3-27二、水中颗粒物的聚集 Aggregationof Particles题粒随水流迁移,还是凝聚决定着1. 物理凝聚理论污染物的扩散迁移和沉降归宿凝聚coagulation电介质促成的聚集絮凝flocculation聚合物促成的聚集(1) 前提①颗粒粒度均等、球体②范德华引力和静电排斥力是仅有的作用因素③没有化学专属吸附作用颗粒在水溶液中进行热运动,其平均动能为3/2KT(2)理论描述V= Vr+ VA总的综合作用位能:VA由范德华力产生的位能VR一由静电排斤力所产生的位能
3-27 1. 物理凝聚理论 凝聚coagulation 电介质促成的聚集 絮凝 flocculation 聚合物促成的聚集 (1)前提 ①颗粒粒度均等、球体 ②范德华引力和静电排斥力是仅有的作用因素 ③没有化学专属吸附作用 颗粒在水溶液中进行热运动,其平均动能为3/2KT (2)理论描述 总的综合作用位能:VT = VR + VA VA——由范德华力产生的位能; VR——由静电排斥力所产生的位能。 颗粒随水流迁移,还是凝聚决定着 污染物的扩散迁移和沉降归宿 二、水中颗粒物的聚集 Aggregation of Particles
胶体微粒的聚沉不流动层与流动层交界液面AB的电位为E滑动面电位离子称为胶体微粒的电位胶团边界或电动电位,可用电反离子胶泳法或电渗法测定吸附层扩散层BNDa扩散层胶粒热力电位固+E定快定电位E电位层电位水体中胶体微粒的双电层特征胶体的结构
胶体微粒的聚沉 电位离子 反离子 扩散层 胶团边界 滑动面 胶 粒 吸附层 胶核 ξ电位 E电位 胶体的结构 固 定 层 扩散层 决 定 电 位 热 力 电 位 水体中胶体微粒的双电层特征 不流动层与流动层交 界液面AB的电位为ξ, 称为胶体微粒的ξ电位 或电动电位,可用电 泳法或电渗法测定
胶体微粒电荷的来源同晶替代及晶格缺陷的现象使胶体粒子带电如:硅氧四面体中硅原子被铝原子替代产生一个负电荷胶体微粒表面结合或吸附水中某些离子配离子或有机离子等带电如: FeO(OH)(s) + HPO2- 一FeOHPO4(s) + OH
胶体微粒电荷的来源 ◆同晶替代及晶格缺陷的现象使胶体粒子带电 如:硅氧四面体中硅原子被铝原子替代产生一个负电荷 ◆胶体微粒表面结合或吸附水中某些离子、 配离子或有机离子等带电 如:FeO(OH)(s) + HPO4 2- FeOHPO4 - (s) + OH-
胶体微粒电荷的来源胶体颗粒表面结合氢或氢氧离子而造成表面带电如:硅酸胶体颗粒表面可在不同pH条件下=Si-OH,+ =Si-OH 一 = Si-O-+H,0高分子有机物蛋白质、腐殖酸等官能团解离COOCOOHCOOH-H*-H*如:RRR+ Ht+ H*NH3*NH2NH2在某一pH时,·这两种电荷来源都与水体pH变化有关出现零电位,该点为零电位点,相应的pH值简称为pHzpo
◆胶体颗粒表面结合氢或氢氧离子而造成表面带电 如:硅酸胶体颗粒表面可在不同pH条件下 ≡Si-OH2 + ≡Si-OH ≡ Si-O-+ H2O ◆高分子有机物蛋白质、腐殖酸等官能团解离 如: R COOH NH3 + -H + R COOH NH2 R COONH2 + H+ -H + + H+ ◆ 这两种电荷来源都与水体pH变化有关,在某一pH时, 出现零电位,该点为零电位点,相应的pH值简称为pHzpc 胶体微粒电荷的来源
pH> pHzpc胶体颗粒表面呈负电性E电位和pHzpcpH<pHzpc80胶体颗粒表面呈正电性a-Al,O,AJ-Al,O,oTiO,60×P-SiO2oZnO+S-SiO2e电泳/电渗现象:在电场作用下,AHA40胶体微粒能向一个电极方向移20动的现象(也可认为有一部分液1082O0体渗透过了胶体微粒间的孔隙-20而移向相反的电极-40在外加电场作用下,胶体微粒-60向阴极运动,说明该类胶体微pH粒带正电;向阳极运动,则说Figure 1, Potential values of HA and nano-oxides as a function ofsolution pH.The concentration of HAand nano-oxides in solution was明该类胶体微粒带负电50mg/L
➢ pH > pHzpc 胶体颗粒表面呈负电性 ➢ pH < pHzpc 胶体颗粒表面呈正电性 ξ电位 和pHzpc 电泳 /电渗现象:在电场作用下, 胶体微粒能向一个电极方向移 动的现象 (也可认为有一部分液 体渗透过了胶体微粒间的孔隙 而移向相反的电极 在外加电场作用下,胶体微粒 向阴极运动,说明该类胶体微 粒带正电;向阳极运动,则说 明该类胶体微粒带负电