Reaktioflokkulaatio, tyypit, sovellukset, esimerkit

Se flokkulaatio Se on prosessi, jossa kolloidisten suspensioiden transformaatio tapahtuu, stabiili johtuen sen hiukkasten pinnalla olevien kuormitusten esiintymisestä epävakauden tilaan, joka johtaa suspendoituneiden hiukkasten aggregaatioon ja sedimentaatioon,.

Flokkulaation aikana aggregaation vuoksi hiukkasten koon huomattava kasvu, muuttuen makroskooppiseksi, näkyväksi ihmisen silmälle. Ne lisäävät myös painonsa, mikä estää heitä pysymästä suspensioon, tuottaen sedimentaatiota.

Prosessin tai flokkulaatioreaktion yleinen esitys. Keltaiset kolloidiset hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa tai flokkuloitu ja sitten sedimentti. Lähde: Gabriel Bolívar.

Esitys siitä, mitä flokkulaatio ymmärretään, esitetään yllä. Flocs yleensä näyttää asteikkojen muodot, eivätkä välttämättä näy pyöreinä. Tämä prosessi on peräisin joko ulkoisista aineista, kuten flculant -aineen lisääminen tai kolloidisten hiukkasten äkillinen destabilisointi.

Joissakin tapauksissa flokkulaation tuottamat hiukkaset kelluvat pinnalla sedimentin sijasta. Tämä johtuu joidenkin näiden hiukkasten alhaisesta tiheydestä.

Floculationilla on sovelluksia teollisuudessa, koska se voi mainita sen käytön olutteollisuudessa, elintarvikkeiden valmistuksessa, paperintuotannossa jne. Samoin flokkulaatiota käytetään muissa aktiviteetteissa, kuten veden puhdistaminen ja säilyttäminen.

[TOC]

Flokkulaatioreaktio

Kolloidinen tila

Kolloidinen tila koostuu pienistä suspendoituneista hiukkasista, jotka eivät muodosta agglomeraateja. Näiden hiukkasten pinnalla on sähkövaraukset, jotka kehittävät sähköstaattisia repubioita viereisten hiukkasten välillä. Tästä syystä he eivät voi liittyä alun perin.

Siksi nämä pinnalliset sähkövaraukset tukevat kolloidisen tilan ja sen hiukkasten stabiilisuutta, joten sedimentaatiota ei ole.

Hyytyminen

Hoagulaatio tapahtuu lisäämällä kemiallisia yhdisteitä, jotka neutraloivat kuormituksen kolloidisiin hiukkasiin. Eniten käytetty koagulantti on alumni,₂(SW₄-A₃· 14H₂JOMPIKUMPI. Siksi sanotaan, että koagulantit destabilisoivat sähköisesti ladattuja hiukkasia.

Voi palvella sinua: rautahydroksidi (II): rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Vastakkaisten sähkövarausten käyttöönotto antaa hiukkasten liittyä yhteen muodostaen submikrometriset flocs. Näille flokeille on ominaista stabiilisuus, kun oleskelevat jousituksessa. Eli he eivät vieläkään "rikko" kolloidista tilaa.

Flokkulaatio

Flokkulaatio tarvitsee seoksen olevan pehmeää, ts. Se suoritetaan pienellä nopeudella. Lisäksi vaaditaan korkean molekyylipainon polymeerihäiriöiden läsnäolo. Tämä flokkulantti on järjestetty joukon submikrometrisiä flokkeja, tuottaen sen lähestymistavan.

Flocs sitoutuvat heidän välilläan ja lisäävät vuorovaikutuksiaan.  Tällä tavalla ne menettävät energiaa ja flokkulaatioprosessi etenee edelleen löysien flokkien aiheuttamiseksi.

Ja sitten lisätään laiskoja flocleja ja vahvistetaan molemminpuolisesti makroflokkien muodostumiseen, jotka ovat näkyvissä suspensiossa. Kun ne saavuttavat oikean koon ja painon, niiden sedimentaatio lopulta tuotetaan.

Flokkulaatiotyypit

Flokkulaatiotyyppejä on kahta tyyppiä: perikineettinen flokkulaatio ja ortokynamiikka flokkulaatio.

Perianeettinen flokkulaatio

Se tapahtuu Brownian liikkeen ansiosta. Tämäntyyppinen flokkulaatio vaikuttaa vain halkaisijan hiukkasiin, jotka ovat pienemmät kuin mikronit. Siksi perianeettinen flokkulaatio ei tapahdu mitään muuta flokkulaatioprosessin alussa.

Ortocintic Flocculation

Tämä tapahtuu perianeettisen flokkulaation jälkeen. Sitä tuottaa hiukkasten liikkuminen kaikkiin suuntiin ja nopeuksiin. Suurempi liike, todennäköisyys, että hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa keskenään, kasvaa. Nämä liikkeet indusoivat ulkoinen energia veden tai liuottimen massaan.

