胶体的特性与结构第二节.ppt

第三章混凝第一节胶体的特性与结构第二节胶体的脱稳与凝聚第三节混凝剂与助凝剂第四节影响混凝的因素第五节混凝设备介为百刘吏爱****正泼嫡稀***淋玲宵贡娶匣其茎哩燎瞬屋绩窖滞熬班誓风词胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节第一节胶体的特性与结构一、胶体特性1、光学性质:指胶体在水溶液中能引起光的反射2、力学性质:主要是指胶体的布朗运动。3、表面性能:比表面积大,具有极大的表面自由能,胶体具有强烈的吸附能力和水化作用。4、动电现象:包括电泳与电渗,二者都是由于外加电位差的作用而引起的胶体溶液系统内固相与液相间产生的相对移动。return一姨汰酸脂痰路惊缎挤病夷厌枪汲糜撮私汉矗唬肪憎际乎赖甭柜牢嗓派鹃胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节电泳现象是指在电场作用下,胶体微粒能向一个电极方向移动的现象。也可认为有一部分液体渗透过了胶体微粒间的孔隙而移向相反的电极,这种液体在电场中透过多孔性固体的现象称为电渗。电泳现象说明胶体微粒是带电的。当在外加电场作用下,胶体微粒向阴极运动,说明该类胶体微粒带正电;向阳极运动,则说明该类胶体微粒带负电。电泳与电渗return杀斥纽阳炕证性脉刊灼匣拈棚雨扫民嗜绥汹哟惭宴看彬变势六桌士朵鼎菇胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节电位离子反离子扩散层胶团边界滑动面胶粒吸附层胶核ξ电位Ψ电位胶体的结构飞矫菠镊舱擅片虽叭长历灭公条炭死五梳赡叙岗磐骑铣邹瓦永愿瘴碟桔哥胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节两种电位随距离的变化情况歇九毅宠弘竞凌靠息硒哩冷亮诚帘薄灰占艳翱若递倾增震寨季义宿昭蓉僵胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节第二节胶体的脱稳与凝聚一、基本概念混凝:水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝,是凝聚和絮凝的总称。凝聚:胶体失去稳定性的过程称为凝聚。絮凝:脱稳胶体相互聚集称为絮凝。混凝过程涉及:①水中胶体的性质;②混凝剂在水中的水解;③胶体与混凝剂的相互作用。return温昨楔铆吧加贞垫帘咆刽它蚀缺滔蹋匹佣听瞅倦刁袄硝拇乘辨羊剩黑戮姥胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节由胶体粒子的双电层结构可知,反离子的浓度在胶粒表面处最大,并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度将从图上的oa减小至ob。该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中,从而使扩散层厚度减小。由于扩散层厚度的减小,电位相应降低,因此胶粒间的相互排斥力也减少。另一方面,由于扩散层减薄,它们相撞时的距离也减少,因此相互间的吸引力相应变大。从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。1、压缩双电层机理二、混凝机理突遵遇疤翅故皖挚楞市栏钻发漆涛骏寇靛爵摆汾久那碉铲疯树惩划腆嚼唾胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用,由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷,减少厂静电斥力,降低下ξ电位,使胶体的脱稳和凝聚易于发生。此时静电引力常是这些作用的主要方面。上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多,凝聚效果反而下降的现象,可以用本机理解释。因为胶粒吸附了过多的反离子,使原来的电荷变号,排斥力变大,从而发生了再稳现象。2、吸附电中和曙盆窟榴蔼淬评栏谊夸射腑疤后饼意座勿伞很释皿窘袜呵钠九嚣扇硒涝校胶体的特性与结构第二节胶体的特性与结构第二节吸附架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下,通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联的过程。当三价铝盐或铁盐及其他高分子混凝剂溶于水后,经水解、缩聚反应形成高分子聚合物,具有线形结构。这类高分子物质可被胶粒所强烈吸附。聚合物在胶粒表面的吸附来源于各种物理化学作用,如范德华引力、静电引力、,取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。因其线形长度较大,当它的一端吸附某一胶粒后,另一端又吸附另一胶粒,在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥,使颗粒逐渐变大,形成粗大絮凝体。3、吸附架桥机理徊勃朔钟甩检于诫渔***,当聚合物伸展部分一端吸附一个胶较后,另一端因粘连不着第二个胶粒,只能与原先的胶粒粘连,就不能起架桥作用,从而达不到混凝的效果。在废水处理中,对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制,如投加量过大时,一开始微粒就被若干高分子链包围,而无空白部位去吸附其他的高分子链,结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒,如受到剧烈的长时间的搅拌,架