Flokkulaatio ja käänteinen flokkulaatio

FLOKKULOINTI
Kemian alalla flokkulaatio on prosessi, jossa kolloidiset hiukkaset erottuvat sakasta flokkulenttina tai hiutaleina suspensiosta joko spontaanisti tai kirkastinta lisäämällä. Tämä prosessi eroaa saostuksesta siten, että kolloidi on suspendoituna nesteeseen stabiilina dispersiona ennen flokkulaatiota eikä sitä itse asiassa liuoteta liuokseen.
Koagulaatio ja flokkaus ovat tärkeitä prosesseja vedenkäsittelyssä. Koagulaatioprosessissa hiukkaset destabiloituvat ja kasaantuvat koagulantin ja kolloidin kemiallisen vuorovaikutuksen avulla, ja epästabiilit hiukkaset flokkaavat ja saostavat koaguloimalla ne flokkaamiseksi.

TERMIN MÄÄRITELMÄ
IUPACin mukaan flokkulaatio on "kosketus- ja adheesioprosessi, jossa dispersion hiukkaset muodostavat suurempia klustereita".
Pohjimmiltaan flokkulointi on prosessi, jossa lisätään flokkulantia stabiilien varattujen hiukkasten destabiloimiseksi. Samalla flokkulointi on sekoitustekniikka, joka edistää agglomeraatiota ja hiukkasten laskeutumista. Yleinen koagulantti on Al2(SO4)3•14H2O.

Sovelluskenttä

VEDENKÄSITTELYTEKNOLOGIA
Flokkulaatiota ja saostusta käytetään laajalti juomaveden puhdistuksessa sekä jätevesien, hulevesien ja teollisuusjätevesien käsittelyssä. Tyypillisiä käsittelyprosesseja ovat ritiläkäsittely, koagulaatio, flokkulointi, saostus, hiukkassuodatus ja desinfiointi.
PINTAKEMIA
Kolloidikemiassa flokkulaatio on prosessi, jossa hienot hiukkaset kasaantuvat yhteen. Flokkula voi sitten kellua nesteen pinnalle (opaalinhohtoinen), laskeutua nesteen pohjalle (sakka) tai suodattua helposti pois nesteestä. Maaperäkolloidin flokkulaatiokäyttäytyminen liittyy läheisesti makean veden laatuun. Maaperäkolloidin suuri dispersio ei ainoastaan ​​aiheuta suoraan ympäröivän veden sameutta, vaan myös rehevöitymistä ravinteiden imeytymisen vuoksi jokiin, järviin ja jopa sukellusveneiden runkoon.

FYSIKAALINEN KEMIATIEDE
Emulsioiden tapauksessa flokkulaatio kuvaa yksittäisten dispergoitujen pisaroiden aggregaatiota siten, että yksittäiset pisarat eivät menetä ominaisuuksiaan. Flokkulaatio on siis ensimmäinen vaihe (pisaroiden yhteenkasvaminen ja lopullinen faasien erottuminen), joka johtaa emulsion vanhenemiseen. Flokkulantteja käytetään mineraalien rikastuksessa, mutta niitä voidaan käyttää myös elintarvikkeiden ja lääkkeiden fysikaalisten ominaisuuksien suunnittelussa.

DEFLOKKULOITU

Käänteinen flokkulaatio on täysin päinvastainen prosessi kuin flokkulaatio, ja sitä kutsutaan joskus geeliytymiseksi. Natriumsilikaatti (Na2SiO3) on tyypillinen esimerkki. Kolloidiset hiukkaset dispergoituvat yleensä korkeammilla pH-alueilla, lukuun ottamatta liuoksen alhaista ionivahvuutta ja yksiarvoisten metallikationien hallitsevaa vaikutusta. Lisäaineita, jotka estävät kolloidia muodostamasta flokkulentteja, kutsutaan antiflokkulanteiksi. Sähköstaattisten esteiden läpi tapahtuvassa käänteisessä flokkulaatiossa käänteisen flokkulantin vaikutusta voidaan mitata zetapotentiaalilla. Encyclopedia Dictionary of Polymersin mukaan antiflokkulaatio on "kiinteän aineen tila nesteessä, jossa jokainen kiinteä hiukkanen pysyy itsenäisenä ja irrallaan naapureistaan ​​(aivan kuten emulgointiaine). Ei-flokkuloivilla suspensioilla on nolla tai hyvin matala saantoarvo".
Käänteinen flokkulaatio voi olla ongelma jätevedenpuhdistamoissa, koska se johtaa usein lietteen laskeutumisongelmiin ja jäteveden laadun heikkenemiseen.