Sovellukset

Flokkulaatio. Lähde: Uusiutuvien energioiden instituutti - UNAM/CC by -s (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

Vaikka flokkulaatio on ilmiö, joka yleensä tuotetaan luonnossa, ihminen on oppinut käyttämään tätä prosessia hyötyynsä. Jotkut sen teollisista sovelluksista mainitaan alla.

Se voi palvella sinua: Kalsiumsykli: Ominaisuudet, vaiheet ja merkitys

Vedenkäsittely

Vesiin lisätään koagulantteja kutsuttuja kemiallisia yhdisteitä. Nämä koagulantit sitoutuvat hiukkasiin ja kemiallisiin yhdisteisiin suspensiossa tuottaen niiden aggregaatiota ja sitä seuraavaa sedimentaatiota kiinteiden aineiden muodossa, jotka tunnetaan nimellä Flocs.

Eniten käytetty kemiallinen yhdiste on koagulantti. Muodostuneet flokit ovat sedimenttejä, selventäen vettä. Suodatuksen ja kemiallisen käsittelyn lisäksi veden puhdistamiseksi.

Jalometallikaivos

Jalometallien saamiseksi on välttämätöntä erottaa ne muista metalleista ja yhdisteistä, jotka saastuttavat ne. Tätä varten käytetään selektiivistä metallin saostumista. Tähän prosessiin liittyy yleensä haluttujen metallien flokkulaatio ja sedimentaatio sekä epäpuhtaudet.

Oluen tuotanto

Oluen käymisessä solut puuttuvat asiaan, kuten hiiva, jotka muodostavat makroskooppisia flokkeja. Näissä hiukkasissa esiintyvä hiiva voi sedimenttyä tai kellua käymissäiliöiden yläosassa, missä se voidaan kerätä uudelleen käytettäväksi uudessa käymissyklissä.

Hiivan flokkulaatio riippuu kalsiumpitoisuudesta, mikä vaatii pitoisuuden 50 - 100 ppm. Tämä flokkulaatio voidaan kääntää sulfaatin, fosfaatin tai Quelante EDTA -aineen aggregaatilla.

Juustoteollisuus

Floculation on indikaattori juustomatkan muodostumisen kehityksestä juuston kehittämisen alkuvaiheissa, mikä osoittaa juustomatkan muodostumisen flokkulaatioajan. Siinä muodostuvat miselit voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja flokkulaarinen.

Se voi palvella sinua: galliinihappo: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Veden laatu

On kolloidi maaperää, jotka suodattaessa kohti vettä tuottaa sen sameuden ja eutrofitoitumisilmiön. Tämä on, että kolloidit ovat runsaasti ravintoaineita, jotka suosivat joidenkin eläin- ja kasvilajien kasvua ja lisääntymistä, mikä estää muiden lajien kehitystä.

Kolloidien muutos ja flokkulointi eliminoi niiden pääsyn jokiin ja järviin. Siksi se parantaa veden laatua.

Esimerkkejä flokkulaatiosta

Voita

Täydellinen maito lämmitetään ja jäähdytettäessä sitä kerääntyy sen lipidipinnalle, joka muodostaa kerman. Tämä kerma on maidon hyytymis- ja flokkulaatioprosessin tuote. Myöhemmin kerma kerätään ja käytetään voin valmistukseen.

Lumen tuotanto ja sademäärä

Flokkulaatio puuttuu lumen muodostumisen ja saostumisen aikana kiteiden muodossa.

Suodatusprosessi

Tietyillä toimialoilla käytettyjen biologisten lajien viljelykasveissa on hiukkasia, jotka voisivat estää suodattimia ja viljelykasvien tyhjennystä. Flokkulaatio lisäämällä hiukkasten kokoa, jättää tiloja, joiden läpi neste voi kiertää.

Asfalteeni -flokkulaatio

Olettaen, että öljy raa'an asfalteenit ovat olleet kolloidisessa tilassa, nämä kykenevät flokkulaariseen ja sedimenttiin tai saostumaan. Monet tutkimukset väittävät, että raakaöljyn luonnollisten olosuhteiden muuttamisessa edistetään asfaltenien flokkulaatio, joka sedimentti mustana ruskeana mutana. Tämä "muta" tai kiinteä edustaa lukemattomia ongelmia öljyteollisuudelle.

Viitteet

1. Päivä, r., & Underwood, a. (1965). Kvantitatiivinen analyyttinen kemia. (Viides ed.-A. Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Flokkulaatio. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
3. Elsevier B.V. (2020). Flokkulaatio. Tiede. Haettu: ScienEdirect.com
4. Metler Toledo. (S.F.-A. Mikä on flokkulaatio. Toipunut: MT.com
5. Ing. Yolanda andía cárdenas. (2000). Vedenkäsittely: hyytyminen ja flokkulointi. [PDF]. Toipunut: Sedapal.com.PE -PE