2.6
. Сұйылтылған суспензияларды бұзу əдістері
Суспензияларды бұзу мəселесі қажетті мəселелердің бірі бо-
лып табылады, өйткені өндірістегі жəне ауыл шаруашылығындағы,
сонымен қатар тұрмыстағы ағын сулар – көбінде сұйылтылған
суспензиялар. Соған сəйкес, ағын суларды қатты бөлшектерден
тазарту – бұл суспензияларды бұзу. Суспензияларды бұзудың
көптеген əдістері бар.
Суспензияларды бұзудың механикалық əдістері.
Олар суспен-
зияның тұрақсыз тұнбалануына байланысты мүмкін болатын
дисперстік фазаны дисперсиялық ортадан бөлуіне негізделген. Ол
үшін əртүрлі құрылғыларды қолданады: сүзгілер, центрифугалар.
Бұзудың механикалық əдісі суспензияның агрегатты тұрақтылығы
жоқ болғанда немесе төмендетілген кезде, яғни соңғы сатысында
қолданылады.
56
Суспензияларды бұзудың термиялық əдістері
Олар суспензия температурасын өзгертуге негізделген. Олар-
дың 2 түрі болады:
1) суспензияларды қатайтып, одан кейін оларды еріту;
2) суспензияларды кептіру (концентрлеу).
Бұл əдістер үлкен энергетикалық шығындарды қажет етеді
жəне олар суспензияның үлкен көлемін бұзуды қажет ететін
өндірістік масштабта қолданылмайды.
Суспензияларды бұзудың химиялық əдістері.
Бұл əдістер химиялық реагенттерді қолдануға негізделген,
сондықтан оларды суспензиряларды бұзудың реагенттік əдісі деп
атайды. Реагенттердің химиялық əрекеті əртүрлі болуы мүмкін.
Бірақ химиялық реагенттерді қосудың мақсаты бір – суспензияның
агрегаттық тұрақтылығын төмендету, басқаша айтқанда, коагуля-
циясының потенциалды барьерін жою. Берілген суспензияда жəне
тұрақтандырғышта жүзеге асырылған тұрақтылық факторларына
байланысты қажетті химиялық реагенттерді таңдайды.
Суспензияны тиімді бұзу үшін оның алдын ала тұрақтылық
факторын анықтау қажет.
Егер суспензия тұрақтылығының басты факторы – электрос-
татикалық болса, басқаша айтқанда, қатты бөлшектердің бетінде
ҚЭҚ жəне дзетта-потенциалы болса (суспензия органикалық емес
кіші молекулалы тұрақтанған болса), онда дзетта – потенциалдың
абсолюттік мəнін нөлге дейін төмендететін химиялық реагенттер
ретінде индифференттік электролиттер пайдаланады. Мысал ретін-
де, үлкен көлдердің – Тигр, Ефрат, Ніл, Еділ жəне т.б. өнім беретін
дельттері, суспензия түрінде көлді суда өнім беретін, бөлшектер
теңіз суларындағы тұздар мен коагуляцияланып, тұнбаға түсіп,
солай өзен дельттері түзілгенін айта кеткен жөн.
Егер суспензияда тұрақтандырғыш ретінде коллоидтық БАЗ
қолданылса, басқаша айтқанда, тұрақтылықтың абсорбциялы-
сольваттық факторы жүзеге асырылса, онда химиялық реагент оны
төмендетуі тиіс. Екі бағытта əрекет етуге болады:
1) тұрақтандырғыштың химиялық табиғатын өзгерту; мыса-
лы, суда еритін натрий олеатынан ерімейтін кальций олеатын алу:
2С
17
Н
33
СООNa + CaCl
2
= ( С
17
Н
33
СОО)
2
Са + 2NaCl
57
2) тұрақтандырғыштың химиялық табиғатын өзгертпей,
абсорбциялық қабаттың құрылымын өзгерту. Мысалы, қарсы
орналасқан БАЗ молекулаларының екінші қабатының пайда болуы
арқылы дисперсиялық ортаның бөлшектерге жұғуын азайту.
Егер суспензия амфолиттік полиэлектролитпен тұрақтан-
дырылған болса, онда ортаның рН-ының оның изоэлектрикалық
нүктесіне жақындауы тиімді болып табылады.
Бөлшектердің заряды бар суспензияларды бұзу үшін, гетеро-
коагуляция əрекеті – бөлшектердің жабысуы кең қолданылады.
Егер бастапқы суспензияда бөлшектер біртекті зарядталған болса,
онда оған көпзарядты аниондарды қосу пайдалы (жақсы еритін
тұздар түрінде).
