U HARAVOSK>?JE 1» V LJUBLJANI OOTILEK 2A DOKTORSJU BISERTACIJA OTICAJ SREB3TA?A (ELEETHOLIfA I FLOHJLAHATA) W KIZIIIU TALOŽEIfJA TTHDIB ČISTICA 0 THC0ČI1TA1IA BIPL. IHG. KOCHAMAB 1USHA Ljubljana 1965 JUOSLAVIH 11196824 ah (ATAHAtnnroj* i AtriaoHTisLia) avatzctje uoitu AJUHl6UXIT 9 AOIT8S5 HiafiVT AlMSOJAT UVISflS AlffiUl OAMAHOO« .0111 S A D H ž A J tfvod .............................................. Str. 1 I. deo I. Teorija sediaentacije ...................... f II. Suapenzija 1 koloidalnoet uopŠte ........... 8 III. Problem uticaja duplog alo^a, koji postaje ravaotelnl ill flokulacijski proees na suspeaziju solova •••««.....•»••««•••«•»•••• lo IV. Električke pojave na razdvo^nim površinaaa 14 V. Difusni ili Lk>uyev sloj ...........••••••••• 15 VI. Sternov icodel duplog aloja i ostali primeri 16 VII. Kriti5ki «eta poteneijal................... 19 VIII. 1'avnoteža odbojnih i privlačnih sila kod čestica ........................ 2o IX. Suiciranje odboja 1 privlačnosti ............ 21 X, Čiata kriva aied^usobnog upliva i stabilnoot aola .......................•••*• 22 II. deo II. Uzorci ssa ave eicsperij&ente su slede<5i •••••• 26 XII• 3 ko^a djeluje na fiesticu. Ovoj sili, koja prouz-rokuje, da se Čestica taloži, djeluju auprotno dve do-datne ailej •/ Efekt potiaka, kojl naatupa zbog istlsnute tekučine po Ceatici. b/ Frikci^onl otpor preoa gibanju čestice u tokučini. Hadi toga je braina, kojom ao destlca t&ložl« »aviana od fronanl^iraka koj« odredjuju rtlativnu reličlnu svake od tlh 8ila. Za neku datu fcesticu torne sll«9 koje ae odupiru usedan^u raatu ea brzinom« ?rikcijona otpornoat raate m ubrsavanjem 6«8tica. Konačno poatidi<5« ae brzina, kod ko^e eu sile tren^a ^ednake allaaa ttž«. Kad «e poetigne ova tačkat brasina »•dia«ntlrajuče «• Cestice poataje konstantna. Cva konačna, aakalaalna bralna ovisi o sraato&tlf obliku 1 specifi5noj težini čeatice, kao 1 o speclfldnoj t«iinl 1 viskoznosti tekučine. Zbog jednoatavnosti atudiranja zavlsnoati ovlh proaenljivih paraaetra obično priuzjae s«f da je oblika čeatica sferična, t« da e% 8«dlaentuQe u neatlaljivoj tekudlnl pod uticajaa alla ravnomernog gravitacionog polja. Za reSenje zavisnosti lzaedju promenljivih parajaetra, ko^« audjeluju u mehanizau a«di»entiranja moie ae upotrebiti dlmenstioaalna analiza. Otpor tren^a ?r (hidravliSni otpor) zrna okruglog oblika pri padanju u mirnoj stojedoj tekudinl savisl od fietiri aedjueob-no naaavianih faktora i to odt visicoznoeti i apecifične teži-»• t«ku<5ine te proiaera 1 brzine fteatice. Pajttiti aoraao, da a tom« nij« obuhva5«n otpor radi potlska. Pomodu dtmenEi^o-naln« analisi« nofttso dobiti sl«de<5u ©apiričnu jednačinu« Tt m k T2d2^ (dT^/«r* 1) Faktor Pr/k v d c) funkci^a a« Reyaoldaovog broja a«dim«ntira- se čaatic« te ga obično nasivaiao kocf iciaentom otpora Cd. Pr - sila tr«njat koja ee odupire aedimentaci^i Ceatice k » konatanta d « preSnlk Čestice v * brzina, kod koje se Cestice aedtaentuju 8 » guatina sredlne u * Tiakoanaost fiiete tekučlne m * «k»ponent. Sila koja prousroku^ef da ae fiestica aedlaentu^e j« razllka lsa«dltt težinc iBtisnutne tekučine 1 težln*? čestice. Kad •• jedaoia poetigne konačnu brsinu taloženja, aora biti ova aila ubrzavania Fa jednaka aili otpora Fr Fr « tm » ( lfQ si^ja, koji postaje ILl FLOKTOACIJSKI F80CIS ZA StJSFEIfZIJU SOLOVA Eiepergirane dostlce u suspensiji često ee audaraju zbog evog Brownovog kretanjaj ovaj procee je potpuniji ako sus- penziji dodajemo malu količinu elektrolitat 1 fieetlce težc viSe sa tiee, da 8« posle scidara alept. Jaeno je« da su toa procesu (procesu elepljivanja Čeetica aakon audara) uzrok privu<5ne sile, koj« vlada^u izaedju Čestica. Kakva je narav ovih aila i zašto se čini da one u stabil- nia soloviaa nisu efektivne? Privučnu siltt isaadju disperglranlh čestica pripieuj«ao op- Itls van der Waalsovia privučniai silajua izmedju svih atoma jettne čestice i evih atoma jedne druge čestice. U stabilnom solu, koji n«ma soli je prlvu<5na sila praktično ieta, kao u sonom flokuliranom sola9 ali u stabilnoa aolu pri- vudnoj aili nasuprot uspešno djelu^e odbo^oa sila iaaedju čestica. Ova odbojna aila električke je naravi. V«ličiiTA električnog naboja zbog naboja čeatica zavisi o priautaoeti ili otautnoatl ioniziranc soli u solu. Odboj po- etaje manji, kad se koncentracloa iona poviai, radi Hmg/L u prieutnosti ooli odbojna alla ne može viSe djelovati protiv van dcr Waal8ovih privu<5nih snaga 1 sol flokullra. Tako je privudnoat neovisna o koncentracioi soli; ali odboj- na sila sjnanjuje se aa rastučom koncentracijojB soli. Oorn^e pojave pojasničemo u naredno« zaglavjut Iz nekojih fenosena zapažanih u kololdaom - suapenzijskom si- •teau zaključili emo, da diopergirane Ceetice nose električ- ki nabo^. Jer je čitav siatem, kao celina električki nautrelan, aora sadriavati diaperzijski aediuai ekvivaleatan naboj auprot- - 11 - nog znaka. Dve naboje nose ionovi t.^. suvižek ionova euprot-nog znaka u otopini. Ove pojave obuhvataao nazivoin električkl dapli aloj« Dapli eloj sasto^i ae iz aaboja čeotice te iz ekvivalentnog iznosa ionskog naboja, koji ae sakupljaju u tekudini blizu porršine Ceotica. Sakupljeni ionovi na vanj-akoj etrani ravnoteže zovu se euprotni ionovi (counter ions). etabilnost koloida vidimo, da l»a dva razli- 6ita faktora, koji utiču aa ta etabilnoet. a/ ICa »tabilnost aola * auspenzije, koja se je jednom 8tvo-rila, možeao uticati te ju aožcaio eventualno 1 potpuno ponlStiti (flokulacija) dovajan^ein raznlh elektrolita sistemu. b/ Sol 1 suapenzija dobira^u atabilnost od atvaranja duplog sloja dovoljne jakosti, Čiae se spreči aglomeriranje. Ovaj proce« naslvaao peptizacijom, te oviei o prisutnosti oalih količina specififinih ionova u Bistcmu. Ovi lonovl *ovu s« peptizirajudi ioaovi. Uloga etabilizovanja etrogo je r»-zervisana sa naročito speci^alne ionov«; ako aateri^al saa ne stvara ove ionove, onda su oni u evakom pogledu strogo srodni tvari čeetica. Obifiajno postignemo koagulaciju (flokulaciju) različitio ac-todumv u kojima se koncentra^e p«pti»iraju<5ih 111 8tabi-liairajudih lonova ne menjaju. Zaiata, u hidrofobnoa siatMUL aa koagulaoiju jako utiču Indiftrentni elektrollti. koj« do-davaao eifiteau. Kod odredjivanja jakoeti elektrolita potrebno ^e izvesti prak-tiSno potpanu koagulaciju kod sp«cififinih ualova, kojl »m prlMrnl sa vretu ispitivanog sola, što naslvaso: flokulacij-gka vrednoet, Zapažena $e neka isyesna regularaost flokulacijakih vr«dno-stl za ra«ne tipove hidrofobnih solova 1 raaličite elektro-111«. Jedoa ovlh sakonltostl lsražena 4« dobro poznatija - 12 - Schulze-Hardjr-jevia pravilos, koje utvrdjuje, da i* flokula-cijska sposobnost uglavnom odredjena valencom onih ionova, kojl imaju suprotan znak nego Čestice. TJticaj valence 111 vrste ionova istog naboja aano j« sekun-darnog znagenja. što viša ^e valenca ionova ea suprotaln na-bojec, toliko ve<5a ^e sposobnost flokulacije 1 iz toga, to-llko aanja koncentracija flokula. Schulze-Hardy-jevo pravilo vašl za razlifiite aolove 1 indi-ferentne elektrollte« To eu elektroliti, koji ne daju nikak-y« reakcije aa soloin t.j. onl ne aotju sadriavati ionovet ko-ji odredjuju potencijal solova, 1 ioaove ko^i s« epecifično adaorbuju na česticama sola9 nitl ne snjiju heaijski reago-vati sa ionovlBsa, kojl eačinjavaju električki dupli eloj aa površini čeatice, Gore je bilo rečeno, da eksletira u auepenziji 111 koloidu elektrifino pol^e, mli do sada joS ne znamo od kuda ove ge-stlce dobiva^u svoj naboj, Ovo tumačiiao na. dva načlna: 1« Nepravilnoet u unutrašn^oati kristalne mreie čestice asogu biti uzrok pozitivnom 111 negativnom naboju mrei«. Takav naboj kompenzirati <5e ekvlvalentna količioa ionova su-protnog znaka u tekučini, koja neposredno obkružuje če-sticu, zbog <5ega j« čitava celina elektrlčki neutralna. 2. U vedini hidrofobnih solova naboj čcstica naetaje zbog adeorpcije odredjenih speciflčnih ionova na površlnl 5e-stlct* Takve ionove nazivamo peptJgirajmSi ianovi za sol, jer »tvaraju peptizirajudl 111 stablllzlraau^l naboj. Ad-aorbovanl peptizirajudi ionovi stvara^u "unutrašnji plafit* duplog sloja, Procee nabijanja traži prisutnoet elektrolita, kojl •• adsorbuju na površini Čestica. Takav elektrolit naxiva«o peptlzirajučlffi elektrolltoa. • 13 - Drugl elektroliti dava^u oabo^ Buprotnog snaka u vanjako« pladtu duplog sloja. All alje potrebno uvjek dodavati aeki paptisirajudi elektro-Ilt9 jer produkt rastapaaja koloidne tvari 111 produktl di»o-cijacije vode ponekada cljelu,ju kao peptizirajudi elektrolltl* Haslikovati možeao dva tlpa adBorpcijekog aehaalzma peptizi- rajudih ionovar 1« Specifični peptizirajuči ionovi mogu s« adsorbovatl na površini hesaljskiE vezaaa (hejfiisorpcija) dok moga bltl naročito u slučaju adaorpci^e organsklh ionova, vezi vodonlka 1 van der faalsove privučne slle uarok adoorp-cij« (fizlkalna adsorpcija). 2« Drugi achanlataa adsorpcijef koji je vrlo oblSan kod hidrofobnih solova, nastapa, kada au ionovi naboja iden-ti5ni s lonoTimaf kojl atvara^u kriatalnu mrežu čestice. H. ffi,flKT«?flgT POJATI KA RAZDVOJNIU K>VRLl*AttA Prafco avafca rcBdrojn* porrSia« in#dj« dr« fttt 6«nito aastupa rsclika električicog potencijeia, j«r m •lafctrlčna okolloa opitaog naboja »Janja, *ad m preao«± j«dn« f«** n« dmgtt* Poito laa «l«ktriclt«t atoukm »oi«« potencljalmt SMlilni dobro prifcasatl kao elalctrlčni dtipll aloj« Jedaa fasa doblj« dlati aagativni aaboj (Tlšak eloktrooa). • dru^a faaa dobije čistl poai-tlvni naboj (nadoatatak al#ktxm«)» l^rrm kvantitatiTnu nspraru u t» duplo« aloju podao j# 1379 iodlna H«Iabolt»f fcojl j« pooaatrao kao priner, drratu tvar potopljaom m koa reatvoru. Qn J« isiaaa aila prDtaaan« altlm, aloj ˇa oa povrsinl čvrat« tvarl 1 kruti aiej auprotaaa nllt iooora m raatroru* Pratpoatavljc ae, da takvl dupll alojevl a« opata^ajtt aaao na ravala povr^inaaa, va6 i na 5vrsti» častloaaa attapaodlmniM m takudoj ru m paralelttl« ploSa&a. AJco jo 1 ototojanja dvlju imi Bebljonlh plo6a 4 6 dl©lairtrlč»a konatanta ««dlja, ood* lcspacitet ovog kosdassjstora no loradratnl cantiaetar ra»-jaa površin« jednak: e/v;rc • ^o J* q gustlna Sl naboja (apr» coulona oa cn2)t jo potaocijalua p«to duploc sloja Jednakat Cr da je Helmboltaov aodal d^lo« aloja nap»d— m* bi aogla te»alAa gltenja tefcučinaiito oolakula Jadta dop^aatiti takovo kruto ui^djanjo n«boja oa rasdvojaoj po- f * wamma iu tmtm Opisali aoo, kao da elaktriSni dapli sloj ls porrSinako« naboja 1 kaapeaslraju6«« naboja »uprotnlh koji a« soallaju u tAadini u aua*datrru porrsi&a F&tvtteo i* Ismdtti opia ^nagn^llavanja nlh Sttprotne ioa« el^ktrofftatifino priYlft61 »uprota* n»-«ba povrfiiM. Ali iat tt kojoj »u vrgnut« ta R#«altat daloranja ovlh df «b •uparničkih j« ravnotatna roapodela plinakih aoloicula, m ojihora konoentrocija poetepaoo ae aaaajul« m ttdaljai»fl6u od a«eljak« povpgina. faJDOt« ra^odjala opi-aisa Je Jcao "ataooaf er«katf raapodjala. latu ˇratn raapodje- dobljeop u duploa sloju. I^acantraclja eu^rotnlh lo&ova povrdlna ftaotica ja vlnoka i «fixijuj« m m raotveaa od pcnrrftino. Ovaj dlfusni karaktar su 19lo sodlne Gouy 1 1913 Chapciao, koji *n ppri t«oretaia obrodlll raapodalu suprot~ Alh ioaova. Ataoaf eru auprotnih Imtt fiaato naslTano kao dlfamnl 111 Gouy«nr &loj. 0a forsullraao vli« preolno, difiisal aloj oc a* atojl aaao «4 vJAka ineota supiotnlh anakovas ietcrrr«B poatoji 1 sadoatatak looova lato« tnaira m ataa#da%v« ilae, poSto čeatiea ava ioaova olektroatatifio* adblja. Zbog to«a «ov«ri«» o adaorpciji auprotnlh ionova 1 neeatlTnoJ 3 $m 5e«at8kl prl- porasdala poaitivnih 1 nagatlvnlh loaova a atru ti, mmam mmm vmm sloj* i ostali mmm ao4al alaktrifikot duplog sloja, o* k«j«i am teaalrala pMthodna prooanjlranja, aadrfi nsteolllto &*-» raalnlli «3.«a«nata» Ra primar, lonar« flnatraao kao tafi-ka«t« Mtooj« i »«a«wr«il su «vi «p«oiričiil utloajl • otalroa M ˇ•ličlmi iottrr«. Sp#cifičap uujosao utieaaj« lsa«dj« povrfilae 1 •uprotnih looo^a 1 sr^Utra nlj« to u otelr. I«ta> •# togtt m ••oonru <3ouy^r«« aodol« na oblčnl n«čin aoosi healaiti pojcrlf 6e«to kod specif ičnlh koloidbilh alstMia odatupanja •d op6enitlh taoretakUh sakijuialca« Očividj» Jo potrriim eloja, da blsn* poboljšanj« Jedan 06 aajraoijth poteftaja atvorlti aodti koji bl bio reaiciji, i u icoj«a bl Ideallftaeije Gouy«reg elojo iaoatela, lsv«o Si«a «itfi| da ja raaličoo od Qo«Qr«vas aodala» w«t tta^radag prlbllž«n3a k na bljenl povrSlni ogranič sa vtiMiBM tlh ioaora* U njafiovoj vlš« 1X1 a&nja šaaat-«koj aUcl auprotni loa odrojaa Je od pevrilMtof uboja elojaa d«bljla« » ramdaljlttl od povr&la« (^) ina naboj u dlfuaaej ¦tiifffiii (^). Zbir ovib dviju naboja jedoafc J* po**ftli>~ ¦ksa »afcoju ( ^ ). 3twimi r»«poda&« calo« nabo^a pr*» 3*«aM*#f alo^a 1 dtfuano« alo^a MiM im»ft\iMti Is •laktioatatlča« teorije koftblnorafi« sa *t«ti»tllcai d—orp cljo. Ako j« potr«too boI^bo us«tl tt ol»lr «p«clfi&a« •*» »U# ita^dju površine 1 ms&eotom* Umm$ p»tpo- 4a pofltoji •p^jifična d« poaladlea sa rarnotašu lnta« •uprotaili FIK5AN \HELMHOLTZO V -MODEL 51. 2 POLOŽAJ STERNOVIN lONOVA' TEKUČINA V o z / / /. - 4- 4- __ i — 4" M» I __ I + 4- 4- 4- 4- 4- 4- 4- + 4- 4- 4- 4- MODEL DIFUZNOG ELEKTRIČNOO DUPLOG SLOJA PREMA 60UY-u 51. J STERNOV 5L0J (MOLEKULARNI KONDENZATOR) DfFUZNI (Ll GOUVEV SLOJ RAZDAUiNA OD POVRŠIME POVRŠINSKl POTENCIJAL STERNOV POTENCUAL O, Č/STf NABOJ SUPROTNOd IONA U STERNOVOM SLDJU (/ CEO NABOJ = (X ¦atl tako 1 u saravi« -20- viii. nmmAA odbojhih i mfnčm sila kod PSIBUŽEHJA Č&7FICA A, OdboJ elektrifiko« duplo« aloja. Kada 0« u su^msijl dsr® fiofftica je4n« 4m§»5 prl-Uil«r«jii stofrg ar o.*5 ii2o3 14,1« fio2 O,2O CaO • 1,91 ifO 1,66 ttao 0,28 Ctt o,oo2 lcso -2?- C. IiIMOI 17 - Heoiska analiza Liiiiordt ,je iz rudnika Vsreji- Gufeitak iareaja 11,52 % 8LQ2 KnO CaO ?• - ukupno 2o,73 9»74 2of33 23,35 o,81 4,48 ©,7fc H«alaka analisa ru.Inika Z, Uaorak KisoTec roT.stanju na suto lotredež m rov.stanju aa suro Vlaca 21,3 0 2o,4 0 Hlapno 35,1 44,7 34,9 43,8 Pepeo 6,57 8f34 7,23 9,o7 0—fix 36,9 46,9 37,o7 46,6 S-okupno 1,17 1,49 o,95 1,28 S- u pep. O,43 o,54 0,46 0,57 S- hl. 0,74 o#95 0,49 o,61 C 53,7 68,23 66,53 H 2,84 3,61 3!l7 4,28 0 ¦ M 14,75 18,87 15,33 19,11 B6 4910 625o 6050 m 4636 6060 453» 5829 Prosečna anallsa - pepeo kocke orah sio2 36,2© 4of2o 9,56 8,43 A12O, 25, lo 31t37 CaO 13,oo 9»o5 IgO 5,25 3tW 3% U,oo 7,9© IndflkB taljenja p«p«la 2,27 3,35 ~ 28 - XII. nKROSKOPSKI I2C&BD Za boljl uvid, fcako su zrna rasporedjena u pojedinlm viein-skin prtsecima tekudlnskog etuba kod padanja izradio bbm fie-tlri mlkro8kop8ka animka za svaku granulaciju i toi na ali-kaaa 1-4 je razvidno, kako se aa «Ranjen3em granulacije »•anjuje 1 gaatoda suspenzije. Utežni f 2o94 28,o 2o,4 19,2 8,o Granulacioa ofo5 - o,o23 oto23 - o,ol9 otol9 - ofol53 o,ol53 - ofol31 ofol31 - o,oX12 -ofoll2 br. 1 br.2 gran : Ofo5-o,o2j gran t o,ol9-o,ol53 mm h t 172» o Legendat graat granulacl^a gran s otol53-o,ol31 h s 22o o taana zrna: monacit h i visina stuba bistr« vode,svetla zrna: - 29 - Kaolin Granulacija ma o,o5 - o9o28 ofo28 - oto225 o9o225 - ofol9 ofol9 - ofol75 otol75 - ofol65 o,ol65 - ofol57 o»o!57 - otol5 o,o!5 - ofol44 ofol44 - otol39 otol39 - ofol35 ofol35 - ofol3o br. X grans oto5-o,o28 h : 21n br. 3 grant oto225-ofol9 mm hQ : 63 - Legenda: Utežni 3,4 8,4 8,4 8,4 lo9o lo,4 9,2 $,B 8,4 3,2 o,8 15,2 ofo23-oto225 : 42 ¦» br. 4 gram otol9-o,ol7$ h : 85 o avetla zrnaj kaolia zrna: kr«jaca - 3o - Limonitt Granulacija m Utežni ofo5 - o,o265 19,0 o,o265 - o,o22o 16,2 o,o22o - oyol85 21,2 o,ol85 - o,o!7o 16,4 o,o!7o ~ o9ol6o 12,o o,o!6o - o,ol5o 7,2 -otol5o 0,0 . 1 br. 2 gran: oto5-o,o265 h t 47 fflffi o . 3 gran: oto265-o,o22o h^ s 88 mm o br. 4 oto22o-o,ol85 s 141 fi» Tanna zrna: limonit avetla zroa: kremeu gran: ofol85-o,ol7o h t 182 atfii o - 31 - Oranulacija ofo5 - of 0,048 0,030 ofo25 - 0,030 oto23o o,o225 090221 ofo2l8 o,o215 o,o212 o,o21o -o,o2o8 o,o235 o,o23o ofo225 o,o221 ofo2l8 ofo215 o,o212 o,o21o o«o2o8 Utežnl < lo,o lo,o 9,6 7,2 lof4 lo,3 12 f 4 9,2 2^8 0,8 o,4 12,8 \>r. 2 gran: 0,05-0,048 gran: 0,048-0,030 h * 25 br. 3 o 1 50 grant gran: ofo25-ofo235 74u h t 92 Lvgendas Taaaa zrnai ugal^ evetla zrnat iui, tmmmfMisisa mmmuzb po mmom s V16« pnta rrlo J« ˇ«&n» de •• m •lmrliMit ko$a •# upotreblj«v«. ˇ•6 oajraanavranlji aetodi m o<*T»IJt» |« kao n. pr» t 1) tatate po OMttcmato*ju m m*mm9*wcm lli 11 fcmrlol po ^itt iji «u po Mtodi m m @Mc«wvott pravilu, U 0u»s>«naljl poele TTmmsm f borlMntalaii »loj. $» ^to oji iasju pronjsr ˇ•*&! #d i p*4m aa dap to« sloja, • dall61 kojl taaju prosj#r aaaJJL #4 9 • ietm tosimi i podtljml m u elojev•• u dl4 (D) m prlka««ii «u # urasfca • ra»ličitloi Ilim* m fmmlaeija »vth do Is diagMMi ˇtdlao, da uaorek uglj* se •poelfičuo« teiiao« imm najaanji u§s» oc (m «1. ^. 4), dok »omoit« a n«>«izbog dodatka elektrolita susredemo ©« sa tkzT. 6 potencijaloffi. Pod ^ -potenci^aloci podrazumjevamo kinetifino aaan^enje na-pona, do ko^eg dolazi izmedju slobodne vode u suapenziji i vode vesan« za površinu auspendiranih destlca« ObjaSnjenje ovog fenoisena može se datl sled«Člm razaatranjeis: Jalovinako zrno - npr. gllna je saao po sebi bes elektrlč-nog nabo^a, dok ne dolazi u dodir sa vodosu U «o»entu dodi-ra glinovite Čestice sa vodom, dolazi