Coagulare floculare

sarurile de Al(III) si Fe(III) si sarurile prehidrolizate ale acestora

prezinta in solutii anumite proprietati care pot actiona in sensul modificarii caracteristicilor superficiale ale particulelor

o sare de Al(III) sau de Fe(III) in apa, disociaza si produce Al3+ si Fe3+ care se hidrateaza si formeaza complecsii de tip Al(H2O)3+6 si Fe(H2O)3+6.

reactii in care H2O din pozitiile de hidratare sunt inlocuite de ionii (OH-). -> varietati de specii solubile:

specii monomoleculare ca Al(OH)2+ si Al(OH)+2.

specii polinucleare (mai multi ioni de aluminiu) cum ar fi Al8(OH)4+20. In ciuda faptului ca unii produsi au numai una sau doua sarcini pozitive, sunt totusi coagulanti pentru ca adsorb foarte puternic pe suprafata lor coloizii negativi.

conduc la destabilizare prin 2 mecanisme:

1-adsorbtie si neutralizarea sarcinii si

2-inglobarea intr-un precipitat.

Al(H2O)3+6 + H2O <-> Al(H2O)5(OH)2+ +H3O+

Fe(H2O)3+6 + H2O <-> Fe (H2O)5(OH)2+ +H3O+

H+ eliberati prin aditia sarii de Al reactioneaza cu alcalinitatea naturala din apa:

Al2(SO4)3.14H2O +Ca(HCO3)2 ->2Al(OH)3 +3CaSO4 +3CaSO4 +14 H2O +6 CO2

Teoretic : la 1 mg/l de Al2(SO4)3.14H2O se consuma 0,5 mg/l (ca CaCO3) alcalinitate si se produce 0,44 mg/l CO2.

Daca alcalinitatea naturala nu este suficienta pentru ca reactia sa aibe loc, se adauga lapte de var sau soda calcinata ( cresterea pH-ului):

Al2 (SO4)3.14 H2O +3Ca(OH)2 -> 2Al(OH)3 +3 CaSO4 + 14 H2O

Al2 (SO4)3.14 H2O + 3Na2SO4 +3 H2O-> 2Al(OH)3 +3Na2SO4 +3CO2 +14 H2O

pH mic: Al+3 si Fe+3 sunt hidratati cu 6 H2O orientate octaedric. Densitatea de electroni este deplasata catre metalul central slabind legatura oxigen-hidrogen.

pH mare: sau daca se adauga in apa un coagulant concentrat -> hidroliza (eliberarea unuia sau a mai multor ioni de hidrogen) care duce la scaderea sarcinii metalului hidratat

cantitatea de Al(III) si Fe(III) adaugata apei este suficienta pentru a depasi solubilitatea hidroxidului metalic, produsii de hidroliza formeaza anumiti intermediari in formarea hidroxidului metalic precipitat ->neutralizarea sarcinii si inglobarea in precipitat

sarurile de Al(III) sau de Fe(III) adaugate in apa la concentratii mai mici decat limita de solubilitate a hidroxidului metalic, produsii de hidroliza se formeaza si se adsorb pe particule -> destabilizarea prin neutralizarea sarcinii.

corelatia intre pH, doza de coagulant si concentratia coloidului determina mecanismul de coagulare. Precipitarea hidroxidului de metal amorf este necesar pentru a produce coagularea stanjenita.

solubilitatea Al(OH)3 (s) si Fe(OH)3 (s) - valoare minima la o anumita valoare de pH si creste odata cu cresterea sau descresterea pH-ului de la aceasta valoare.