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圖文并茂講解絮凝劑的7個絮凝反應(yīng)(“架橋”機理)

1952年魯爾溫和沃德提出了“吸附—架橋”絮凝模型并加以解釋,認為高分子絮凝劑在膠粒表面的吸附作用是通過多點吸附和粒間架橋方式與膠粒連拉在一起,形成了具有三維空間的絮狀結(jié)構(gòu)。后來英國皇家礦業(yè)學(xué)院奧梅利亞提出了絮凝過程的定性反應(yīng)模式,后烏沙又補充了壓縮過程的機械脫水作用,將整個絮凝過程分為7個步驟,形象地解釋了聚丙烯酰胺系列高聚物的“架橋”機理。

反應(yīng)1:分散體系中加入高分子絮凝劑,絮凝劑的一端首先吸附于微粒上,而另一端伸向溶液,隨時可以通過碰撞接觸吸附于其他微粒,形成架橋作用,稱為不穩(wěn)定的微粒,產(chǎn)生絮團。

反應(yīng)2:許多不穩(wěn)定微粒上的絮凝劑分子在另一個有吸附空位的微粒上吸附,通過架橋作用實現(xiàn)且形成隨機絮團,此時絮凝劑分子在兩個微粒間發(fā)揮架橋作用,形成不規(guī)則的絮團。

反應(yīng)3:不穩(wěn)定微粒上的絮凝劑分子的另一端伸向溶液,在運動過程中不能及時不慌不忙 其他微粒碰撞接觸,實現(xiàn)架橋作用。由于絮凝劑是帶有許多官司能團的線狀高分子聚合物,沒有吸附微粒的另一端在運動過程中將會纏繞本身的微粒,并通過官能團的吸附作用覆蓋微粒表面,產(chǎn)生分散作用,因而不能再與其他微粒實現(xiàn)架橋作用,同時形成穩(wěn)定的微粒。

反應(yīng)4:若絮凝劑用過量過大,每個微粒表面均被絮凝劑分子所飽和,不再有吸附空位,絮凝劑不可能再實現(xiàn)架橋作用,反而,因為空間位阻效應(yīng)使分散體系穩(wěn)定。

反應(yīng)5:通過架橋作用形成的絮團,若還繼續(xù)進行劇烈或長期的攪拌,則絮團將被打散而破裂,形成散碎的絮團。

反應(yīng)6:散碎絮團在運動過程中,通過微粒本身所帶的高分子聚合物對它進行二次吸附,形成了再次穩(wěn)定的碎散絮團,由于它的分散作用,使分散體系形成穩(wěn)定的保護膠體,因而不易絮凝。

反應(yīng)7:架橋作用所形成的松散絮團,因外部作用力的不均烏蘭浩特,產(chǎn)生機械脫水收縮,不規(guī)則的松散絮團被壓縮成絮團小球。

絮凝劑架橋機理

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