混凝中Zeta电位的影响因素VIP免费

混凝中Zeta电位的影响因素李敏1，宗栋良2(1.苏州大学材料与化学化工学院,江苏苏州215123;2.深圳市水质检测中心，广东深圳518055)摘要：Zeta电位在混凝中得到日益广泛的应用，为更好地利用Zeta电位这一指标，较为全面地分析了影响Zeta电位的各种因素：胶体颗粒本身的性质、环境介质（pH值、离子强度等）、混凝剂的性质和一些操作条件（光照和温度等）。关键词：混凝;Zeta电位;影响因素中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1674-4829（2010）03-0009-030引言胶体体系的双电层理论中，固定层和扩散层的交界面即滑动面处的电位，称为Zeta电位或电动电位。对于两种不同的带电粒子体系，当其他因素相同时，Zeta电位较高的体系，质点间排斥力较大，不易发生聚沉，处于相对稳定状态；而Zeta电位较低的体系，质点间排斥力较小，不稳定，容易发生聚沉；在等电点即Zeta电位为零时，此时质点间排斥力最小，胶体稳定性最低，也最容易发生聚沉。因此，胶体颗粒的稳定性与其Zeta电位的大小由密切关系，传统胶体化学认为Zeta电位是影响胶体稳定性的主要因素。近年来，Zeta电位在许多领域得到了应用：造纸、矿物浮选、医药、粘结剂、水和废水的混凝和膜处理等等[1]。在水和废水的混凝技术中，Zeta电位被常用于研究混凝效果和混凝剂的最佳投加量。一般情况下，Zeta电位在－5～0mV范围内时即可获得良好混凝效果[2]。在原则上，Zeta电位可由任何一种电动现象（即电泳、电渗、沉降电位和流动电位）来测定。采用较多的是用电泳实验，测定电泳速度计算而得Zeta电位，甚至直接以电流淌度EM来作为Zeta电位的衡量指标。目前混凝实验中，电泳速度的测定主要采用显微电泳技术和电泳光散射技术。经过推导得出电流淌度EM与Zeta电位的关系式，可表示为[3]：式中：EM为电流淌度；ξ为Zeta电位；ε为液体的介电常数；μ为液体的粘度系数；α为颗粒半径；к为Debye-Hückel参数；f(кα)称修正系数。由式（1）及其推导条件可知，Zeta电位值受到多种因素的影响，大致可以分为胶体颗粒本身性质、环境介质性质、操作条件等。在混凝中，混凝剂的性质也显然是重要的影响因素之一。1颗粒性质的影响表1列出了一些常见的几种粘土胶体的Zeta电位。由表中数据可知，这几种粘土胶体均为负值，而且，薄层折褶状的蒙脱土，Zeta电位绝对值最大，长条状的凹凸棒土，Zeta电位绝对值最小。因此，胶粒的种类不同，形态不同，其Zeta电位也不同，Zeta电位受到胶粒形态的制约。收稿日期：2010-03-25作者简介：李敏（1974-），女，辽宁营口人，硕士，讲师，研究方向为水处理和水质检测.InfluenceFactorsonZetaPotentialinCoagulationLIMin,ZONGDong-liangAbstract：Zetapotentialisusedwidelyincoagulation.Toutilizetheindicatorbetter,thispapergaveacriticalviewontheinfluencefactorsonZetapotentialincoagulation.Thesefactorsincludedcolloidnature,environmentalmedia,suchaspHandionicstrength,coagulantandworkingconditions,suchaslightandtemperature.Keywords：Coagulation;Zetapotential;Influencefactor第23卷第3期2010年6月环境科技EnvironmentalScienceandTechnologyVol．23No．3Jun．2010EM＝2εξ3μf(κα)（1）环境科技2010年6月图2各种铝盐形成的絮体的EM随pH值的变化曲线543210-15678910pH值AC-10PAC-18PAC-25ACEM/（μm·cm·V-1·S-1）0-10-20-30-40-50-60-70-8034567891011pH值ξ/mV图1高岭土悬浊液的ξ与pH值的关系曲线表1几种粘土胶体的Zeta电位2环境介质的影响2.1pH值pH值不仅直接影响到胶粒颗粒的表面电荷，而且影响着混凝剂的水解平衡及其产物的存在形态，是影响Zeta电位的最重要因素之一。Zeta电位与pH值的关系，在过去已经研究了不少，同种胶粒尽管由于来源、准备方法的不同而所有限制，但是Zeta电位与pH值的关系曲线的总体形状却非常相似[4]，图1即为典型的曲线，其Zeta电位随着pH值的增大而减小。研究结果的不同之处在于较低pH值的区域。以高岭土为例，有研究[5]表明离子强度均为0.01mol/L下，高岭土的平均Zeta电位在pH值为4，7，10时分别为－9±14mV，－34±5mV，－46±2mV，因此Zeta电位在pH值为4时，有...