5. Коагуляційні методи очищення промислових вод на підприємствах харчової промисловості

Коагуляційні процеси часто відбуваються в природі, їх використовують в різних технологічних процесах. Наприклад, коагуляційні процеси протікають в річкових водах. В річкових водах завжди містяться колоїдні частинки намулу, глини або ґрунту. При змішуванні річкової води з соленою водою моря (при впадінні річок в море) починається коагуляція цих частинок, а зменшення швидкості течії води сприяє осіданню агрегатів колоїдних частинок. Вони осідають, утворюючи мілину і острови.

Коагуляцію широко використовують при очистці води, яка поступає у водопровідну мережу. Для цього у воду добавляють сульфати алюмінію Al₂(SO₄)₃ або заліза Fe₂(SO₄)₃, які є добрими коагулянтами. Змішуючись із природною водою, вони реагують із гідрокарбонат-іонами, утворюючи дуже пухкі пластівці гідроксидів. Ці осади захоплюють не тільки зважені у воді частинки, але й іони важких металів. Частинки цих золей мають заряд, протилежний знаку заряду колоїдних частинок, присутніх у воді. Золі, частинки яких мають різнойменні заряди, викликають взаємну коагуляцію і осідають. Для видалення цих осадів до води додають поліакриламід, після чого вода відправляється у відстійник – величезний резервуар, де пластівці гідроксидів, «склеєні» поліакриламідом, осідають на дно.

В стійкових водах ряду виробництв містяться колоїдні розчини (емульсії) нафтопродуктів. Ці емульсії руйнуються обробкою стічних вод солями лужноземельних металів.

В цукровій промисловості коагуляційні процеси використовуються при очистці соку цукрового буряка – дифузійного соку. До складу дифузійного соку, окрім сахарози та води, входить не цукристі речовини часто в колоїдному стані. Для їх видалення в дифузійний сік вводять оксид кальцію (2,0-2,5%). При цьому частина не цукристих речовин, що знаходиться в колоїдному стані, коагулює. На наступній стадії очистки – сатурації – в сік вводять діоксид вуглецю. При цьому оксид кальцію перетворюється в нерозчинний карбонат кальцію, на частинках якого адсорбуються розчинні не цукристі і фарбуючі речовини.

 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. У чому суть дослідів Ф.Рейса?

2. Поясніть різницю між електрофорезом та електроосмосом.

3. Де мають застосування ці явища?

4. Які чинники впливають на седиментаційну і агрегативну стійкість колоїдних систем?

5. Чому колоїдні системи нестійкі?

6. Що таке коагуляція золів і як вона протікає?

7. Опишіть правила коагуляції колоїдних систем розчинами електролітів.

8. Порівняйте, які зміни відбуваються з колоїдною міцелою при електрофорезі та при коагуляції золю розчинами електролітів.

9. Що таке поріг коагуляції і як його визначають?

10. Чому коагулююча здатність електроліту суттєво залежить від валентності іонів-коагулянтів?

11. Чи буде відрізнятися поріг коагуляції золю АgI розчинами LiCl, КCl, CsCl?

12. Як можна захистити колоїдні системи?

13. Яка роль явища коагуляції у природі і техніці?

14. Творче завдання: Дайте відповідь на запитання – «Чому в колоїдну хімію були введені поняття про два види стійкості золів – седиментаційну та агрегативну? Чи можна, не змінюючи агрегативну стійкість, зменшити седиментаційну стійкість колоїдного розчину?»

 ТИМ, ХТО ХОЧЕ ЗНАТИ БІЛЬШЕ