反絮凝剂

水处理药剂

反 絮凝 剂是一种特殊类型的水处理药剂,其主要作用是提高微粒的动电位,从而减少絮凝程度。在混悬体系中,由于微粒表面的游离基团或 吸附 的溶液离子,微粒会带有相同类型的电荷,导致微粒间的相互排斥。这种排斥作用使得微粒分散,防止了它们的聚集和 沉降 。

反絮凝剂的工作原理是通过在其分子结构中带有与微粒表面相反电荷的离子,这些离子在微粒表面形成吸附层或扩散层,从而增加微粒间的 静电 排斥力,维持微粒的分散状态。这种作用与絮凝剂相反,絮凝剂通常用于促进微粒聚集和沉降。

常用的反絮凝剂包括 柠檬酸 、 酒石酸盐 、酸性酒石酸盐、 磷酸盐 、 氯化铝 等。这些物质的反 絮凝 效果与其离子价成正比。反絮凝剂的应用领域广泛,包括药用辅料、水处理、重金属离子 吸附 、混悬液稳定和分散、超细微药物制备、抗菌素发酵液等。在药用辅料中,反絮凝剂主要用于助滤、沉淀促进、水预处理、污泥脱水澄清、以及作为 稳定剂 和 分散剂 。

概述

在 混悬剂 中由于混悬微粒表面游离基团的存在或吸附溶液中的离子而带有相同电荷的离子,同时反离子分布在它的周围。反离子在微粒表面或周围形成吸附层或扩散层,吸附层与扩散层外面正负离子分布均匀外的 电压 称动( )电位。调节动( )电位的 电解质 用量大时,可作为反絮凝剂。常用的有枸 酸盐、 酒石酸盐 、酸性酒石酸盐、 磷酸盐 、 氯化铝 等。其反 絮凝 作用与盐的离子价成正比。反絮凝与絮凝比较有如下性质:粒子以单个状态存在; 沉降 速度较为缓慢;沉降物形成缓慢; 沉积物 紧密;外观美观。

应用

1、反絮凝主要用于解决微粒分散体系的物理稳定性问题。絮凝剂和反絮凝剂在药用辅料中主要用作微晶原料的助滤和沉淀 促进剂 、药用水的预处理和药厂污水污泥的脱水澄清剂、重金属离子的吸附剂、混悬液的 稳定剂 和 分散剂 、超细微药物制备的分散剂以及抗菌素的发酵液、中药药液的澄清提纯处理等。

2、反絮凝剂主要用作混悬液的稳定剂和分散剂。当混悬液中有大量固体微粒时,常易凝集成稠厚的糊状物而不易倾倒,加入适量 电解质 即反絮凝剂可增加其流动性。主要有枸橼酸钠、 酒石酸盐 、 磷酸盐 、 碳酸根 、 甘氨酸 盐、 琥珀酸 镁、 去氢胆酸钠 等。枸橼酸钠的存在使胶束的缔 合数 增加,导致球形胶束向棒状胶束转化而使黏度增加。但当枸橼酸钠过量时,会压缩胶柬表面的双电层厚度,使黏度下降。 柠檬酸 钠与枸橼酸配合,可组成较强的pH 缓冲对。枸橼酸与其 钠盐 以不同的比例配合,可使 在 问变动。枸橼酸类为淀粉类物质经发酵生成,是生物体内三羧酸循环的主要代谢物之一,在水中生物降解转化为 二氧化碳 和水,可用作 中和剂 、 合剂和抗氧增效剂。在制备超细微硫酸 时,加入反絮凝剂枸橼酸钠则很少合并聚集。 酒石酸 主要作缓冲剂和络合剂; 聚丙烯酸 和 聚丙烯酸钠 主要作黏合剂、 增稠剂 、乳化 分散剂 ; 磷酸盐 主要作缓冲剂、分散剂。三价磷酸盐较二价的 絮凝 作用强, 磷酸根 或 硫酸根 均不能 吸附 在颗粒表面来增大动电位,而是分散在双电层以外,因浓度增加,压缩双电层使动电位降低而发生絮凝。

3、另外,有些 肝素 类药物也可作良好的反絮凝剂,用于混悬液的制备,如糖酐 、 海藻酸 双酯钠。糖酐酯是一种抗凝作用非常弱的低分子肝素类药物。藻酸双酯钠是以 海藻 提取物为基础原料精制而得到的酸性 黏多糖 类化合物,属类 肝素 药。还有 褐藻 淀粉 硫酸酯 钠等都有相类似的絮凝作用。

4、反絮凝剂中枸橼酸钠和糖酐酯因其具有良好的溶解性和对热稳定性,可与各类酶相容,安全、无毒、无污染且反絮凝效果好,是混悬液中较理想的反絮凝剂、 稳定剂 和 分散剂 ,在药用辅料反絮凝剂的开发中有良好的开发前景。

作用机理

微粒分散体系中的 絮凝 与反絮凝现象,实质是 微粒间的 引力 与斥力平衡发生变化所致。当斥力> 引力,微粒单个分散,呈反絮凝态;斥力小于引力,微粒 以簇状形式存在,呈絮凝态。而斥力、引力大小的变 化受微粒∈电位的影响,∈电位与双电层结构中扩散 层的厚度,即所负电荷密切相关。

絮凝形态学研究 内容涉及颗粒物的形状、大小、粒度分布、空间、内外 表面物性、相关的 化学 因素及其对颗粒物凝聚、絮凝作用的影响。悬浮液中微粒的凝聚作用机理有电 荷中和、 吸附 架桥和表面吸附3种。向微粒分散体 系中投入一定量具有反离子的 电解质 ,带有相同电 荷的微粒就会因电荷的中和作用使其扩散层受到明 显的压缩,降低∈电位使微粒相互碰撞凝聚。如果 是单纯的电荷中和作用所引起的微粒碰撞凝聚过 程,加入 无机化合物 电解质,一般称混凝作用;加入适当的 合成高分子 絮凝剂,使粒子 沉降 速度大大增加,

此凝聚过程一般称 絮凝 作用。许多合成高分子絮凝剂除 有 吸附 架桥和表面吸附作用外,因其带有不同的极 性基团而具有明显的电荷中和的性质。微粒表面 的∈电位为“一”时,阳离子絮凝剂凝聚,∈电位为“+”时,则 阴离子 絮凝剂 吸附 。微粒被絮凝剂凝聚 的速度取决于絮凝剂向微粒表面的扩散和微粒比表 面积的大小,其扩散速度又受絮凝剂的分子量、分子 结构、浓度、温度、离子吸附能力和pH等的影响。

参考资料

  1. 什么是反絮凝剂 www.cnhile-hl.com 2024-02-27