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实际上水体中胶体结构是很复杂的。侧如,黏土矿物大多数为薄板状结构,具有一定厚度,故除有 面表面外,还有边缘表面。在天然水体中黏土矿物板面常垦电负性,边面则垦正电性,使双电层的结构复 杂化,常表现出板面与另一微粒的边面相互吸引而结合,具有自然雾凝的特征。 高分子电解质如腐殖酸、蛋白质等,其电荷是由官能团的离解产生的,离解度即电荷值由水体p州 监决定,其表面电位还与官能团的数量和分布特征有关。双电层的结构也与围体表面的双电层结构不同 铁、铝、锰、硅等的水合氧化物或固体氧化物,其表面电荷是因结合氢离子或氢氧离子产生的,因而 表而电荷强烈地依懒于溶液的pH值。在天然水体中时常呈电负性,在低pH值时可呈正电性,在固定pH 值时,表面上有恒定的电位,这种双电层有明显的两性性质,因此零电点是其主要参数。 (3)胶体微粒的聚沉 胶体微粒的聚沉是指胶体厕粒通过碰撞结合成聚集体而发生沉淀现象,这现象也称凝聚。彩响胶体 微粒聚沉的因素是多种多样的,包括电解质的浓度、微粒的沫度、水体温度、p州值及流动状况、带相反电 荷微粒何相互作用等,其中主要因素是电解质浓度。从微粒本身结构看,微粒带同号电荷及微粒周用有水 化膜是使其稳定的两个士要原因。若消除这两个因素,微粒便可聚沉 图3-7是电解质浓度对ξ电位的影响,若曲线NC表示在带负电荷的黏土溶液中,没有加入电解质时 颜拉图围各液面的电位分布。当溶液加入电解质后,其中正离子会更多地被微粒吸附讲固定层,而使£申 拉绝对值下降,即由ξ下降到子,同时由于固定层中正离子增多,而扩散层中正离子相对减少,引起扩 双电层厚度变薄(由d变为d)。如果E电位降到不足以排斥胶体微粒相互碰撞时的分子间作用力,则微料 会聚集变大,并在重力作用下沉降。胶体微粒开始明显聚沉的E电位,称为临界电位。若加入的电解顺离 子能被微粒大量吸附到圆定层内 ,可使电位减为零,甚至变号。若ξ电位等于零时,表明胶体微粒及其 同定层的整体垦现电中性面处于等电状态,若E电位变号后绝对值较大,又可阻止胶体微拉的聚沉,总之 E电位大约在士0.0V时,胶体微粒在溶液中相当稳定。引入电解质到足够浓度,E电位变化到临界电位(大 的士0.03V)时,胶体微粒就会开始明显聚沉,且电解质中影响电位的离子价数越高,所起的凝聚作用越 强。 图3-7电解质对ξ电位的影 某些胶体微粒(如有机高分子胶体微粒)本身具有一定的亲水性,直接吸附水分子形成水化膜。对于这实际上水体中胶体结构是很复杂的。例如,黏土矿物大多数为薄板状结构,具有一定厚度,故除有板 面表面外,还有边缘表面。在天然水体中黏土矿物板面常呈电负性,边面则呈正电性,使双电层的结构复 杂化,常表现出板面与另一微粒的边面相互吸引而结合,具有自然絮凝的特征。 高分子电解质如腐殖酸、蛋白质等,其电荷是由官能团的离解产生的,离解度即电荷值由水体 pH 值决定,其表面电位还与官能团的数量和分布特征有关。双电层的结构也与固体表面的双电层结构不同。 铁、铝、锰、硅等的水合氧化物或固体氧化物,其表面电荷是因结合氢离子或氢氧离子产生的,因而 表面电荷强烈地依赖于溶液的 pH 值。在天然水体中时常呈电负性,在低 pH 值时可呈正电性,在固定 pH 值时,表面上有恒定的电位,这种双电层有明显的两性性质,因此零电点是其主要参数。 (3)胶体微粒的聚沉 胶体微粒的聚沉是指胶体颗粒通过碰撞结合成聚集体而发生沉淀现象,这现象也称凝聚。影响胶体 微粒聚沉的因素是多种多样的,包括电解质的浓度、微粒的浓度、水体温度、pH 值及流动状况、带相反电 荷微粒间相互作用等,其中主要因素是电解质浓度。从微粒本身结构看,微粒带同号电荷及微粒周围有水 化膜是使其稳定的两个主要原因。若消除这两个因素,微粒便可聚沉。 图 3-7 是电解质浓度对 ξ 电位的影响,若曲线 NC 表示在带负电荷的黏土溶液中,没有加入电解质时 颗粒周围各液面的电位分布,当溶液加入电解质后,其中正离子会更多地被微粒吸附进固定层,而使 ξ 电 位绝对值下降,即由 ξ 下降到 ξ′,同时由于固定层中正离子增多,而扩散层中正离子相对减少,引起扩散 双电层厚度变薄(由 d 变为 d′)。如果 ξ 电位降到不足以排斥胶体微粒相互碰撞时的分子间作用力,则微粒 会聚集变大,并在重力作用下沉降。胶体微粒开始明显聚沉的 ξ 电位,称为临界电位。若加入的电解质离 子能被微粒大量吸附到固定层内,可使 ξ 电位减为零,甚至变号。若 ξ 电位等于零时,表明胶体微粒及其 固定层的整体呈现电中性而处于等电状态。若 ξ 电位变号后绝对值较大,又可阻止胶体微粒的聚沉。总之, ξ 电位大约在±0.07V 时,胶体微粒在溶液中相当稳定。引入电解质到足够浓度,ξ 电位变化到临界电位(大 约±0.03 V)时,胶体微粒就会开始明显聚沉,且电解质中影响 ξ 电位的离子价数越高,所起的凝聚作用越 强。 图 3-7 电解质对 ξ 电位的影响 某些胶体微粒(如有机高分子胶体微粒)本身具有一定的亲水性,直接吸附水分子形成水化膜。对于这
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