новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
тендеры / аналитика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы

расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты / книги
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас

реклама на сайте
контакты
Магазин химических реактивов
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Флокулянты


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Флокулянты, вещества, вызывающие в жидких дисперсных системах флокуляцию - образование рыхлых хлопьевидных агрегатов (флокул) из мелких частиц дисперсной фазы.

Наибольшее практическое значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомолярными флокулянтами - полиэлектролитами или неионогенными полимерами. При этом наиб. вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция - соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромолекулярной цепи флокулянта на разных частицах. Возможны также и др. механизмы: взаимодействие между молекулами флокулянта, каждая из которых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, например вытеснительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий.

Адсорбционная флокуляция происходит, как правило, при оптимальном соотношении концентраций флокулянта и частиц дисперсной фазы. На кинетику и полноту флокуляции, а также структуру и свойства флокул влияют, с одной стороны, молекулярная масса, степень ионизации, конформация макромолекул флокулянта, с другой - знак и плотность поверхностных зарядов, размер и форма коллоидных частиц, хим. состав их поверхности. Наиболее эффективна флокуляция при степени адсорбционного заполнения поверхности частиц полимером около 0,5. Избыток флокулянта может не только ухудшить флокуляцию, но вызвать обратный процесс - дефлокуляцию, или пептизацию.

В коллоидных системах с неоднородной по составу дисперсной фазой различают общую (неизбирательную) и селективную (избирательную) флокуляцию. В первом случае флокулы образуются совокупностью частиц разной природы, во втором - преим. частицами одного из компонентов дисперсной фазы. Селективность объясняется специфичностью взаимодействия флокулянта с частицами определенного типа. Усилить различие в свойствах поверхности частиц разного рода и, тем самым, увеличить селективность действия флокулянта можно путем введения в систему реагентов-модификаторов, например низкомолекулярных электролитов или ПАВ. Флокуляция может быть селективной также в том случае, если максимум флокулирующего действия в отношении частиц различного типа соответствует различным равновесным концентрациям флокулянта в дисперсионной среде.

Различают неорганические и органические флокулянты Из неорганических флокулянтов в промышленности применяют лишь поликремниевую кислоту. Органические флокулянты - различные синтетические или природные гомо- и сополимеры главным образом линейного строения с мол. м. . По способности к электролитической диссоциации их делят на неионогенные и ионогенные (полиэлектролиты).

Среди синтетических флокулянтов широко распространены полимеры и сополимеры акриламида. например технический полиакриламид (ПАА), содержащий 3-8 мол. % карбоксилатных звеньев, образующихся в результате гидролиза амидных групп в процессе синтеза полимера. В промышленности он обычно используется как неионогенный флокулянты Хим. модифицирование ПАА позволяет получать на его основе флокулянты различных типов и назначения. Практическое значение имеет также высокомолярный полиэтиленоксид - неионогенный флокулянт, часто применяемый в сочетании со стабилизаторами - антиоксидантами. в некоторых случаях используют поливиниловый спирт.

Из анионных флокулянтов в промышленности применяют: частично гидролизованный ПАА, содержащий в макромолекуле 20-40% карбоксилатных звеньев; продукты неполного щелочного (напр., реагенты гипан, К-4, К-6, К-9) или кислотного (напр., "Ока") гидролиза полиакрилонитрила с различным соотношением нитрильных, амидных и карбоксильных (или карбоксилатных) групп; гомо- и сополимеры акриловой (AK) и метакриловой (МАК) K-T [напр., "Комета" - полиметакриловая кислота, на 50-60% нейтрализованная щелочью. метас (метасол) - сополимер метакриламида и МАК (или Na-соли МАК) при эквимолярном соотношении сомономеров. метакрил M-14 BB (лакрис 20) - сополимер метилметакрилата и МАК (или ее смешанной соли) при молярном соотношении 1:4]. К анионным флокулянты с карбоксильными (карбоксилатными) группами относятся также сополимеры малеиновой и фумаровой кислот. Практический интерес представляют флокулянты с сильнокислотными группами (напр., сульфогруппами) на основе полистирола (напр., BK-1), ПАА и др. полимеров.

Катионные флокулянты особенно эффективны при обработке дисперсных систем с отрицательно заряженными частицами. Слабоосновные катионные флокулянты - поливиниламин, полиэтилен-имин, поливинилпиридины и др., содержащие в молекуле первичные, вторичные и третичные атомы азота. сильноосновные - полиэлектролиты с четвертичными аммониевыми или пиридиниевыми группами (получают исчерпывающим алкилирование атомов N слабоосновных флокулянтов или полимеризацией соответствующих мономерных соединений). В качестве катионных флокулянтов могут быть использованы полимеры аминоалкиловых эфиров AK и МАК, винилпиридинов, диаллиламина, диаллилдиметиламмонийхлорида (например, полиэлектролит ВПК-402), продукты алкилирования полидиметиламиноэтил-метакрилата и полидиэтиламиноэтилметакрилата (ВА-102, ВА-112), продукты последовательного хлорметилирования и аминирования полистирола или поливинилтолуола (ВА-2, ВПК-01), модифицированный формальдегидом и вторичным амином (по реакции Манниха) ПАА, содержащий в макромолекуле до 30 мол. % катионных звеньев (напр., КФ-4 и КФ-6, в которых помимо аминогрупп имеются амидные, карбоксильные и метоксильные группы).

Полиамфолитные флокулянты - обычно продукты сополимеризации кислотного (AK, МАК, малеиновый ангидрид и другие) и основного (2-винилпиридин, диаллилдиметиламмонийхлорид и др.) мономеров. В ряде технологических процессов, например при флокуляции биологических суспензий, полиамфолитные флокулянты имеют преимущества перед флокулянтами анионного и катионного типов.

Природные флокулянты выделяют непосредственно из растений (например, крахмал, полиальгинаты) или получают в результате химической переработки растительных (эфиры целлюлозы, модифицир. крахмалы, лигносульфоновые и гуминовые кислоты) или животного (например, хитозан из отходов переработки крабов, креветок, криля) сырья. К этой группе относятся также биофлокулянты, изготовляемые методами биотехнологии в виде биомассы клеток микроорганизмов или продуктов их метаболизма; химическая основа таких флокулянтов - гликопротеины, гетерополисахариды и др.

Используют флокулянты для очистки воды бытового и промышленного назначения, обезвреживания сточных вод и жидких производств, отходов, при добыче и флотационном обогащении полезных ископаемых, концентрировании латексов (путем сливкоотделения), выделении микроорганизмов из культуральной жидкости, микробиологическом производстве кормовых белков, инсектицидов, лекарственных препаратов, пищевых добавок и др. В зависимости от количепства и дисперсности флокулируемой фазы, целей и условий флокуляции, типа применяемого реагента рабочие концентрации флокулянты изменяются в широких пределах. Напр., при подготовке воды для промышленной и бытовых нужд флокулянты используют в концентрациях 0,1-50 мг/дм3, а при очистке бурового раствора от шлама -0,1-1,5 г/дм3. Во многих случаях для повышения эффективности действия флокулянтов их применяют в сочетании с неорганическими коагулянтами.

Лит.: Нетреба B.И., Флокуляция минеральных суспензий, M., 1983; В е й ц е r Ю.И., Минц Д.М., Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод, 2 изд., M., 1984; Запольскнй А.К., Баран А.А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, Л., 1987; Баран А.А., Тесленко A.Я., Флокулянты в биотехнологии, Л., 1990.

Л.А. Шиц.




выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация