Reakcijska flokulacija, vrste, aplikacije, primeri

The flokulacija Gre za postopek, v katerem se pojavi transformacija koloidnih suspenzij, stabilna zaradi prisotnosti obremenitev na površini njegovih delcev, v stanje nestabilnosti.

Med flokulacijo zaradi agregacije znatno povečanje velikosti delcev postane makroskopsko, vidno človeškemu očesu. Povečajo tudi svojo težo, kar jim preprečuje, da bi ostali v suspenziji, kar povzroča njihovo usedline.

Splošna predstavitev reakcije procesa ali flokulacije. Rumeni koloidni delci medsebojno delujejo ali flokulirajo in nato usedlina. Vir: Gabriel Bolívar.

Predstavitev tega, kar razume flokulacija, je prikazana zgoraj. Floki ponavadi kažejo oblike lusk in ne nujno videti okroglo. Ta postopek izvira bodisi z zunanjimi sredstvi, kot je dodajanje flokulantnega sredstva, bodisi z nenadno destabilizacijo koloidnih delcev.

V nekaterih primerih delci, ki nastanejo s flokulacijo, plavajo na površini, namesto da bi se usedli. To je posledica nizke gostote nekaterih od teh delcev.

Flokulacija ima aplikacije v industriji, saj lahko omeni njegovo uporabo v pivski industriji, proizvodnji hrane, proizvodnji papirja itd. Prav tako se uporablja flokulacija v drugih dejavnostih, kot sta čiščenje in ohranjanje vode.

[TOC]

Reakcija flokulacije

Koloidno stanje

Koloidno stanje je sestavljeno iz majhnih suspendiranih delcev, ki ne tvorijo aglomeratov. Ti delci imajo na svoji površini električne naboje, ki razvijejo elektrostatične odbojnosti med sosednjimi delci. Zaradi tega se sprva ne morejo pridružiti.

Zato ti površinski električni naboji podpirajo stabilnost koloidnega stanja in njegovih delcev, tako da ni sedimentacije.

Koagulacija

Koagulacija se zgodi z dodajanjem kemičnih spojin, ki nevtralizirajo obremenitve na koloidnih delcih. Najbolj uporabljen koagulant je alum,₂(SW₄)₃· 14h₂Tudi. Zato se pravi, da koagulanti destabilizirajo električno obremenjeni delček.

Vam lahko služi: železni hidroksid (ii): struktura, lastnosti, uporabe

Uvedba nasprotnih električnih nabojev omogoča, da se delci združijo in tvorijo submikrometrične floke. Za te floke je značilna njihova stabilnost, ko ostanejo v suspenziji. Se pravi, še vedno ne "lomijo" koloidnega stanja.

Flokulacija

Flokulacija potrebuje, da je mešanica mehka, to je, da se izvaja pri nizkih hitrostih. Poleg tega je potrebna prisotnost visoke molekulske mase polimerne flokulante. Ta flokulant je razporejen okoli niza submikrometričnih flokov, kar ustvarja njegov pristop.

Floki se med njimi vežejo in povečajo svoje interakcije, ki jih urejajo sile Van der Waalsa.  Na ta način izgubijo energijo in proces flokulacije še naprej napreduje, da bi sprožil ohlapne floke.

In nato se dodajo lene floke in se medsebojno okrepijo na tvorbo makroflokov, ki so vidni v suspenziji. Ko dosežejo pravilno velikost in težo, se njihova usedlina končno ustvari.

Vrste flokulacije

Obstajata dve vrsti flokulacije: pericinetična flokulacija in ortocinamična flokulacija.

Pericinetična flokulacija

To je tisto, ki se pojavi zaradi Brownovega gibanja. Ta vrsta flokulacije vpliva le na delce premera, nižji od mikrona. Zato se pericinetična flokulacija ne pojavi nič več na začetku procesa flokulacije.

Ortocintna flokulacija

To se zgodi po pericinetični flokulaciji. Ustvarja ga gibanje delcev v vse smeri in hitrosti. Verjetnost, da se delci medsebojno povečujejo, se poveča. Te premike povzroča zunanja energija mase vode ali topila.

Prijave

Flokulacija. Vir: Inštitut za obnovljive energije - UNAM/CC by -s (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0

Medtem ko je flokulacija pojav, ki se običajno proizvaja v naravi, se je človek naučil uporabljati ta postopek v svojo korist. Nekaj ​​njegovih industrijskih aplikacij bo omenjeno spodaj.

Lahko vam služi: kalcijev cikel: značilnosti, stopnje in pomen

Čiščenje vode

Kemične spojine, znane kot koagulante, se dodajo v vodo. Ti koagulanti se vežejo na delce in kemične spojine v suspenziji, kar proizvaja njihovo agregacijo in kasnejše usedline v obliki trdnih snovi, znanih kot floki.

Najbolj uporabljena kemična spojina je koagulant aluminijev sulfat, čeprav se v ta namen uporabljata tudi natrijev aluminat in železov sulfat. Oblikovane floke so usedlina in razjasnijo vodo. Vendar je poleg filtracije in kemične obdelave potrebno za čiščenje vode.

Dragoceno kovinsko rudarjenje

Za pridobitev plemenitih kovin je treba jih ločiti od drugih kovin in spojin, ki jih kontaminirajo. Za to se uporabljajo selektivne kovinske padavine. Ta postopek običajno spremljata flokulacija in usedlina želenih kovin, pa tudi onesnaževala kot primer.

Proizvodnja piva

V fermentaciji piva se celice posredujejo, kot je kvas, ki tvorijo makroskopske floke. Kvas, ki je prisoten v teh delcih, lahko usedli ali plava na vrhu fermentacijskih rezervoarjev, kjer ga je mogoče zbrati za ponovno uporabo v novem fermentacijskem ciklu.

Flokulacija kvasa je odvisna od koncentracije kalcija, ki zahteva koncentracijo 50 - 100 ppm. To flokulacijo lahko obrnemo s agregatom sulfata, fosfata ali agenta Quelante EDTA.

Sirilna industrija

Flokulacija je pokazatelj razvoja nastanka skute v začetnih fazah obdelave sira, kar kaže na čas flokulacije vzpostavljanja skute. V njem lahko miceli, ki oblikujejo.

Lahko vam služi: galna kislina: struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

Kakovost vode

Obstajajo koloidna tla, ki pri filtriranju proti vodi povzročajo njegovo motnost in pojav evtrofacije. To je, da so koloidi bogati s hranili, ki dajejo prednost rasti in širjenju nekaterih živalskih in rastlinskih vrst, kar ovira razvoj drugih vrst.

Preobrazba in flokulacija koloidov odpravljata njihov dostop do rek in jezer. Zato izboljšuje kakovost vode.

Primeri flokulacije

Izdelava masla

Celotno mleko se segreva in ko se hladi na svoji lipidni površini, ki tvorijo smetano. Ta krema je produkt koagulacije in flokulacije mleka. Nato se krema zbira in uporablja za pripravo masla.

Proizvodnja in padavine snega

Flokulacija med tvorbo in padavino snega poseže v obliki kristalov.

Postopek filtracije

V pridelkih bioloških vrst, ki se uporabljajo v določenih panogah, obstaja generacija delcev, ki bi lahko ovirali filtre in drenažo pridelkov. Flokulacija s povečanjem velikosti delcev, pušča prostore, skozi katere lahko kroži tekočina.

Flokulacija asfaltena

Ob predpostavki, da so asfalteni v oljnih surovih v koloidnem stanju, so te sposobne flokkularne in usedline ali oborine. Številne študije trdijo, da se s spreminjanjem naravnih pogojev surove nafte spodbuja flokulacija asfaltenov, ki usedlina kot črno rjavo blato. To "blato" ali trdno snov predstavlja nešteto težav za naftno industrijo.

Reference

1. Dan, r., & Underwood, a. (1965). Kvantitativna analitična kemija. (Peti izd.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedija. (2020). Flokulacija. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Elsevier b.V. (2020). Flokulacija. Znanstveno. Pridobljeno iz: SCINCEDIRECT.com
4. Metler Toledo. (s.F.). Kaj je flokulacija. Okrevano od: mt.com
5. Ing. Yolanda in cárdenas. (2000). Čiščenje vode: koagulacija in flokulacija. [PDF]. Okreval od: sedapal.com.pe