絮凝作用及其机理

药物分离与纯化技术课程预处理及固液分离技术—絮凝作用及其机理絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术大纲1.絮凝概念2.絮凝作用机理絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

絮凝作用：利用带有许多官能团的高分子线状化合物能在分子上吸附多个微粒的能力，通过架桥作用将许多微粒聚集在一起，形成粗大的松散絮团的过程。（一）絮凝概念絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

絮凝沉淀法：在混悬的提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与悬浮物发生分子间作用，使之沉降，除去溶液中的粗粒子，以达到精制和提高成品质量目的的一项新技术。

絮凝剂的种类很多，有鞣酸、明胶、蛋清、壳聚糖等。（一）絮凝概念絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

真溶剂分子：1×10-7cm，溶解状态、稳定，可透过滤纸，扩散很快，可渗析、不沉淀。

胶体颗粒：1×10-4cm-1×10-7cm，胶体状态、较稳定，能透过滤纸，扩散极慢，不能渗析、不易沉淀。

悬浮物颗粒：1×10-4cm-1×10-2cm，不能透过滤纸、不扩散、不渗析、短时间内不沉淀。（一）絮凝概念絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

胶体和悬浮物的特点：①均为不溶物。②均具有布朗运动，碰撞使小颗粒聚集，进而絮凝。③均带有电荷，这也是胶体和悬浮物颗粒在液体中稳定存在的原因。（一）絮凝概念絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

絮凝剂：是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，长链状结构，其链节上含有许多活性官能团，包括离子基团以及非离子型基团。

它们通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附在胶粒的表面。当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上，产生架桥联结时，就形成较大絮团，产生絮凝作用。（一）絮凝概念絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

（一）絮凝概念(a)—聚合物分子再液相中分散、均匀分布在粒子之间；(b)—聚合物分子链在粒子表面的吸附；(c)—被吸附链的重排，最后达到一种平衡构象；(d)—脱稳粒子互相碰撞，架桥形成絮团；(e)—絮团的打碎———虚线代表聚合物分子吸附在粒子表面后，直接形成絮团

高分子絮凝剂的混合、吸附和吸絮凝作用示意图絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术

①颗粒凝集

胶体由于所带电荷的斥力大于颗粒布朗运动的动能，所以能够在液体中稳定存在。当平衡被打破，即出现脱稳状态。（二）絮凝作用机理絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术几种脱稳状态：（ａ）胶体颗粒水化膜具有粘滞力，颗粒间范德华力不足以把颗粒间夹层水化膜完全排斥，此时颗粒虽能够集结，但不能直接接触，称之为凝聚。（ｂ）当颗粒的水化膜粘滞较弱时，颗粒间的范德华力足以把水夹层排挤出去，颗粒间直接接触，这样的过程成为凝结。（ｃ）颗粒的凝聚和凝结都是胶体脱稳并形成细小凝聚体的过程，这些细小的凝聚体在絮凝剂的作用下生成体积较大的絮凝体，从水中分离出来，称之为絮凝过程。（二）絮凝作用机理絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术②双电层的压缩和电荷的中和作用

双电层的压缩指电解质可以中和颗粒表面的电荷而压缩胶体中的双电层。胶体的电荷中和作用指由于胶体颗粒表面对带相反电荷的异电吸附而中和了胶粒的部分电荷，使胶体的ζ点位降低到足以克服斥力产生絮凝沉淀。（二）絮凝作用机理双电层的压缩和电荷的中和作用絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术③桥连作用桥连作用是指溶液中胶体和悬浮颗粒通过有机或无机高分子絮凝剂吸附，形成桥架式空间结构的絮凝体的过程。（二）絮凝作用机理双电层的压缩和电荷的中和作用絮凝作用及其机理-预处理及固液分离技术