Структура и механизм образования осадка частиц коагулята при ППД
9-05-2017, 19:30
Для объяснения влияния прогрессивной предварительной дефекации на образование более крупных частиц осадка И. Дедек выдвинул теорию стабилизации коллоидов диффузионного сока. Стабилизация коллоидов, согласно И. Дедеку, обусловлена обменом ионов Na+, К+ на ион Са++. Составную часть коллоидов диффузионного сока составляют, как уже отмечалось выше, белки и пектиновые вещества, содержащие функциональные карбоксильные группы. Поэтому их можно рассматривать как ионообменники, находящиеся в смешанном Na+, К+ и Н+ циклах. При обработке диффузионного сока известью коллоиды способны обменивать ионы Na+, К+ на ионы Са++. Такой обмен ведет к уменьшению степени гидратации частиц. Это положение справедливо как для синтетических, так и природных ионообменников.
При одноразовой дефекации в растворе имеется сразу большая концентрация ионов Са++. В результате обмен ионов произойдет быстро и главным образом на поверхности частиц, что приведет к быстрой коагуляции и образованию на поверхности пленки с меньшей степенью гидратации, которая препятствует дальнейшему проникновению ионов Са++ внутрь коллоидной частицы. Вследствие этого обмен ионов при одноразовом добавлении извести будет неполным.
При прогрессивной предварительной преддефекации концентрация ионов Са++ изменяется постепенно. Поэтому в начале добавления извести обмен ионов происходит по всей массе коллоидной частички без образования агрегата. Благодаря этому обмен ионов при прогрессивной предварительной преддефекации будет значительно большим, чем при одноразовой дефекации.
Различная величина обмена ионов в обоих случаях, согласно И. Дедеку, обусловливает неодинаковую степень гидратации коллоидных частиц, которая при прогрессивной предварительной преддефекации будет меньше, а следовательно, фильтрационные и седиментационные свойства коллоидных частиц осадка лучше, чем при одноразовой дефекации.
Однако, как показано исследованиями Р. Кона и З. Коновой на основании исследований седиментации в гравитационном и центробежном полях и реологических свойств, основная разница свойств агрегатов осадка, образованного при одноразовой и прогрессивной предварительной преддефекации, состоит прежде всего в различном пространственном расположении частиц в агерегатах осадка.
При одноразовой преддефекации полная коагуляция наступает сразу, в результате образуется механическое сплетение частиц осадка без определенной ориентации, что приводит к образованию довольно рыхлой структуры агрегатов осадка.
При прогрессивной предварительной преддефекации, наоборот, происходит постепенная коагуляция коллоидов. Первые порции коагулята являются как бы центрами коагуляции. Вследствие этого первичные частички осадка расположены в агрегатах осадка определенным способом. При этом экспериментально установлено, что частицы осадка анизометрические, т. е. один размер значительно больше двух других. По своей форме они могут быть похожи, например, на палочки, или вытянутые волокна, или вытянутые элипсоиды.
Результаты исследований В. Тибенского, Р. Кона и З. Коновой согласуются с представлениями И. Вашатко о коагуляции коллоидов в так называемой метастабильной области пересыщения и объясняют улучшение седиментационных и фильтрационных свойств осадка при прогрессивной предварительной преддефекации.
При одноразовой дефекации в растворе имеется сразу большая концентрация ионов Са++. В результате обмен ионов произойдет быстро и главным образом на поверхности частиц, что приведет к быстрой коагуляции и образованию на поверхности пленки с меньшей степенью гидратации, которая препятствует дальнейшему проникновению ионов Са++ внутрь коллоидной частицы. Вследствие этого обмен ионов при одноразовом добавлении извести будет неполным.
При прогрессивной предварительной преддефекации концентрация ионов Са++ изменяется постепенно. Поэтому в начале добавления извести обмен ионов происходит по всей массе коллоидной частички без образования агрегата. Благодаря этому обмен ионов при прогрессивной предварительной преддефекации будет значительно большим, чем при одноразовой дефекации.
Различная величина обмена ионов в обоих случаях, согласно И. Дедеку, обусловливает неодинаковую степень гидратации коллоидных частиц, которая при прогрессивной предварительной преддефекации будет меньше, а следовательно, фильтрационные и седиментационные свойства коллоидных частиц осадка лучше, чем при одноразовой дефекации.
Однако, как показано исследованиями Р. Кона и З. Коновой на основании исследований седиментации в гравитационном и центробежном полях и реологических свойств, основная разница свойств агрегатов осадка, образованного при одноразовой и прогрессивной предварительной преддефекации, состоит прежде всего в различном пространственном расположении частиц в агерегатах осадка.
При одноразовой преддефекации полная коагуляция наступает сразу, в результате образуется механическое сплетение частиц осадка без определенной ориентации, что приводит к образованию довольно рыхлой структуры агрегатов осадка.
При прогрессивной предварительной преддефекации, наоборот, происходит постепенная коагуляция коллоидов. Первые порции коагулята являются как бы центрами коагуляции. Вследствие этого первичные частички осадка расположены в агрегатах осадка определенным способом. При этом экспериментально установлено, что частицы осадка анизометрические, т. е. один размер значительно больше двух других. По своей форме они могут быть похожи, например, на палочки, или вытянутые волокна, или вытянутые элипсоиды.
Результаты исследований В. Тибенского, Р. Кона и З. Коновой согласуются с представлениями И. Вашатко о коагуляции коллоидов в так называемой метастабильной области пересыщения и объясняют улучшение седиментационных и фильтрационных свойств осадка при прогрессивной предварительной преддефекации.