Бастапқы суспензияда дисперстік фазаның тек теріс зарядтал-
ған бөлшектері болса, онда алюминий жəне темір тұздарын,
мысалы, алюминий сульфаты немесе темір хлоридін қосу тиімді
болып табылады. Бұл тұздардың гидролизі нəтижесінде суспензия-
ның жүзгіндегі оң бөлшектерінің бірігіп, коагуляциялануын бол-
дыратын темір немесе алюминий гидрооксидтерінің оң зарядтал-
ған зольдері пайда болады.
Негізділігі жоғары коагулянттарды, мысалы, темір жəне алю-
миний гидрооксохлоридін жəне гидросульфатын пайдалану тиімді
болады. Олар өздерін ірі, тығыз жапалақтар беретін полимерлі
гидрокомплекстер түрінде көрсетті. Бұлардың тиімдісі осы тұздар-
дың қоспасы болып табылады. Коагулянттың гидролизі процесінде
суспензияның теріс заряды бөлшектермен жабысатын металдың оң
зарядталған полиядролы аквагидро-комплекстері пайда болады.
Алюминийдің хлоры бар байланыстарының ең көп таралғаны
алюминий хлориді жəне алюминий гидрооксохлориді. Алюминий
гидрооксохлориді – бұл [А1(ОН)
3-х
С1
х
]
п
, жалпы формуласымен
өрнектелетін ауыспалы құрамдық қосылыс, мұндағы х 0-ден 3-ке
дейін өзгереді.
Қазіргі уақытта алюминий пентагидрохлориді А1
2
(ОН)
5
Cl
көбірек пайдаланылады, өйткені оның қышқылдығы аз, жапалақ
түзуді қарқынды өткізеді, алюминийдің қалдық құрамын аз береді.
Оның ерітінділері тоттанбайтын болаттарды жəне коррозияға қар-
сы аппараттарды жəне құрылғыларды пайдалануды қажет етпейді.
Суспензиялардың агрегаттық тұрақтылығын төмендетудің
тиімді əдісі сенсибилизация болып табылады. Оған негізінен
58
флокулянттарды (іріткілерді) – тізбектің екі жағында полярлы
топтары бар ұзындығы 1мк-ге дейін болатын сызықты
полимерлерді пайдаланады. Полимердің ұзын молекуласы екі
соңғы жағымен дисперстік фазаның əртүрлі екі бөлшегін
көмірсутекті көпіршемен жабыстыру арқылы қосылады.
Əртүрлі жолмен алынатын бөлшектерде зарядтардың таралуы,
беттің гидрофильдік жəне гидрофобтық аймақтарында əртүрлі
болады. Осыдан кейін іріткінің универсалды полимерін қолдану
мүмкін болмайды, іріткілердің жиынтығы қажет.
Отандық өндірісте шығарылған іріткілердің ішінде кең қол-
данылатыны ПВС, ПДМДА, полиакриламид болып табылады.
Ресейлік нарыққа рұқсаты бар шетел іріткілерінің ішінде жоғарғы
іріткілену қасиетіне ие жапон самфлоктары:
N-520р, AH-70р, AS-310р, Al-310р, Al-110р, CH-799.
Суспензиядағы іріткінің қажетті концентрациясы ондағы жүз-
гін бөлшектердің концентрациясына тəуелді. Іріткінің саны қатты
фазаның массасының 0.01-2% болуы қажет. Болмаған жағдайда
кері эффект – жүзгін бөлшектердің коллоидтық қорғанысы өтуі
мүмкін.
Полимерді ендіру əдісі суспензия коагуляциясының нəтиже-
сіне айтарлықтай əсер етпейді.
Іріткіні қосарланған қоспа түрінде қосқан пайдалы, яғни іріт-
кінің барлық мөлшері алдында суспензияның жарты көлеміне
қосылады, біраз уақыттан кейін бұл ерітіндіні бастапқы суспен-
зияның екінші жартысына қосады.
Суспензияларды бұзудың электрлік əдістері
Бұл əдістерді суспензиядағы бөлшектердің заряды болған,
яғни ионогендік заттармен тұрақтандырылған жағдайларда
пайдаланады. Бұзылатын суспензияларда зарядталған бөліктердің
бағытталған қозғалысына жəне сəйкес электродта олардың
шөгуіне əкелетін потенциалдар айырымы пайда болады. Бұл
əдістер көп энергетикалық шығындарды, арнайы қондырғыны
талап етеді жəне əдетте үлкен көлемді суспензияларды бұзу үшін
қолданылмайды.
Достарыңызбен бөлісу: |