Flocculazione e flocculazione inversa

FLOCCULAZIONE
Nel campo della chimica, la flocculazione è il processo mediante il quale le particelle colloidali emergono da un precipitato in forma flocculante o in scaglie da una sospensione, spontaneamente o mediante l'aggiunta di un chiarificante. Questo processo differisce dalla precipitazione in quanto il colloide viene sospeso nel liquido solo come dispersione stabile prima della flocculazione e non viene effettivamente disciolto in soluzione.
La coagulazione e la flocculazione sono processi importanti nel trattamento delle acque. L'azione di coagulazione consiste nel destabilizzare e aggregare le particelle mediante l'interazione chimica tra coagulante e colloide, e flocculare e precipitare le particelle instabili coagulandole in flocculazione.

DEFINIZIONE DEL TERMINE
Secondo la IUPAC la flocculazione è “il processo di contatto e adesione mediante il quale le particelle di una dispersione formano grappoli di dimensioni maggiori”.
Fondamentalmente, la flocculazione è il processo di aggiunta di un flocculante per destabilizzare le particelle cariche stabili. Allo stesso tempo, la flocculazione è una tecnica di miscelazione che favorisce l'agglomerazione e contribuisce alla sedimentazione delle particelle. Il coagulante comune è Al2 (SO4) 3• 14H2O.

Campo di applicazione

TECNOLOGIA DEL TRATTAMENTO DELL'ACQUA
La flocculazione e la precipitazione sono ampiamente utilizzate nella purificazione dell'acqua potabile e nel trattamento delle acque reflue, delle acque meteoriche e delle acque reflue industriali. I processi di trattamento tipici includono grigliatura, coagulazione, flocculazione, precipitazione, filtrazione delle particelle e disinfezione.
CHIMICA DELLA SUPERFICIE
Nella chimica colloidale, la flocculazione è il processo mediante il quale le particelle fini vengono raggruppate insieme. Il fiocco può quindi galleggiare sulla parte superiore del liquido (opalescente), depositarsi sul fondo del liquido (precipitato) o filtrare facilmente dal liquido. Il comportamento di flocculazione del colloide del suolo è strettamente correlato alla qualità dell’acqua dolce. L'elevata dispersione del colloide del suolo non solo provoca direttamente la torbidità dell'acqua circostante, ma provoca anche l'eutrofizzazione dovuta all'assorbimento di nutrienti nei fiumi, nei laghi e persino nello scafo sottomarino.

CHIMICA FISICA
Per le emulsioni, la flocculazione descrive l'aggregazione di singole goccioline disperse in modo che le singole goccioline non perdano le loro proprietà. Pertanto, la flocculazione è la fase iniziale (coalescenza delle goccioline e separazione della fase finale) che porta ad un ulteriore invecchiamento dell'emulsione. I flocculanti vengono utilizzati nell'arricchimento dei minerali, ma possono anche essere utilizzati nella progettazione delle proprietà fisiche di alimenti e farmaci.

DEFLOCCULARE

La flocculazione inversa è l'esatto opposto della flocculazione e talvolta viene chiamata gelificazione. Il silicato di sodio (Na2SiO3) è un tipico esempio. Le particelle colloidali sono solitamente disperse a intervalli di pH più elevati, ad eccezione della bassa forza ionica della soluzione e della predominanza di cationi metallici monovalenti. Gli additivi che impediscono al colloide di formare flocculanti sono chiamati antiflocculanti. Nella flocculazione inversa attraverso barriere elettrostatiche, l'effetto del flocculante inverso può essere misurato mediante il potenziale zeta. Secondo l’Encyclopedia Dictionary of Polymers, l’antiflocculazione è “uno stato o stato di dispersione di un solido in un liquido in cui ciascuna particella solida rimane indipendente e non collegata ai suoi vicini (proprio come un emulsionante). Le sospensioni non flocculanti hanno valori di resa pari a zero o molto bassi”.
La flocculazione inversa può rappresentare un problema negli impianti di trattamento delle acque reflue poiché spesso porta a problemi di sedimentazione dei fanghi e al deterioramento della qualità degli effluenti.