VLOCCULATIE
In de scheikunde is flocculatie het proces waarbij colloïdale deeltjes spontaan of door toevoeging van een klaringsmiddel uit een neerslag in vlok- of vlokvorm uit een suspensie ontstaan. Dit proces verschilt van precipitatie doordat het colloïde vóór de flocculatie alleen als stabiele dispersie in de vloeistof is gesuspendeerd en niet daadwerkelijk in oplossing is opgelost.
Coagulatie en flocculatie zijn belangrijke processen in de waterzuivering. De coagulatiewerking bestaat uit het destabiliseren en aggregeren van deeltjes door chemische interactie tussen coagulant en colloïde, en het flocculeren en neerslaan van instabiele deeltjes door ze te coaguleren tot flocculatie.
DEFINITIE VAN EEN TERM
Volgens de IUPAC is flocculatie “het proces van contact en adhesie waarbij deeltjes van een dispersie clusters van grotere omvang vormen”.
Flocculatie is in principe het proces waarbij een flocculant wordt toegevoegd om stabiele geladen deeltjes te destabiliseren. Tegelijkertijd is flocculatie een mengtechniek die agglomeratie bevordert en bijdraagt aan de bezinking van deeltjes. Het meest gebruikte coagulant is Al2(SO4)3•14H2O.
Toepassingsgebied
WATERBEHANDELING TECHNOLOGIE
Flocculatie en precipitatie worden veel gebruikt bij de zuivering van drinkwater en bij de behandeling van rioolwater, regenwater en industrieel afvalwater. Typische zuiveringsprocessen zijn onder meer roosteren, coagulatie, flocculatie, precipitatie, deeltjesfiltratie en desinfectie.
OPPERVLAKTECHEMIE
In de colloïdale chemie is flocculatie het proces waarbij fijne deeltjes samenklonteren. De vlok kan vervolgens naar de oppervlakte van de vloeistof drijven (opalescent), naar de bodem zakken (precipiteren) of gemakkelijk uit de vloeistof filteren. Het flocculatiegedrag van bodemcolloïd is nauw verbonden met de kwaliteit van zoet water. De hoge dispersie van bodemcolloïd veroorzaakt niet alleen direct troebelheid van het omringende water, maar ook eutrofiëring door de opname van voedingsstoffen in rivieren, meren en zelfs de romp van een onderzeeër.
FYSISCHE CHEMIE
Voor emulsies beschrijft flocculatie de aggregatie van afzonderlijke, gedispergeerde druppels, zodat de individuele druppels hun eigenschappen niet verliezen. Flocculatie is dus de eerste stap (druppelcoalescentie en uiteindelijke fasescheiding) die leidt tot verdere veroudering van de emulsie. Flocculanten worden gebruikt bij de verrijking van mineralen, maar kunnen ook worden gebruikt bij het ontwerpen van fysische eigenschappen van voedingsmiddelen en geneesmiddelen.
ONTFLOCULEREN
Omgekeerde flocculatie is het tegenovergestelde van flocculatie en wordt soms ook wel gelvorming genoemd. Natriumsilicaat (Na2SiO3) is een typisch voorbeeld. Colloïdale deeltjes worden meestal gedispergeerd bij hogere pH-waarden, afgezien van de lage ionsterkte van de oplossing en de dominantie van monovalente metaalkationen. Additieven die voorkomen dat colloïden flocculanten vormen, worden antiflocculanten genoemd. Bij omgekeerde flocculatie door elektrostatische barrières kan het effect van de omgekeerde flocculant worden gemeten met behulp van de zeta-potentiaal. Volgens de Encyclopedia Dictionary of Polymers is antiflocculatie "een toestand of toestand van dispersie van een vaste stof in een vloeistof waarin elk vast deeltje onafhankelijk en niet verbonden blijft met zijn buren (net als een emulgator). Niet-flocculerende suspensies hebben nul of zeer lage opbrengstwaarden".
Omgekeerde flocculatie kan een probleem vormen in rioolwaterzuiveringsinstallaties, omdat het vaak leidt tot problemen met de bezinking van slib en een verslechtering van de effluentkwaliteit.
Plaatsingstijd: 3 maart 2023