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大分子化合物对溶胶絮凝的影响

摘要

使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液 分离的目的，这一现象或操作称作絮凝。通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚。胶乳工业中，絮凝是胶乳凝固的第一阶段，是一种不可逆的聚集。絮凝剂通常为铵盐一类电解质或有吸附作用的胶质化学品。 1. 大分子化合物对溶胶稳定性的作用

大分子化合物对溶胶稳定性的影响亦具有两重性。一方面，若在溶胶中加入一定量的某种大分子溶液，可以显著提高溶胶的稳定性，使再加入少量电解质时不致聚沉。这称为大分子化合物对溶胶的“保护作用”。另一方面，加入少量某种大分子溶液，有时能明显地破坏溶胶的稳定性，或者是使电解质的聚沉值显著减小，称为“敏化作用”；或者是大分子化合物直接导致胶粒聚集而沉降，称为“絮凝过程”。絮凝过程中所得沉淀称为“絮凝物”，促使溶胶发生絮凝的物质称为“絮凝剂”。 为了说明大分子化合物对溶胶的絮凝作用，莱姆（LaMer）提出“架桥效应”的概念，认为大分子化合物吸附于溶胶粒子的表面，通过架桥方式将两个或更多的胶粒连在一起，由于大分子的“痉挛”作用，直接导致絮凝。但若所加大分子化合物过多，在每个胶粒表面上均形成一大分子覆盖层，防止了胶粒之间或胶粒与电解质离子之间的直接接触，反而会起到稳定和保护溶胶的作用，使之不再出现絮凝现象。例如具有亲水性质的明胶、蛋白质、淀粉等大分子化合物都是良好的溶胶保护剂，应用很广泛。同时应当注意的是，用大分子溶液保护溶胶所用的量必须达到一定值，若用量过少，不但不能起保护作用，而会使溶胶出现絮凝现象。

2.溶胶絮凝研究的应用范围

大分子化合物对溶胶絮凝作用的研究，自六十年代以来发展很快，广泛应用于各种工业部门的污水处理和净化、化工操作中的分离和沉淀，。与无机聚沉剂相比，大分子絮凝过程有不少优点，如效率高，一般只需要加入质量比值约为10－6的絮凝剂即可有明显的絮凝作用；絮凝物沉淀迅速，通常可在数分钟内完成，并且沉淀物块大而疏松，便于过滤；此外在合适条件下还可以有选择性絮凝，这对有用物质的重复使用特别有利。例如污水处理厂常用活性污泥法工艺，絮凝剂在废水处理中具有很重要的作用，加入絮凝剂之后便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微