извилистые молекулы высокополимерного вещества своими активными центрами адсорбируются на отдельных частицах твердой фазы,-стягивая, их между собой. В отличие от, электролитной агрегации образуется высокопористая, рыхлая структура хлопьевидного агрегата, которая легко проницаема жидкостью. Раствор флокулянта вместе с суспензией, подается в конусную воронку с мешалкой, расположенную [c.68]

Вопросы ингибирования в отношении полимеров находятся в тесной взаимосвязи с процессами флокуляции, и в публикациях чаще ограничиваются сведениями о последнем, недооценивается роль ингибирования по влиянию на технико-экономические показатели бурения. Буровые растворы сохраняют изначально большие объемы выбуренного шлама в недеспергирующих горных породах, который легче отделить в механической системе очистки буровой установки. При этом нормализуется состояние ствола скважины, что препятствует переходу горных пород в раствор. Крюме того, относительно "зафиксированные" ингибитором неизменными размеры частиц горной породы ускоренно оседают в емкостях и до периода их последующей очистки с меньшей вероятностью возвращаются в циркулирующий раствор. В результате совместный вклад ингибирования химическими реагентами и механической очистки в механизм регулирования количества глинистой фазы и ее коллоидной составляющей порой превышает вклад механизма флокуляции акриловыми полимерами. [c.60]

Следовательно, акриловыми полимерами невозможно эффективно регулировать содержание глинистой фазы с использованием механизма флокуляции. Противоположное мнение существовало, видимо, из-за не вполне соответствующего методического подхода при определении флокулирующих свойств — в основном методом осветления глинистой суспензии. Данный метод осаждения не характеризует процесс флокуляции в вязкопластичных системах, а только флокуляцию в технической воде и малокон-центрированных дисперсных системах, практически не имеющих структуру и существенную вязкость. [c.82]

В случае повышенного содержания данная фракция, возможно, будет способствовать усилению флокулирующих способностей за счет сглаживания четкого разделения в механизме граничных фракций — она будет связующим звеном между ними. Следовательно, увеличится вклад граничных фракций в непревалирующие для них зоны механизмов флокуляции (в первую очередь, углеводородорастворимых — в формирование электрохимических флокул и, в меньшей степени, увеличит пленочные эффекты водорастворимых). [c.124]

Согласно методике, в исследовании использована разбавленная малоглинистая суспензия. Методика предназначена в больщей степени для изучения полимеров-флокулянтов акрилового ряда, так как они формируют флокулы существенно меньших размеров, чем катионные ПАВ. Тем не менее полученные результаты могут быть важны для изучения кинетики отстоя, выявления сходства и отличий механизма флокуляции в сравнении с данными экспресс-метода на колбе Лысенко. [c.126]

Предложен н другой механизм, посредством которого агрегация частиц может приводить к образованию отчасти волокнистой структуры [126а]. В нем для объяснения формирования цепочек необходимо учитывать имеющие направленное действие ионные силы. Тем не менее моделирование флокуляции, выполненное с применением ЭВМ, для которого необходимо лишь допустить образование прочной связи в процессе произвольного [c.307]

Для ускорения процессоп хлопьеобразования прн коагуляции, увеличения скорости осаждения хлопьев и попышения качества очистки воды применяют флокуляцию — процесс хлопьеобразования с помощью некоторых высокомолекулярных веществ, называемых флокулянтами, который в отличие от коагуляции протекает без изменения электрических свойств частиц (двойного электрического слоя). Осиоппым механизмом флокуляции является адсорбция (закрепление) макромолекул флокулянта иа поверхности частиц примесей п воде. [c.177]

Величина Л = 5-10 < эрг, принятая при расчете табл. 12, соответствует Ai = 2,75-Ю эрг. Проводя аналогичные вычисления для частиц иодида серебра (Л1 = 1,3-lO эрг), получим Vm= 6 эрг при а=ЫО см и h = ЪО к. Следовательно, адсорбционные слои 61 толщиной 25 А вполне достаточны для стабилизации по отношению к флокуляции, если предполагать, что алкильные цепи расположены в органической среде и Аз = Ао (см. стр. 37). Существование полимолекуляр-ных слоев ненасыщенных жирных кислот на частицах двуокиси титана доказано адсорбционным методом [179]. Полислои олеиновой кислоты, образующиеся из ее растворов в октане на капельках ртути, обнаружены при измерении емкости тонких пленок [180]. Такой механизм стабилизации, вероятно, определяет устойчивость дисперсий, содержащих частицы размером 1-10-3 —5-10 см [181 — 185], хотя для некоторых из рассмотренных систем наблюдалась зависимость между интенсивностью коагуляции и электрокинетическим потенциалом частиц. [c.86]

Так, в обзоре [92], посвященном рассмотрению особенностей ЭП стирола, стабилизированной различными эмульгаторами и инициированной персульфатом калия, указывается на возможность возникновения частиц как по мицеллярному механизму, так и в водной фазе независимо от концентраади эмульгатора. Число возникающих частиц определяется не числом мицелл, а содержанием эмульгатора, способного к адсорбции на поверхности частиц. Если такой эмульгатор израсходован, процесс возникновения новых частиц за медляется или совсем прекращается, в результате чего происходит флокуляция имеющихся в системе частиц. По-видимому, на основании этих данных выдвигается критерий для выбора эмульгатора с учетом его ста бйл1изирующей способности [98]. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология