凝結劑

凝結劑（coagulant）又稱凝聚劑和凝集劑，能使溶膠凝結的物質。主要是鹽類等電解質，其離子能中和膠體粒子的相反電荷 而引起凝結。是用於澄清渾水，淨化污水的一種物質，如硫酸鋁、明礬就是常用的凝集劑，加入冰中後起化學反應，經過攪拌形成絮狀物，促使懸浮雜質沉澱，故有淨化水的作用。

基本介紹

• 中文名：凝結劑
• 外文名：coagulant
• 別稱：凝聚劑，凝集劑
• 功能：能使溶膠凝結
• 例子：明礬、硫酸鋁等
• 套用：淨化污水等

分類

在膠乳工業中，可分為：（1）強凝結劑，凝結作用迅速，例如乙酸銨和乙酸的水溶液、硝酸鈣的醇（甲醇或乙醇）溶液；（2）緩凝結劑，凝結作用較慢，例如氟矽酸鈉的水溶液、皂土和氫愧疚化鋁的水懸膠體；（3）熱凝結劑，是在一定溫度下能使膠乳凝結的物質，套用較多的是鋅氨絡離子[Zn（NH₃）n]，可由氧化鋅或氯化鋅與氨水等配製而成，近年來也使用各種合成高聚物如聚乙烯甲基醚、聚氧丙烯二醇（分子量500-850）等。此外，如淨化水用的明礬和硫酸鋁，凝結豆腐用的石膏，和從牛乳中沉澱酪素用的乙酸等都是凝結劑。又如土壤中加入部分水解的聚丙烯腈鈉鹽或羥化乙酸乙烯的蘋果酸聚合物，難使土壤凝結，防止被風吹散，增加水土保持作用等。

水分子凝結劑與水在1∶4～12的範圍內混合時能迅速與水分子發生反應，體積膨脹，可達到30倍以上，在5～15秒後形成一種多孔凝膠狀物質。廣泛用於處理各種施工中遇到的水滲漏情況，如大孔洞湧水，裂隙滲水，點滲，面滲，井巷岩石接茬縫淋水等。

水處理凝結劑

明礬

十二水合硫酸鋁鉀（Alum），又稱：明礬、白礬、鉀礬、鉀鋁礬、鉀明礬，是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽。無色立方晶體，外表常呈八面體，或與立方體、菱形十二面體形成聚形，有時以[111]面附於容器壁上而形似六方板狀，屬於α型明礬類復鹽，有玻璃光澤。密度1.757g/cm，熔點92.5℃。64.5℃時失去9個分子結晶水，200℃時失去12個分子結晶水，溶於水，不溶於乙醇。明礬性味酸澀，寒，有毒。故有抗菌作用、收斂作用等，可用做中藥。明礬還可用於製備鋁鹽、發酵粉、油漆、鞣料、澄清劑、媒染劑、造紙、防水劑等。

明礬

明礬作為淨水劑的作用：明礬溶於水後電離產生了Al，Al與水電離產生的OH結合生成了氫氧化鋁，氫氧化鋁膠體粒子帶有正電荷，與帶負電的泥沙膠粒相遇，彼此電荷被中和。失去了電荷的膠粒，很快就會聚結在一起，粒子越結越大，終於沉入水底。這樣，水就變得清澈乾淨了。

固體硫酸鋁

固體硫酸鋁為白色有光澤結晶、顆粒或粉末。味甜。在空氣中穩定。86.5℃時失去部分結晶水，250℃失去全部結晶水。當加熱時猛烈膨脹並變成海綿狀物質。燒到赤熱時分解為三氧化硫和氧化鋁。當相對濕度約低25%時風化。易溶於水，幾乎不溶於乙醇，溶液呈酸性。久沸後有不溶性鹼式鹽沉澱。相對密度1.62。硫酸鋁是一個被廣泛運用的工業試劑，通常會與明礬（既十二水合硫酸鋁鉀）混淆。硫酸鋁通常被作為絮凝劑，用於提純飲用水及污水處理設備當中，也用於造紙工業。

