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劑。
紹四種主要混凝機理。
1 .雙電層壓縮機理膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度大, 隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低, 終與溶液中離子濃度相等,見圖 2 - 1( a)。當向溶液中投加電解質, 使溶液中離子濃度增高,則擴散層的厚度將從圖上的 Oa 減小至 Ob。

圖 2 - 1 雙電層壓縮機理
當兩個膠?；ハ嘟咏鼤r,由于擴散層厚度減小,ζ 電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠粒間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響, 但由于擴散層減薄,它們相撞時的距離就減小了, 這樣相互間的吸力就大了。由圖 2 - 1(b) 、( c) 可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢能消失了) ,膠粒得以迅速凝聚。
這個機理能較好地解釋港灣處的沉積現象, 因淡水進入海水時, 鹽類增加,離子濃度增高, 淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低,所以在港灣處黏土和其他膠體顆粒易沉積。
根據這個機理, 當溶液中外加電解質超過發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進入擴散層, 不可能出現膠粒改變符號而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機理是借單純靜電現象來說明電解質對膠粒脫穩(wěn)的作用,但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其他性質的作用(如吸附) ,因此不能解釋其他一些復雜的脫穩(wěn)現象, 例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多時,凝聚效果反而不好, 甚至重新穩(wěn)定; 又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果; 等電狀態(tài)應有好的凝聚效果,但往往在生產實踐中 ζ 電位大于零時混凝效果卻好等。于是,提出了下面的混凝機理。
實際上在水溶液中投加混凝劑使其脫穩(wěn)現象涉及膠粒與混凝劑、
膠粒與水溶液、混凝劑與水溶液三個方面的相互作用, 是一個綜合的現象。
2 .吸附電中和作用機理
吸附電中和作用指膠粒表面對異號離子、異號膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕娏业奈阶饔? 由于這種吸附作用中和了它的部分電荷, 減少了靜電斥力, 因而容易與其他顆粒接近而互相吸附。此時靜電引力常是這些作用的主要方面, 但在很多情況下, 其他的作用可超過靜電引力。舉例來說, 用Na + 與十二烷基銨離子 (C12 H25 NH3+ ) 去除帶負電荷的碘化銀溶液造成的濁度, 可發(fā)現同是一價的有機銨離子脫穩(wěn)的能力比 Na + 大得多,Na + 過量投加不會造成膠粒再穩(wěn), 而有機銨離子則不然,超過一定投量時能使膠粒發(fā)生再穩(wěn)現象, 說明膠粒吸附了過多的反離子, 使原來帶的負電荷轉變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時也發(fā)生再穩(wěn)現象以及帶來電荷變號。上面的現象用吸附電中和的機理解釋是很合適的。
3 .吸附架橋作用機理
吸附架橋作用主要是指高分子物質與膠粒相互吸附,但膠粒與膠粒本身并不直接接觸,而使膠粒聚為大的絮凝體。還可理解成兩個大的同號膠粒中間由于有一個異號膠粒而聯結在一起。高分子絮凝劑一般具有線狀或分枝狀長鏈結構,它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學基團,當高聚合物與膠粒接觸時, 基團能與膠粒表面產生特殊的反應而互相吸附(見圖 2 - 2 反應 1) ,而高聚合物分子的其余部分則伸展在溶液中可以與另一個表面有空位的膠粒吸附 ( 見圖 2 - 2 反應 2) ,這樣聚合物就起到了架橋連

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