خصوصیات کلی کلوئیدها

خصوصیات کلی کلوئیدها

مقالات
بازدید: 647

شناورسازی

مقالات
بازدید: 367

جمع‌آوری و تصفیه لجن‌ها

مقالات
بازدید: 354

خصوصیات کلی کلوئیدها:

بسیاری از کانیها، بعضی آلاینده های آلی، مواد پروتئینی، بعضی جابکها و بعضی از باکتریها در آب بصورت کلوئید هستند. ذرات مزبور ممکن است از اجتماع اتمها، مولکولها یا مخلوطی از موادی باشند که به مراتب بزرگتر از خود اتمها یا مولکولها بوده،اما کوچکی آنها تا حدی است که خصوصیات کاملا متفاوتی نسبت به ذرات درشت پراکنده در محلول نشان می دهند.

قطر این ذرات عموما از 001/0 تا 1 میکرون متغیر است. بزرگی سطح ویژه، انرژی بین وجهی زیاد، چگالی بار سطحی بالا و دیگر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، خواص و رفتار این ذرات را شدیدا تحت تاثیر قرار می دهد.

از آنجائیکه ذرات کلوئیدی بسیار کوچک هستند، مساحت سطح ذرات نسبت به وزنشان فوق العاده زیاد است. بطور مثال وقتی که ذره مکعبی شکل به ابعاد 1 سانتیمتر را تا حد ذرات کلوئیدی ( مثلا تا حد 01/0 میکرون ) شکسته و کوچک کنیم، مساحت سطح ذرات از 6 سانتیمتر مربع به 600 متر مربع خواهد رسید. بواسطه داشتن سطحی تا به این حد بزرگ، پدیده های مربوط به سطح، کنترل رفتاری سوسپانسیونهای کلوئیدی تا حدی کوچکند که نیروی ثقل و عمل ته نشینی مهم تلقی نمی شود.

کلوئیدها دارای خواص ویژه ای همچون خواص الکتریکی، حرکت براونی، اثر تاندال، جذب، تاثیر روی نقاط ذوب و جوش و دیالیز هستند که به دلیل اهمیت خواص الکتریکی و جذب کلوئیدها، در زیر به شرح این دو می پردازیم.

 

خواص الکتریکی:

کلیه ذرات کلوئیدی دارای بار الکتریکی هستند. بار ذرات تا حد زیادی متاثر از طبیعت ماده کلوئیدی بوده و ممکن است مثبت یا منفی باشد. اکثر حوضه های علمی معتقدند که بار روی ذرات کلوئیدی به علت جذب سطحی توجیهی یونها از مایع محیط انتشار می باشد. به علت نیروی رانش مربوط به بارهای الکتریکی، ذرات کلوئیدی دارای بار همنام، نمی توانند به یکدیگر جذب شده و تشکیل ذرات بزرگتر را بدهند. از بین بردن پایداری کلوئیدها بستگی به شناسائی و آگاهی از خواص آنها دارد.

وقتی ذرات کلوئیدی در یک میدان الکتریکی قرار گیرند، به طرف قطبهای غیرهمنام جذب می گردند. این پدیده به نام الکتروفورزیس نامیده می شود و استفاده زیادی در تعیین نوع بار ذرات کلوئیدی و سایر خواص آنها دارد.

 

جذب کلوئیدها:

کلوئیدها دارای سطح بسیاری هستند و به همین خاطر قدرت جذبشان بسیار زیاد است. عمل جذب بطور انتخابی صورت می گیرد، به این معنی که بعضی از یونها جذب و بقیه دفع می گردند. این عمل انتخاب، موجب باردار شدن ذرات گردیده و اساسی برای پایداری بسیاری از کلوئیدهای پراکنده می باشد.

 

کلوئید پراکنده در مایعات:

جامدات، مایعات و گازها می توانند بصورت کلوئیدی در مایعات موجود باشند. به علت اهمیتی که جداسازی مواد جامد از فاز مایع، در صنعت تصفیه فاضلاب دارا می باشد، در زیر به شرح آن پرداخته می شود.

مواد جامد کلوئیدی موجود در مایعات، در یک تقسیم بندی کلی به دو گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از:

الف) کلوئیدهای آبدوست؛ یعنی همانهایی که همبستگی محکمی با آب دارند و تحت عنوان هیدروفیلیک نیز نامیده می شوند.

