Reaktionsflockning, typer, applikationer, exempel

De flockning Det är en process där omvandlingen av kolloidala suspensioner inträffar, stabil på grund av närvaron av belastningar på ytan av dess partiklar, till ett tillstånd av instabilitet som leder till aggregering och sedimentation av suspenderade partiklar.

Under flockning, på grund av aggregering, en betydande ökning av partiklarnas storlek, blir makroskopisk, synlig för det mänskliga ögat. De ökar också sin vikt, vilket hindrar dem från att stanna i upphängning och producera sin sedimentation.

Allmän representation av processen eller flockningsreaktionen. Gula kolloidala partiklar interagerar eller flockar och sedan sediment. Källa: Gabriel Bolívar.

En representation av vad som förstås genom flockning visas ovan. Flockarna tenderar att visa former av skalor, och inte nödvändigtvis titta runt. Denna process härstammar antingen av yttre medel, såsom tillägg av ett flokulantmedel, eller genom den plötsliga destabiliseringen av kolloidala partiklar.

I vissa fall flyter de partiklar som produceras av flockning på ytan istället för sedimentering. Detta beror på den låga densiteten för några av dessa partiklar.

Floculation har applikationer i branschen och kan nämna dess användning inom ölindustrier, livsmedelsproduktion, pappersproduktion etc. På samma sätt används flockning i andra aktiviteter som rening och bevarande av vatten.

[TOC]

Flockningsreaktion

Kolloidalt tillstånd

Kolloidaltillståndet består av små suspenderade partiklar som inte bildar agglomerat. Dessa partiklar har elektriska laddningar på ytan, som utvecklar elektrostatiska avvisningar mellan angränsande partiklar. Av denna anledning kan de inte gå med i början.

Därför är det dessa ytliga elektriska laddningar som stöder stabiliteten i det kolloidala tillståndet och dess partiklar, så det finns ingen sedimentation.

Koagulering

Koagulation sker genom tillsats av kemiska föreningar som neutraliserar belastningar på kolloidala partiklar. Den mest använda koagulanten är alun, till₂(SW₄)₃· 14h₂ANTINGEN. Det sägs därför att koagulantia destabiliserar en elektriskt laddad partikel.

Kan tjäna dig: järnhydroxid (ii): struktur, egenskaper, användningar

Införandet av motsatta elektriska laddningar gör det möjligt för partiklarna att gå samman och bilda de submikrometriska flockarna. Dessa flockar kännetecknas av deras stabilitet när de stannar i suspension. Det vill säga att de fortfarande inte "bryter" det kolloidala tillståndet.

Flockning

Flockningen behöver blandningen för att vara mjuk, det vill säga att den utförs i låga hastigheter. Dessutom krävs närvaron av en polymerflockningsmedel med hög molekylvikt. Denna flockningsmedel är arrangerad runt en uppsättning submikrometriska flockar och producerar dess tillvägagångssätt.

Flockarna binder mellan dem och ökar deras interaktioner som styrs av van der Waals styrkor.  På detta sätt förlorar de energi och flockningsprocessen fortsätter att utvecklas för att ge upphov till lösa flockar.

Och sedan läggs lata flokkler till och stärks ömsesidigt till bildandet av makroflocs, som är synliga i suspension. När de når rätt storlek och vikt produceras deras sedimentation äntligen.

Typer av flockning

Det finns två typer av flockning: pericinetisk flockning och ortokynamisk flockning.

Pericinetisk flockning

Det är den som inträffar tack vare den browniska rörelsen. Denna typ av flockning påverkar bara diameterpartiklarna lägre än en mikron. Därför inträffar pericinetisk flockning ingenting mer i början av flockningsprocessen.

Ortokintisk flockning

Detta inträffar efter pericinetisk flockning. Det genereras av rörelse av partiklar i alla riktningar och hastigheter. Med större rörelse ökar sannolikheten för att partiklarna interagerar med varandra. Dessa rörelser induceras av en yttre energi till massan av vattnet eller lösningsmedlet.

