解放军文职招聘考试絮凝与反絮凝

 絮凝与反絮凝

除了热力学、动力学因素外，微粒表面的电学特性也会影响其物理稳定性。

微粒表面具有扩散双电层，使微粒表面带有同种电荷，在一定条件下因相互排斥而稳定。双电层的厚度越大，则相互排斥的作用力就越大，微粒就越稳定。如在体系中加入一定量的某种电解质，可能中和微粒表面的电荷，降低双电层的厚度，降低表面所荷的电量，使微粒间的斥力下降，从而使微粒的物理稳定性下降，出现絮凝状态，即微粒呈絮状，形成疏松的纤维状结构，但振摇可重新分散均匀。这种作用叫做絮凝作用，加入的电解质叫絮凝剂。

除了扩散双电层产生的斥力外，离子的强度、离子价数、离子半径等都会对微粒的带电量及双电层厚度产生影响。系统对离子选择性的吸附可以中和微粒表面的电荷而形成絮凝。其中电解质的离子价数和浓度对絮凝的影响很大，一般离子价数越高，絮凝作用越强，如化合价为2、3价的离子，其絮凝作用分别为1价离子的大约10倍与100倍。当絮凝剂的加入使ζ电位降至20～25mv时，形成的絮凝物疏松、不易结块，而且易于分散；增加离子浓度，降低双电层厚度，可促进絮凝；另外，还应注意体系是否存在高分子电解质，如羧甲基纤维素、邻苯二甲酸纤维素等均带负电荷，在低浓度时具有絮凝剂的作用；若同时使用带正电荷物质会发生聚集，从而促进体系的絮凝；加入高分子物质可在微粒周围形成机械屏障或保护膜，可阻止絮凝发生；有时加入带有某种电荷的表面活性剂也可避免或减少由相反电荷造成的絮凝，如非离子表面活性剂（如吐温、司盘类等）在水溶液中常带负电荷。

如果在微粒体系中加入某种电解质使微粒表面的ζ电位升高，静电排斥力阻碍了微粒之间的碰撞聚集，这个过程称为反絮凝，加入的电解质称为反絮凝剂。如在硫酸钡的混悬剂中，当ζ电位在22mV以下时出现絮凝现象，当ζ电位在50～66mV时出现了反絮凝现象。对粒径较大的微粒体系，如果出现反絮凝，就不能形成疏松的纤维状结构，微粒之间没有支撑，沉降后易产生严重结块，不能再分散，对物理稳定性是不利的。

同一电解质可因加入量的不同，在微粒分散体系中起絮凝作用(降低ζ电位)或反絮凝作用(升高ζ电位)。如枸橼酸盐或枸橼酸的酸式盐、酒石酸盐或酸式酒石酸盐、磷酸盐和一些氯化物(如三氯化铝)等，既可作絮凝剂又可作反絮凝剂。

絮凝和反絮凝主要应用于解决微粒分散体系的物理稳定性方面。但絮凝剂与反絮凝剂的使用是比较复杂的，应综合考虑絮凝剂或反絮凝剂种类、用量以及微粒表面的荷电性质等不同因素。