Осветлители используются для удаления взвешенных твердых частиц из жидкостей путем вызывания флокуляции , в результате чего твердые частицы образуют более крупные агрегаты, которые можно легко удалить после того, как они всплывут на поверхность или опустятся на дно емкости.
Частицы размером менее 0,1 мкм (10−7 м ) в воде постоянно находятся в движении из-за электростатического заряда (часто отрицательного), который заставляет их отталкиваться друг от друга. [ необходима цитата ] После того, как их электростатический заряд нейтрализуется с помощью коагулянта, более мелкие частицы начинают сталкиваться и агломерироваться (собираться вместе) под воздействием сил Ван-дер-Ваальса . Эти более крупные и тяжелые частицы называются хлопьями.
Флокулянты, или флокулянты (также известные как флокирующие агенты), — это химические вещества, которые способствуют флокуляции, заставляя коллоиды и другие взвешенные частицы в жидкостях собираться в скопления, образуя хлопья. Флокулянты используются в процессах очистки воды для улучшения осаждения или фильтруемости мелких частиц. Например, флокулянт может использоваться при фильтрации воды в бассейнах или питьевой воды для удаления микроскопических частиц, которые в противном случае могли бы сделать воду мутной ( непрозрачной ) и которые было бы трудно или невозможно удалить только фильтрацией.
Многие флокулянты представляют собой многовалентные катионы , такие как алюминий , железо , кальций или магний . [1] Эти положительно заряженные молекулы взаимодействуют с отрицательно заряженными частицами и молекулами, чтобы уменьшить барьеры для агрегации. Кроме того, многие из этих химикатов при соответствующем pH и других условиях, таких как температура и соленость , реагируют с водой, образуя нерастворимые гидроксиды , которые при осаждении связываются вместе, образуя длинные цепи или сетки, физически захватывая мелкие частицы в более крупные хлопья.
Длинноцепочечные полимерные флокулянты, такие как модифицированные полиакриламиды , производятся и продаются производителями флокулянтов. Они могут поставляться в сухой или жидкой форме для использования в процессе флокуляции . Наиболее распространенный жидкий полиакриламид поставляется в виде эмульсии с 10-40% активных веществ, а остальное — неводная жидкость-носитель, поверхностно-активные вещества и латекс . Такая форма позволяет легко работать с вязкими полимерами при высоких концентрациях. Эти эмульсионные полимеры требуют «активации» — инверсии эмульсии, чтобы молекулы полимера образовали водный раствор.
В качестве флокулянтов используются следующие натуральные продукты: [2]