水质工程学第3章凝聚和絮凝 分子而形成水化膜，则胶体稳定性主要决定于水化作用 3.2混凝机理 混凝机理是一个迄今尚未完全解决的理论问题。不同类型混凝剂，作用机理有 所不同。即使同一种混凝剂，对于不同的水质条件以及不同的投加量，作用机理也 有所不同，这里仅介绍一些基本概念。 (一)压缩双电层和吸附-电性中和作用 1、压缩双电层作用机理 由图3-2可知，要使胶体微粒碰撞结合，必须降低或消除排斥势能峰，使Ex<E6 而吸引势能与胶体电荷无关，它主要与构成胶体的物质种类、颗粒大小和密度等有 关。对于一定的水质，胶粒的这些性质是不变的。因此，降低排斥能峰的有效措施， 即是降低或消除胶粒飞电位（飞电位降低，排斥势能ER降低）。在水中投入电解质 盐类，可达到此目的。 对于天然水中粘土等带负电荷的憎水胶体而言，投入的混凝剂应能提供大量正 离子，由于离子扩散作用，大量正离子将会涌入扩散层乃至吸附层，因为胶核表面 总电位不变，增加扩散层及吸附层中正离子浓度，则扩散层减薄，相应地滑动面内 的尺寸也缩小了，其上的？电位从而降低。？电位的降低，引起了胶粒间相互作用 势能的变化，如图3一2虚线所示，图中E为飞电位降低后的综合势能。由图3-2 可知，当电解质浓度达到一定程度时，在任意距离内，E'均为吸引势能。当？电位 降至零时，滑动面可能与吸附层界面完全重合，胶团最易发生凝聚，？=0称为等 电状态。实际上只要？电位降至某一程度而使胶粒排斥能峰E=0,胶粒便开始明 显凝聚，这时的？电位称为临界电位。这种通过投加电解质压缩扩散层以导致胶粒 间相互凝聚的作用，简称压缩双电层作用机理。胶粒因？电位降低以致失去凝聚稳 定性的过程，称为胶体脱稳。（脱稳胶粒相互聚结，通常成为凝聚） 根据叔采一哈代价数法则，高价反离子压缩扩散层，远比低价反离子有效，如 要使负电荷胶体脱稳，所需正1价、2价和3价离子的投加量之比，大致为1：10： 10。 双电层作用机理在胶体化学上是用以阐述胶体凝聚的一个重要理论。它尤其适 用于低价电解质或电解质所提供的仅是简单离子的情况。 第3负共33贞