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混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

2024秋季人教版九年级化学第四单元中,自来水厂净水过程示意图有了一点变化,从旧教材的“絮凝剂”改为新教材的“混凝剂”。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

那么,混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?需要学生掌握吗?

 一、几个概念  

1、混凝:向水中投加低分子量的混凝剂(如铝盐和铁盐等),使水中的胶体失去稳定性(简称脱稳),胶体粒子及微小悬浮物互相凝聚,形成众多的“小矾花”(工业上对絮状物的俗称)的过程。但小矾花很难长大并沉降。常见的混凝剂有聚合氯化铝等。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

聚合氯化铝(简称PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。通过它或它的水解产物使污水中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。PAC的分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中n为1-5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

不同含量的聚合氯化铝

2、絮凝:凝聚过程中形成的“小矾花”通过絮凝剂的吸附、卷带、架桥等作用,形成颗粒较大的絮凝体的过程,便于沉降和分离。常见的絮凝剂有聚丙烯酰胺。

聚丙烯酰胺(简称 PAM),化学式为(C3H5NO)n,分子量从数千到数千万,能以任意比例溶于水,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。根据需求可离解为阴离子型、阳离子型和非离子型基团。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

也就是说,净水过程的原水投药,包含两个过程:第一步是混凝,包括脱稳、凝聚;第二步是絮凝,形成大颗粒的絮凝物。初中化学更强调的是第一个过程!

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

二、几个小问题  

Q1:为什么水中的细小杂质自己沉不下去?

A:水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降,这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且,悬浮颗粒表面往往带电(通常为负电),颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

Q2:从微观上,混凝和絮凝有啥区别?

A:混凝是加入表面带正电的混凝剂以中和颗粒物表面的负电荷,从而使其脱稳。絮凝则是利用聚合物的高分子链在悬浮的颗粒物之间架桥,从而使颗粒物聚集的过程。所以,混凝剂多为分子量低而正电荷密度高的水溶性物质,絮凝剂则一般是具有特定电性和电荷密度的聚合物。

混凝剂与絮凝剂到底有什么不同?

Q3:絮凝物会越长越大吗?

絮凝体长得过快其强度则逐渐减弱,在水流的冲击下,保持吸附的架桥会被剪断,被剪断的絮凝体很难再连续起来,所以絮凝过程的速度是受限的,随着絮体的长大,水流速度应不断减少,使已形成的絮体不易被打碎。

(责任编辑:化学自习室)
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