Ansökningar

Flockning. Källa: Institute of Renewable Energies - UNAM/CC av -S (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)

Medan flockning är ett fenomen som normalt produceras i naturen, har människan lärt sig att använda denna process till sin fördel. Några av dess industriella applikationer kommer att nämnas nedan.

Det kan tjäna dig: kalciumcykel: egenskaper, steg och betydelse

Vattenbehandling

Kemiska föreningar som kallas koagulantia tillsätts till vatten. Dessa koagulantia binder till partiklar och kemiska föreningar i suspension, producerar deras aggregering och efterföljande sedimentation i form av fasta ämnen som kallas flocs.

Den mest använda kemiska föreningen är koagulant är aluminiumsulfat, även om natrium aluminerar och järnsulfat också används för detta ändamål. De bildade flockarna är sediment, klargör vattnet. Förutom filtrering och kemisk behandling för att rena vatten krävs emellertid.

Ädelmetallbrytning

För att få ädelmetaller är det nödvändigt att skilja dem från andra metaller och föreningar som förorenar dem. För detta används selektiv metallutfällning. Denna process åtföljs vanligtvis av flockning och sedimentation av de önskade metallerna, liksom föroreningar som fallet.

Ölproduktion

Vid jäsningen av öl ingriper celler, såsom jäst, som bildar makroskopiska flockar. Jästen som finns i dessa partiklar, kan sediment eller flyta högst upp i jäsningstankarna, där det kan samlas in för att återanvända i en ny jäsningscykel.

Flockning av jäst beror på koncentrationen av kalcium, vilket kräver en koncentration av 50 - 100 ppm. Denna flockning kan vändas med ett aggregat av sulfat, fosfat eller quelante EDTA -medel.

Ostindustri

Flokulering är en indikator på utvecklingen av bildandet av ostmassan i de initiala stadierna av ostutarbetning, vilket indikerar flockningstiden för etablering av ostmassan. I den kan micels som formar interagera med varandra och flockande.

Det kan tjäna dig: gallinsyra: struktur, egenskaper, erhållning, användning

Vattenkvalitet

Det finns kolloidjord som vid filtrering mot vatten producerar sin turbiditet och eutroferingsfenomenet. Detta är att kolloider är rika på näringsämnen som gynnar tillväxten och spridningen av vissa djur- och växtarter, vilket hindrar utvecklingen av andra arter.

Omvandlingen och flockningen av kolloider eliminerar deras tillgång till floder och sjöar. Därför förbättrar det vattenkvaliteten.

Exempel på flockning

Smörutarbetande

Den kompletta mjölken värms upp och vid kylning ackumuleras den på dess lipidyta som bildar en grädde. Denna kräm är produkten av en koagulation och flockningsprocess av mjölk. Därefter samlas grädden och används för beredning av smör.

Produktion och utfällning av snö

Flockning ingriper under bildning och utfällning av snö i form av kristaller.

Filtreringsprocess

I grödorna av biologiska arter som används i vissa industrier finns det generering av partiklar som kan hindra filtren och dräneringen av grödorna. Flockningen genom att öka storleken på partiklarna, lämnar utrymmen genom vilka vätskan kan cirkulera.

Asfaltenflockning

Förutsatt att asfaltener i oljor har varit i ett kolloidalt tillstånd, dessa är kapabla att flockna och sediment eller fälla ut. Många studier hävdar att genom att variera de naturliga förhållandena för råolja främjas flockning av asfaltens, vilket sediment som en svartbrun lera. Denna "lera" eller fast representerar otaliga problem för oljeindustrin.

Referenser

1. Dag, r., & Underwood, a. (1965). Kvantitativ analytisk kemi. (Femte ed.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Flockning. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Elsevier b.V. (2020). Flockning. Vetenskaplig. Hämtad från: Scientedirect.com
4. Metler Toledo. (s.F.). Vad är flockning. Återhämtad från: Mt.com
5. Yttre. Yolanda ochía Cárdenas. (2000). Vattenbehandling: koagulation och flockning. [Pdf]. Återhämtat sig från: sedapal.com.pe