ب) کلوئیدهای آبگریز که همبستگی کمی با آب دارند و تحت عنوان کلوئیدهای هیدروفوبیک شناخته می شوند.

 

روشهای تخریب حالت کلوئیدی:

جهار روش اصلی برای تخریب کلوئیدها وجود دارد که عبارتند از:

الف) جوشاندن: جوشاندن یک سوسپانسیون کلوئید غالبا منجر به انعقاد ذرات کلوئید خواهد شد. این عمل معمولا به کاهش انرژی سطحی نسبت داده نمی شود، بلکه بیشتر برای تغییر در درجه هیدراتاسیون ذرات یا افزایش انرژی سینتیک است که امکان می دهد تا ذرات بر انرژی بازدارنده که موجب جدا نگه داشتنشان از یکدیگر می شود، فائق آیند. شیمیدانها غالبا بمنظور ایجاد انعقاد در کلوئیدها مواد را می جوشانند، اما بطور کلی جوشاندن اقتصادی نبوده و لذا در کارهای عملی مهندسی مورد پذیرش نخواهد بود.

ب) یخ زدن: یخ زدن روش دیگری برای ایجاد انعقاد در کلوئیدها می باشد. در خلال عمل یخ زدن، کریستالهای نسبتا خالص از آب جدا می شوند. از اینرو مواد کلوئیدی و کریستالی مجبورند بیشتر و بیشتر به حالت متراکم درآیند.

اثر این دو افزودنی باعث انعقاد خواهد شد. در خلال اینکه کلوئیدها متراکم تر می شوند، فرصت برای نزدیکی و تماس آنها افزایش می یابد. در همین حال، تغلیظ الکترولیتها افزایش می یابد و در نتیجه کاهشی در ضخامت لایه انتشار پدید می آید که ماحصل کار، انعقاد کلوئید خواهد بود.

یخ زدن را می توان به منظور حالت کلوئیدی در لجن، جهت آماده سازی آن به منظور آبگیری بکار برد.

ج) افزودن الکترولیتها: روش عادی و مرسوم برای تخریب حالت کلوئیدی، افزودن الکترولیتهاست. یکی از کارهایی که الکترولیتها انجام می دهند، تراکم لایه مضاعف باردار است. غلظت مناسبی از الکترولیتهای یک ظرفیتی نظیر کلرید سدیم به ترتیب فوق موجب انعقاد خواهد شد.

قابل ذکر است که نمک یونهای دو ظرفیتی با بار مخالف برای انعقاد ذره کلوئیدی دارای قدرت بیشتری می باشد. نمک یونهای سه ظرفیتی با بار متضاد حتی مؤثرتر می باشند.

شولز برای اولین بار به معنی دار بودن ارتباط بین یون باردار و قدرت ایجاد زسوب پی برد که بعدها بوسیله هاردی نیز تأئید شد. یافته های آنها معمولا به نام قانون شولز- هاردی نامیده می شود و بر طبق آن ایجاد رسوب از یک کلوئید،متأثر از افزایش یون الکترولیتی است که دارای بار با علامت مخالف نسبت به ذره کلوئید می باشد و اثر چنین یونی با تعداد بارهای یونی ( ظرفیت یونیک ) افزایش قابل ملاحظه ای می یابد.

د) تشکیل رسوب بوسیله افزودن کلوئید با بار مخالف: تشکیل کامل رسوب زمانی خواهد بود که کلوئیدهای با بار مخالف با هم مخلوط شوند. اگر این دو به مقادیر معادل اکی والان به هم افزوده گردند، انعقاد صورت گرفته و کامل خواهد بود. این روش در مهندسی محیط کاربردی معمولا صورت نمی گیرد. یکی به علت حجم زیاد آب که کلوئید ثانویه در آن تشکیل می گردد و یکی هم بخاطر زمان نسبتا طولانی است که برای تشکیل مولکول از کلوئیدهای پراکنده مورد نیاز است.

برای مشاهده ادامه این مقاله می توانید مقاله شناورسازی را مشاهده نمائید.

بازدید: 647تاریخ انتشار : 1397/05/22

    ظرفیت ها بر حسب متر مکعب در روز است

    پروژه های پکیج های تصفیه فاضلاب بهداشتی : 7126655000

     پروژه های پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی: 886950

     پروژه های اجرایی بازیافت آب: 131400

    مجموع پروژه های انجام شده تا کنون: 7127673350