硫酸鋁

固體硫酸鋁的作用

1.造紙工業中用作紙張施膠劑，以增強紙張的抗水、防滲性能；

2.溶於水後能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑；

3.用作濁水淨化劑，也用作沉澱劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料（收斂劑）；

4.消防工業中，與小蘇打、發泡劑組成泡沫滅火劑；

5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；

6.白蛋白巴氏殺菌的穩定劑（包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃）；

7.可作原料，用於製造人造寶石和高級銨明礬，其他鋁酸鹽；

8.燃料工業中，在生產鉻黃和色淀染料時作沉澱劑，同時又起固色和填充劑作用。

硫酸亞鐵

藍綠色單斜結晶或顆粒。無氣味。在乾燥空氣中風化。在潮濕空氣中表面氧化成棕色的鹼式硫酸鐵。在56.6℃成為四水合物，在65℃時成為一水合物。溶於水，幾乎不溶於乙醇。其水溶液冷時在空氣中緩慢氧化，在熱時較快氧化。加入鹼或露光能加速其氧化。相對密度（d15）1.897。半數致死量（小鼠，經口）1520mG/kG。有刺激性。無水硫酸亞鐵是白色粉末，含結晶水的是淺綠色晶體，晶體俗稱“綠礬”，溶於水水溶液為淺綠色。用於色譜分析試劑。點滴分析測定鉑、硒、亞硝酸鹽和硝酸鹽。還原劑。製造鐵氧體。淨水。聚合催化劑。照相製版。

硫酸亞鐵

聚丙烯醯胺

聚丙烯醯胺（PAM）是一種有機合成的聚合物，被廣泛添加到灌溉用水，以幫助防止水土流失。 PAM是非常有效的解決在水中的懸浮泥沙和穩定現有的土壤結構。 PAM的作用就是緊密結合土壤礦物顆粒，但沒有人知道。 我們確定，許多不同的化學和物理過程幫助PAM綁定礦物顆粒。 土壤礦物的類型確定涉及哪些進程。 在其中一個進程中，鈣就像粘土顆粒之間的橋樑和PAM。 在其它過程中，PAM直接結合的粘土礦物顆粒的表面。 在這項研究中產生的知識將幫助科學家和工程師設計更好的農業管理系統，農民和廣大市民受益，減少水土流失，減少泥沙在河流和湖泊。本文的目的是確定陽離子和陰離子聚丙烯醯胺（PAM）作為絮凝劑分散的粘土和粘土礦物的影響評估之間的聯結機制粘土礦物表面的陽離子和陰離子PAM。 甲相對的絮凝指數被用來量化之間的交點PAM和的Ca和Na形式的高嶺石，伊利石，石英等。陽離子聚丙烯醯胺是非常有效的所有三個礦物質，而不管用於凝聚的電解質濃度或飽和陽離子。 在鹼性條件（pH值= 10.9），陽離子型PAM是略少比在中性（pH值為5.9-8.2）或酸性（pH = 3.4）條件下有效。 正電荷的官能團的陽離子性PAM上被認為是直接結合礦物表面上的帶負電荷的網站。 陰離子PAM絮狀隨飽和陽離子（鈣>>娜），礦物（高嶺石>伊利石>>石英），和治療的療效（酸>鹽> H2O>基地）。 結果表明，陽離子橋接（PAM-CA-粘土）是主要的陰離子PAM和粘土礦物表面之間的聯結機制。 然而，上的PAM和質子化的非橋鍵aluminol組高嶺石和伊利石和疏水性之間的鍵合碳鏈的陰離子PAM和高嶺石的基底表面的橫向邊緣上的電負性基團之間的氫鍵也被建議由絮凝的數據。

聚丙烯醯胺

選礦中的作用

在選礦工藝中，分離細粒礦物採用浮選法或其他選礦方法不易奏效，但有些礦物可通過添加凝結劑使目的細粒礦物（或無用礦泥）凝結而達到有效分離的目的。不同礦物的懸浮粒子表面所帶的z-電位並不相同。帶同種電荷的顆粒相互排斥，處於分散狀態而不易凝結，而帶不同電荷的顆粒則相互吸引使電性中和，進而產生凝結作用。凝結劑的主要作用就是改變礦漿中懸浮粒子之間的電性和相互作用力，減少相同電荷粒子的碰撞，或使顆粒表面失去電荷，從而使細粒礦物凝結沉澱。
在選礦工藝中，用無機化合物（含無機大分子）作為細粒級礦物團聚的凝結劑。常用的凝結劑有：鹼式氯化鋁、硫酸鐵、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵、氯化鋅、四氯化鈦、硫酸、鹽酸、二氧化碳、碳酸鈉、石灰、活性二氧化矽和膨潤土等。套用凝結劑通過凝結作用可以使鐵礦物和粘土礦物分離。用石灰作凝結劑加至精礦濃縮池使精礦凝結，提高濃縮與過濾的效率。
凝結劑在環境保護、土壤學等方面也有重要的用途。例如用明礬淨化飲用水、工業用水或工廠廢水，使水中所含懸浮粒子凝結。還用於固體粉末的凝結，如粉塵控制等方面。