Методы очистки коллоидных систем

Дисперсные системы и их классификация. Методы получения и очистки коллоидных растворов [c.492]

Гидрофобные золи и растворы высокомолекулярных соединений при их образовании почти всегда загрязняются различными примесями, чаще всего электролитами. Особенно загрязняются золи, в которые в избытке введен стабилизатор. Часто в системе присутствует исходный электролит. Для получения коллоидных растворов с наибольшей устойчивостью необходимо удалять из них примеси. Рассмотрим кратко различные методы очистки золей и растворов высокомолекулярных веществ. [c.372]

Для очистки лиофобных коллоидов применяются те же методы, что и для очистки растворов высокомолекулярных веществ. Коллоидные системы часто содерж,ат низкомолекулярные растворимые компоненты, которые по той или иной причине необходимо удалить. Таковыми могут быть, например, электролиты, присутствие которых обычно уменьшает стабильность коллоида, так что полученный коллоид следует от них очищать. Общий принцип отделения коллоида от молекулярно-растворенных веществ основан на большой разнице в размерах между коллоидными частицами и молекулами и на способности последних проникать сквозь очень тонкие поры в мембранах. [c.14]

Методы получення и очистки коллоидных растворов. Для получения коллоидных растворов необходимо 1) достичь коллоидной степени дисперсности 2) подобрать дисперсионную среду, в которой нерастворимо вещество дисперсной фазы 3) подобрать третий компонент — стабилизатор, сообщающий коллоидной системе устойчивость. [c.494]

В соответствии с представлениями о концентрированных коллоидных системах указанные сточные воды оказались агрегативно более устойчивыми, при очистке их методом коагуляции хлоридом магния возрастает расход коагулянта до 1,2—1,8 кг/м вод, что в 4—5 раз превышает расход хлорида магния для очистки разбавленных сточных вод, кроме того, эффективность очистки снижается. Выделяющийся при коагуляции осадок (18-25 %) имеет большую влажность (97,0-98,2 %) и трудно поддается обезвоживанию вследствие высокой концентрации сорбированного им ПВС. [c.99]

Рассмотрим подробнее причины роста сверх необходимых величин главного технологического показателя — плотности, с которым взаимосвязаны другие свойства раствора и от которого во многом зависят скоростные и качественные показатели бурения. Недостаточную степень очистки буровых растворов (чаще двуступенчатой системой) в Западно-Сибирском регионе компенсировали методом очистки флокулянтами (обычно полимерами акрилового ряда) и ингибиторами смачивания и набухания глин (полимерными реагентами и гидрофобизаторами типа ГКЖ). Но этого оказалось недостаточно. Несмотря на то что рецептуры растворов предлагались ведущими институтами и были хорошо проверенными в лабораторных условиях, контроль эффективности работы химических реагентов, то есть специальных свойств растворов, не являющихся предметом ежедневного контроля (флокулирующих, ингибирующих, гидрофобизирующих, поверхностно-активных свойств, количества твердой фазы и ее коллоидной составляющей и др.) буровыми предприятиями не проводился. Поэтому истинные причины практических неудач остались неясны. [c.26]

При развитом теплоэнергетическом хозяйстве, при большом количестве ТЭЦ окружающее пространство загрязняется дымом. Вследствие высокой дисперсности твердой фазы в дымах очистка их обычными методами (механическими) не может быть обеспечена. Поэтому используются электрические свойства дыма как коллоидной системы. Частицы дымов обладают зарядом, который легко образуется при адсорбции ионов, но заряд этих частиц невелик и может быть разного знака в связи с различным химическим составом частиц. Для очистки дымовых газов используется принцип электрофореза, который проводится при очень больших напряжениях (порядка десятков тысяч вольт). При этом катод, который расположен обычно в середине специальных газовых камер, служит источником сильного потока электронов, ионизирующих газ, благодаря чему частицы дыма получают больший и всегда отрицательный заряд и быстро переносятся к аноду, которым служат стенки камеры. Со стенок камеры масса пыли оседает на дно. [c.177]

Полученные тем или иным способом дисперсные системы обычно очищают от примесных молекул или ионов. Очищают также и дисперсные системы естественного происхождения (ла-тексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и др.). Среди методов очистки наиболее распространенным и важным является диализ, разработанный Грэмом. Для этой цели коллоидный раствор, подлежащий очистке, наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дисперсионной средой. В качестве полупроницаемой (проницаемой для молекул и ионов, но непроницаемой для частиц дисперсной фазы) мембраны применяют пергамент, целлофан, коллодий, керамические фильтры и другие тонкопористые материалы [3, с. 43]. В результате диффузии все растворимые молекулярные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Необходимый градиент концентрации поддерживают путем смены внешнего раствора. Очистка диализом длится обычно несколько суток повышение температуры способствует ускорению процесса, вследствие увеличения скорости диффузии. [c.24]

