Vízügyi Közlemények, 1969 (51. évfolyam)

3. füzet - VÍZMINŐSÉG ÉS VÍZVÉDELEM - Bulkai Lajos-Kőrös Zoltán: A koaguláció és segéd-derítőanyagok szerepe a víztisztításban

A koaguláció szerepe 341 A taszító erők csökkentése ellenkező előjelű — tehát pozitív töltésű — ionok, illetve hidroxidok segítségével történik. A pozitív ionok behatolnak a lebegőanyagot körülvevő kettősréteg ionfelhője s a pozitív hatás növelésével „komprimálják" a kettős réteget s vele együtt csökkentik a zéta-potenciált. Minél több vegyértékű a pozitív ion, azaz a kation, annál erőteljesebb a zéta-potenciál csökkenése. A Schulze—

Hardy törvény értelmében a két értékű ion 50—60-szor, a három értékű pedig 700—1000-szer hatásosabb, mint az egy vegyértékű ion. A víztisztításnál használt alumínium, illetve vas (III) sók fémionjai 3 vegyértékkel rendelkeznek. A kutatások eredménye szerint azonban ennek az ionhatásnak viszonylag kisebb jelentősége van a víztisztításban [7]. Perikinetikus hatás Sokkal nagyobb a hatása és szerepe a fémhidroxidoknak. Régebben úgy tudták, hogy az adagolt fémsókból egyszerűen Al(OH)

3, vagy Fe(OH)

3 pehely képződik, mely az izoelektrornos pontnál kisebb pl 1 érték mellett pozitív hatású s ez segíti a negatív töltésű kolloidok kicsapatását. A kicsapás akkor következik be a legtökéletesebben, amikor a szennyeződés negatív és a pelyhek pozitív töltése teljesen semlegesítődik. Ez valóban igaz, de ma már Stumm és Morgan [16] vizsgálatai alapján sokkal részletesebben és tisztábban látják a hidroxidok kialakulása közbeni jelenségeket. Magyarázatuk szerint a hidratált alumínium, illetve fen i kation az ún. „koordinációs" vízmolekuláknak hidroxilionokkal történő kicserélődése révén fokozatosan veszíti el pozitív töltését. Közben a kialakuló kisebb pozitív töltésű fémhidroxidok összekötődnek egymással, mintegy „polimerizálódnak", s így a külön-külön kapott kis pozitív töltések összegeződnek. Emiatt a képződő komplexek nagyobb pozitív töltéssel rendlkeznek. E folyamat egy darabig előrehalad, majd amikor már igen nagy lesz a „polimer", s további OH-ion felvételével az Al és OH ionok között kialakul az 1:3 viszony, a pehely semleges állapotú fémhidroxiddá válik. Magasabb pH-jú vizekben további OH-ion felvételével negatív lesz a fémhidroxid töltése (amfoter jelleg). Ezt a folyamatot alumíniumhidroxid esetében Ochler közlése [4] alapján érzékelteti a 3. ábra. Mint látható, a pelyhesedés kezdete és a semleges állapot között játszódik le a töltésnövekedést mutató „polimerizáció". Ezek a nagyobb pozitív töltésű közbenső hidroxidok azok, amelyek adszorpció révén a negatív zéta-potenciálú lebegőanyag semlege3. ábra. Alumíniumhidroxidok keletkezésének folyamata Ochler szerint Fig. 3. The process of aluminium hydroxide formation according to Oehler Bjld 3. Entstehung von Aluminiumhydroxiden nach Oehler