انعقاد آب - شیمی وزندگی

دانش تا همراه بردباری نگردد، نتیجه ندهد . [امام علی علیه السلام]

امروز: یکشنبه 03 بهمن 28

انعقاد آب

نگاه کلی

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی درآب کهباعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می‌کند. اینناخالصیها به کمک صاف کردن قابل رفع نیستند، لذا از روش انعقاد و لخته سازی برایحذف آنها استفاده می‌شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذراتکلوئیدی شده و این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین‌تری را ایجادمی‌کنند.
برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته‌های بزرگتر از مواد دیگری بهنام کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. لخته‌های بدست آمده که ذرات معلق و کلوئیدی رابه همراه دارند، به حد کافی درشت هستند و به راحتی ته ‌نشین و صاف می‌شوند.

مکانیسم انعقاد

معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آبوفاضلاب از ترکیبات فلزاتی مانند آلومینیم ، آهن یا برخی از ترکیبات الکترولیتاستفاده می‌شود. املاح فلزات که به عنوان منعقد کننده وارد آب می‌شود. دراثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسید یا هیدروکسیدهای باردار ، در می‌آید. بوجودآمدن این مولکول باردار بزرگ با خنثی نمودن ذرات کلوئیدی و کاهش پتانسیل زتا (اختلاف پتانسیل بین فاز پخش شده و محیط اطراف آن) که عامل اصلی دافعه بین ذراتکلوئیدی می‌باشد، امکان لازم برای عمل نمودن نیروی واندروالسی بوجود می‌آورند کهموجب چسبیدن ذرات به یکدیگر می‌شود.
بنابر این عامل اصلی حذف بار کلوئیدها، یونهای فلزی نیستند بلکه محصولات حاصل از هیدرولیز آنها می‌باشد. با توجه بهآزمایشات مختلف یونهای فلزات سه ظرفیتی در عمل انعقاد مؤثرتر از سایر یونهامی‌باشند. عمل انعقاد توسط عمل لخته سازی تکمیل شده و ذرات بزرگتر شروع به ته‌نشینی می‌کنند. در مرحله ته ‌نشینی عامل زمان بسیار مهم می‌باشد و با قطر ذراترابطه مستقیم دارد.

انواع منعقد کننده ها

منعقد کننده‌های آلومینیوم‌دار

سولفات آلومینیمAL2(SO4)3, n H2O :که نام تجاری‌اش آلوم یا زاجسفید می‌باشد. با اضافه کردن به آب یا بی‌کربنات‌ کلسیم و آب واکنش دادهو هیدروکسید آلومینیم ایجاد می‌کند که هیدروکسید آلومینیوم مرکزی برای تجمع موادکلوئیدی بدون بار شده و لخته‌های درشت‌تر ایجاد می‌کند. در صورت ناکافی بودنقلیائیت محیط برای ایجاد هیدروکسد آلومینیم ، از آب آهک و کربنات سدیم استفادهمی‌شود. چون H⁺ مانع تشکیل هیدروکسید آلومینیوم می‌شود. عیب مهم استفادهاز زاج ایجاد سختی کلسیم و CO₂ (عامل خورندگی) می‌باشد.

آلومینات سدیم Na3ALO3 :این ترکیب هم در اثر واکنش با بی‌کربنات ‌کلسیمایجاد هیدروکسید آلومینیوم می‌کند. به علت خاصیت قلیایی ، احتیاج به مصرف باز اضافیندارد.

منعقدکننده های آهن دار

سولفات فرو (FeSO4, 7H2O):با ایجاد هیدروکسید آهن III باعث انعقاد ذراتکلوئیدی می‌شود. همراه آهک هیدراته استفاده می‌شود.
سولفات فریک:می‌تواند همراه یا بدون آهک هیدراته مصرف شود و از لحاظاقتصادی با صرفه‌تر از زاج است. مزایت‌اش نسبت به زاج در میدان وسیعی از PH عملمی‌کند. زمان لازم برای تشکیل لخته‌ها کمتر است و لخته‌ها درشت‌تر و وزین‌تر هستند. با استفاده از سولفات فریک در PH حدود 9 منگنز موجود در آب حذف می‌شود. با از بینرفتن طعم و بوهای خاص آب می‌شود.
کلرور فزیک (FeCL3, 6H2O):از پر‌مصرف‌ترین منعقد کننده‌‌هاست و به صورتپودر، مایع یا متبلور به فروش می‌رسد. در اثر واکنش با بی‌کربنات کلسیم یاهیدروکسید کلسیم ایجاد هیدروکسید آهن III می‌کند که مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدیبه شمار می‌رود.