Предотвращение формирования осадка, по-видимому, является более радикальным решением задачи обеспечения стационарной работы фильтра, чем его периодическое удаление. Как следует из теории коагуляции, для закрепления частицы на поверхности необходимо определенное время, которое может не обеспечиваться при интенсивном тангенциальном течении. Между тем полное удаление отложившегося осадка затруднительно еще труднее удалить осадок из порового пространства фильтра, куда проникают частицы достаточно малого размера, обычно содержащиеся в реальных полидисперсных системах. Таким образом, и для механических методов очистки оказываются существенными коллоидно-химические свойства, определяющие прочность прилипания частиц к фильтру, его засорение. [c.368]

I. Методы анализа и очистки веществ II. Коллоидные системы III. Системы полимер—низкомолекулярное вещество . В третий разд е наряду с работами но растворам полимеров включены также работы по сорбции полимерами низкомолекулярных веществ, по пластификации и студням (гелям). [c.4]

К физико-химическим методам очистки масел относится коагуляция и адсорбция. В процессе коагуляции происходит слипание и укрупнение частиц коллоидной системы с образованием рыхлых агрегатов. В качестве коагулянтов могут выступать вещества, представляющие собой соединения следующих типов 1) электролиты 2) ионогенные поверхностно-активные вещества с активным органическим электролитом 3) неионогенные поверхностно-активные вещества (неэлектролиты) 4) по-верхностно-активные коллоиды и гидрофильные высокомолекулярные соединения. [c.133]

При разработке метода очистки сточных вод использовано свойство Na-соли ММК переходить при подкислении в нерастворимый в воде сополимер (Н-форму). Выведение из системы ста--билизатора суспензии приводит к коагуляции коллоидного раствора. [c.428]

Золи и растворы высокомолекулярных веществ при их полу чении почти всегда загрязняются различными примесями, чаще всего электролитами. Примеси в золях появляются в том случае, если в избытке введен стабилизатор или в системе присутствует исходный электролит. Присутствие избыточных количеств электролитов сильно понижает устойчивость золей. Метод очистки золей от примесей молекул и ионов называется диализом, а разнообразные приборы для диализа называются диализатора- ми. На рис. 97 изображен простейший диализатор. В диализаторах золь контактирует с дистиллированной водой через мембрану, приготовленную из пергамента, животного пузыря, из кол- лодия, целлофана и других веществ. Процесс диализа основан на способности ионов и молекул малых размеров свободно проникать через такие мембраны и неспособности диффундировать через мембраны крупных коллоидных частиц и макромолекул высокомолекулярных соединений. Диализ идет тем эффективнее, чем больше разность концентраций кристаллоида (примеси) по обе стороны мембраны. Это достигается либо частой сменой воды или лучше, устройством непрерывной автоматической смены [c.304]

Обработка химическими реагентами. Сточные воды производств суспензионных полистиролов и сополимеров стирола с акрилонит-рилом, метилметакрилатом и другими мономерами представляют собой устойчивые коллоидные системы, стабильность которых эбусловлена наличием защитного коллоида — поливинилового спирта (ПВС), Na-соли сополимера метилметакрилата с метакри-ловой кислотой (Na-соль ММК) и др. [188]. Для очистки этих сточных вод используют метод выведения стабилизатора суспензии из системы (см. гл. 15). Например, обработка сточной воды серной кислотой приводит к переводу Na-соли ММК в кислотную форму, нерастворимую в воде. ПВС (или его производные) можно удалить, обрабатывая воду карбоксилсодержащими полимерами (например, полиметакриловой кислотой), с которыми он образует нерастворимые в воде соединения [189]. [c.107]

Казалось бы, что предметом коллоидной химии являются лишь последние, но это не так. Почти все способы удаления молекул и ионов основаны на коллоидно-химических объектах и методах. Различные поглотители, мембраны, фильтры и т. д. являются дисперсными системами, и поверхностные явления в них использованы человечеством для удаления из воздуха и воды всех загрязнений. Водоочистка и очистка атмосферы — типично коллоидные процессы. Вот почему можно говорить о коллоидно-химических основах охраны среды. [c.364]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Сбросные воды, загрязненные радиоактивными изотопами, могут очищаться также на песчаных фильтрах, имеющих тонкий слой биологического шлама, или в баках, где этот шлам находится в виде взвешенных в жидкости хлопьев и производится продувка воздуха. Фильтр представляет собой бассейн, на дне которого лежит слой гравия, покрытый слоем песка толщиной 80—90 см, под гравием расположена дренажная система. Вода проходит через фильтр со скоростью 10 см1ч, очищается механически и с помощью находящихся в слое песка микроорганизмов, которые задерживают коллоидные и растворенные органические вещества. Таким методом очистки воды, загрязненной радиоактивными веществами, можно добиться удаления 95% исходного содержания только для °5г, и причем бактериальный шлам [c.75]

