Flokkulaatio
Kemian alalla flokkulaatio on prosessi, jolla kolloidiset hiukkaset syntyvät saostumasta flokkulenttisen tai hiutaleen muodossa suspensiosta joko spontaanisti tai lisäämällä selkeyttä. Tämä prosessi eroaa saostumisesta siinä, että kolloidi suspendoituu nesteeseen vain stabiilina dispersiona ennen flokkulaatiota eikä sitä oikeastaan liuennut liuokseen.
Hoagulaatio ja flokkulointi ovat tärkeitä prosesseja vedenkäsittelyssä. Koagulaatiovaikutus on destabilisoida ja aggregaatti hiukkasia kemiallisella vuorovaikutuksella hyytyjä ja kolloidi ja flokkuloida ja saostaa epävakaat hiukkaset hyytymällä ne flokkulaatioon.
Termi määritelmä
IUPAC: n mukaan flokkulaatio on ”kosketus- ja tarttumisprosessi, jossa dispersiomuotoiset hiukkaset muodostavat suuremman koon klusterit”.
Pohjimmiltaan flokkulaatio on prosessi, jolla lisätään flokkulantti stabiilien varautuneiden hiukkasten destabilisoimiseksi. Samanaikaisesti flokkulaatio on sekoitustekniikka, joka edistää agglomeraatiota ja myötävaikuttaa hiukkasten asutukseen. Yleinen koagulantti on AL2 (SO4) 3 • 14H2O.
Sovelluskenttä
Vedenkäsittelytekniikka
Flokkulaatiota ja sadetta käytetään laajasti juomaveden puhdistamisessa ja jäteveden, sadeveden ja teollisuuden jäteveden käsittelyssä. Tyypillisiä hoitoprosesseja ovat ritilät, hyytyminen, flokkulaatio, saostuminen, hiukkasten suodatus ja desinfiointi.
Pintakemia
Kolloidisessa kemiassa flokkulaatio on prosessi, jolla hienot hiukkaset rypistyvät yhteen. Floc voi sitten kellua nesteen yläosaan (opalescent), laskeutua nesteen (saos) pohjaan tai suodattaa helposti nesteestä. Maaperän kolloidin flokkulaatiokäyttäytyminen liittyy läheisesti makean veden laatuun. Maaperän kolloidin korkea leviäminen ei vain aiheuta suoraan ympäröivän veden sameutta, vaan aiheuttaa myös rehevöitymistä, joka johtuu ravinteiden, järvien ja jopa sukellusveneen rungon ravinteiden imeytymisestä.
Fysikaalinen kemia
Emulsioissa flokkulaatio kuvaa yksittäisten dispergoituneiden pisaroiden yhdistämistä siten, että yksittäiset pisarat eivät menetä ominaisuuksiaan. Siten flokkulaatio on alkuvaihe (pisaran koalenssi ja lopullinen faasin erotus), joka johtaa emulsion edelleen ikääntymiseen. Flokkulantteja käytetään mineraalien hyödyntämisessä, mutta niitä voidaan käyttää myös ruoan ja lääkkeiden fysikaalisten ominaisuuksien suunnittelussa.
Deflokkuloida
Käänteinen flokkulaatio on täsmälleen vastakohta flokkulaatiolle ja sitä kutsutaan joskus geeliytymiselle. Natriumsilikaatti (Na2SIO3) on tyypillinen esimerkki. Kolloidiset hiukkaset dispergoivat yleensä suuremmilla pH -alueilla, lukuun ottamatta liuoksen matalaa ionivahvuutta ja monovalenttisten metallikationien hallitsevuutta. Lisäaineita, jotka estävät kolloidia muodostamasta flokkulenttia, kutsutaan antifloktsantteiksi. Käänteistä flokkulaatiota sähköstaattisten esteiden kautta käänteisen flokkulantin vaikutus voidaan mitata zeta -potentiaalilla. Polymeerien tietosanakirjan sanakirjan mukaan antiflokkulaatio on ”kiinteän aineen dispersiotila nesteessä, jossa kukin kiinteä hiukkas pysyy itsenäisenä ja kytkemättä naapureihinsa (aivan kuten emulgoija). Ei-flokulatiivisilla suspensioilla on nolla tai erittäin alhaiset saantoarvot ”.
Käänteinen flokkulaatio voi olla ongelma jätevedenkäsittelylaitoksissa, koska se johtaa usein lietteen laskeutumisongelmiin ja jätevesien laadun heikkenemiseen.
Viestin aika: Mar-03-2023