Решение проблемы полной утилизации сточных вод позволит не только сократить объемы потребления пресных вод, но и внести важный вклад в охрану окружающей среды за счет прекращения сброса загрязненных вод в водоемы. Широко применяемая в отечественной практике очистка нефтепромысловых сточных вод отстаиванием позволяет отделить диспергированную примесь (нефть, твердую взвесь) с размером частиц более 10 мкм и довести остаточное содержание примеси до 40-100 мг/л. Указанная степень очистки в ряде случаев не отвечает требованиям, предъявляемым к сточным водам, утилизируех-лым в системе ППД. Для доочистки сточных вод от тонкодисперсных и коллоидных примесей необходимо использовать физико-химические методы очистки. [c.2]

Образование осадков гидроокисей алюминия и железа при гидролизе их солей также представляет типичный случай коагуляции коллоидной системы в момент ее возникновения. Такой процесс, как известно, является основой широко распространенного в практике химической очистки воды метода осветления и обесцвечивания природных вод коагуляцией. Он основан на добавлении в обрабатываемую воду каогулянтов (солей алюминия или железа), гидролизующихся в присутствии бикарбонатов природных вод с образованием сорбционно активных гидроокисей, которые извлекают из воды взвешенные вещества и окрашивающие органические примеси. [c.4]

Как известно, БСВ представляет собой термодинамически неустойчивую коллоидно-дисперсную систему с высоким структзфным фактором, обусловленным присутствием в ее составе реагентов-стабилизаторов, используемых для обработки буровых растворов. Ее дестабилизация с разделением фаз возможна лишь под действием физико-химических сил. Главную роль в сниж ении агрегативной и кинетической (седиментационной) устойчивости такой системы играют адсорбционные и электростатические силы, а также силы химического воздействия. Поэтому основными методами очистки БСВ являются физико-химические. Наибольшее распространение получили реагентная коагуляция и электро-коагулящм [c.188]

Для очистки воды от веществ первой группы наиболее эффективны методы, основанные на использовании сил гравитации и адгезии. Особенность примесей второй группы состоит в том, что они способны образовывать устойчивые коллоидные системы. Для очистки воды от этих примесей применяют коагуляционный метод, основанный на введении в очищаемую воду электролитов, изменении состава и концентрации дисперсной фазы, наложении электромагнитных и ультразвуковых воздействий и др. Примеси третьей группы наиболее эффективно извлекаются из воды при аэрировании, окислении, адсорбции. Многие вещества этой группы хорошо удаляются из воды в процессе адсорбционной очистки с применением активных углей. Примеси четвертой группы, представляющие собой электролиты, удаляют из воды переводом ионов в малорастворимые и слабодис-социированные соединения, используя для этого реагенты. [c.5]

Электрокоагуляционные методы применимы главным образом для очистки сточных вод с нейтралшой или слабощелочной реакцией (рН = 5ч-9) Однако вследствие разнообразия состава производственных сточных вод, часто представляющих собой сложные коллоидные системы, целесообразность их очистки методом электрокоагуляции должна устанавливаться в каждом конкретном случае экспериментальным путем. [c.98]

Малое значение и непостоянство осмотического давления лиозолей являются причиной того, что осмометрия, а также эбулио-скопия и криоскопия не применяются для определения численной концентрации или размера коллоидных частиц. Следует, впрочем, заметить, что осмометрические, эбулиоскопические и криоскопиче-ские методы нельзя использовать для определения размера коллоидных частиц не только вследствие указанных причин, но и из-за обычного присутствия в лиозолях электролитов. При очистке лиозолей, например диализом, вместе с посторонними электролитами может удаляться и стабилизующий электролит, что приводит к нарушению агрегативной устойчивости системы, укрупнению частиц и, следовательно, к получению неправильных значений осмотического давления. Кроме того, на результатах осмометрических определений сильно сказывается так называемое мембранное равновесие ), или равновесие Доннана. Это равновесие устанавливается в результате сложного распределения ионов между коллоидным раствором в осмотической ячейке и внешним раствором, о чем подробно сказано в гл. XIV. [c.68]

При суспензионной полимеризации и сополимеризации стирола в случае применения стабилизаторов суспензии — поливиниловых спиртов (ПВО) — образуются сточные воды, представляющие собой седиментационно и агрегативно устойчивые коллоидные системы. В связи с тем, что по технологии очистки воды производства стирола должны подаваться на биологические очистные сооружения, необходимо предварительно отделить от них частицы дисперсной фазы [1]. Вспенивающийся полистирол марок ПСБ, ПСБ-С — один из самых распространенных полистирольных пластиков, получаемых суспензионной полимеризацией с использованием ПВС в качестве стабилизатора. Сточные воды производства указанного полистирола представляют собой смесь маточных растворов и промывных вод. Количество сточных вод в расчете на 1 т продукта зависит от метода промывки полистирола — либо на ленточных вакуум-фильтрах, либо на центрифугах типа НОГШ. В первом случае количество сточных вод составляет 8,0—20 м /т продукта, во втором — 3,5— 4,5 м /т продукта. [c.79]

Высокоэффективным методом очистки воды от взвешенных и коллоидных частиц является также ультрафильтрация. В настоящее время фирма Десалинейщен Системе (США) выпускает серийные ультра-фильтрационные патроны диаметром 100 и 200 мм марки G50, которые рекомендуется применять вместо флокуляции и фильтрования через многослойные фильтры при обратноосмотическом обессоливании океанской воды [61]. Потери напора на этих фильтрах составляет 0,6.... . U.8 МПа. [c.106]

В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются грубодисперсные частицы, однако мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Для их очистки применяют методы коагуляции. При использовании этих методов происходит слипание частиц коллоидной системы с образованием более крупных агрегатов частиц, которые осаждаются и удаляются из сточных вод механическими методами. Ozшим из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие взвешенные частицы под влиянием специально добавляемых вешеств (флокулянтов) образуют интенсивно осаждающие рыхлые хлопьевидные скопления. [c.53]

На поверхности коллоидных частиц FejOg и AI2O3находится некоторое количество оксихлоридов или иных основных солей этих металлов, содержание которых определяется методом приготовления и степенью очистки золей. Эти основные соли находятся целиком на поверхности коллоидных частиц и образуют ионогенные группы, отщепляющие в раствор анионы в качестве компенсирующих ионов. Число этих групп при действии нейтральных солей остается неизменным, и адсорбционные процессы сводятся к обмену всех или части анионов, образующих внешнюю обкладку двойного слоя, на анионы вводимой соли. При этом количества сорбированных и вытесненных анионов должны быть эквивалентными, так как в противном случае нарушится электронейтральность системы. [c.115]

Однако, по оценкам экспертов Комитета ЕЭК по вохшым проблемам, химическое осаждение, применяемое апя. очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности от взвешенных, коллоидных и растворимых органических загрязняющих вешеств, имеет ограниченное применение. Это вызвано большим количеством получаемого при этом осадка, что создает проблемы его удаления. Наиболее распространенная система очистки сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности многих стран - это предвраительная очистка путем отстаивания и флотации (нередко пневматической флотации) и затем одноступенчатая или двухступенчатая биологическая очистка (очистка активным илом, капельные биофильтры и врашаюшиеся биологические контакторы). Широко применяются для очистки пруда-отстойники, хотя степень удаления органических веществ, неприятного запаха и мутности вода не полностью удовлетворяет современным стандартам, предъявляемым к очищенным сточным водам. Эффективным методом очистки является сочетание биологических и химических способов окисления. [c.130]

В лаб. условиях чаще всего используют барботажный метод, в промышленных - обычно остальные. Мех. метод прост технически, но не обеспечивает хорошей очистки вследствие низкой дисперсности. Пересыщение жидкости газом под давлением эффективно при выделении коллоидных и грубодисперсных частиц, на пов-сти к-рых выделяются пузырьки газа из пересыщ. р-ра. Достоинства электролитич. установок-их простота, возможность управлять размером пузырьков, изменяя потенциал на электроде, возможность получать системы с высокой дисперсностью газовых пузырьков. Осн. недостаток этих установок - загрязнение обрабатываемых р-ров гидроксидами металлов, образующимися при растворении электродов. [c.454]

Методы механической очистки позволяют выделять из воды частицы нефтепродуктов размерами, как правило, от 10 мкм и более. Оставшнсся в воде чрезвычайно малые по размерам дисперсные примесн образуют весьма устойчивую коллоидную (эмульсионную) систему. Агрегативная устойчивость такой дисперсной системы определяется степенью дисперсности, поверхностными и элсктрокинетическими свойствами частиц, а также наличием других примесей (электролитов, поверхностно-активных и иных веществ). Одним из распространенных методов нарушения агрегативной устойчивости таких систем является коагуляция, под которой понимается процесс образопания в системе нз мелких частиц более крупных агрегатов, легко удаляемых из воды механическими методами. [c.172]