di imitiran^a kationa u vodu 1 do rušenja ravnoteže električnog pol^a kao i do nagatlvnog naboja površine glinovitih Sestica. Električno neutralno zrno 111 Čestica može saao ad»orbirati sa prostim valcncana v«o«a taaak filn vode na svoju povrai-nu (adhezijska rlaga). Negativni naboj glinovite Čestice d^elu^e easvia drukČlje na dipolne molekule u vodi. Pojave mm Coulombove sile, istoinaeni nabooi odbijaju se, dok s« raznoiaeni privlače, Posledica toga je, da etekfcrifcno negativno - 4o - nabijene fceetice gline privlače pozitivni pol molekule vode i odbijaju negativni pol molekule. Čeatica gline sada neaa •uo adaorbirani film vode, nego 1 jedan deblji plašt hidra-taciske vode sa orijentirania aolekulaaa vodef vezan za če-stice sa •lektroatatičnim &ilama. Na aledečo^ elici prika-sano je de^stvo oplaanlh ellay kao 1 potencijalni napon ti eavisnosti od udaljenosti od glinovite čestice. Hadijus de^atva povrSine glinovite čeetice je ogranlfien t« 8« ga mcže izračunati. I^jelovanje površine prestaje, a slo-bodne njolekule voae podvrgnute su samo Brownovim teriaičalsi kretanjts* Kod miner&lne površine častica u otpadnoj vodl isaao u zavisnosti od heaijekog eaetava čestica elaktrične naboje raznih brojeva i raalifiitog smanjenja napona preaa okolini, To amanjen^e elektriCnog napona oko krutih čestica nazivamo w«lektrokta@tidni potenci^al" ili Jf - potencijalf kojeg sao spoaenuli na pofi«tku ovog aaglavja. ^atematična definicija ovog potenci^ala izražena 4« aled«<5oa aatesatič-nom formuloiB! J ^. K^ * ni 8m H. ozna<5avajno polumer zrna od n^egovog težišta «ajedno •a adeorbiranom vodom; H_ «Je poluaer težiSta do hidratacij-ake vode, 1 je jadiaa električnog naboja, a i dielektrična konstanta vode. SKanjenje elektroklnetičnog potencijala na vrednosti blisu nule je preduslov aa početak flokulacije. Posto &m to imanj«-nje može postiči dodaciaa el«ktrolitaf tiae je i objašnjeno aedjusobno dejstvo elcktrolita 1 flokulacijskih dodataka ot-padncj vodi. Bo flokulacije došlo bi takodj© bez dodatka elcktrolita i to aamo zbog djelovanja flokulaci^skih raag«-nataf ali se sa dodatkoE elektrolita ubrsa početaa fasa flo~ kulacl^e, ^er postoj« »ineralne "senEibilne" povrSine o desa mo v©<5 govorili. SLOJ S1.9A PRELAZ iZMEDJU 6LIN0\/iTE ČESTICE ADSORB-CUSK06 F/LMA,H/DRATACUSKE / SLOBODNE,NEVE-ZANE VODE Si.98 FLOKULACIJA DVfJU OLINOV/TlH ČEST/CA POMOČU DODATKA ELEKTROLITA - 43 - Opltl 8tt pokazali, da je mogu<5e postidi flokuJLaci^u eaao sa dodatkoa elektrolita, Mehaniaaa tog procesa prikazan je na alici 9B# Elektrolltl sa raznoimeniis aabojiisa izjednade električne na-bo^e glinovitih Seatica, zbog dega prestaju odbojne aile 1 Cestice flokuliraju. Nestanak odboOnih ella dovodi Čeatice zbog Lrownovog kretanja u blizinu jedno; drugi, tako da mogu dajstvovati ffiedjumolekulcrne eile 1 stvoriti flokulc sa ve<5om »asoiii 1 man^oia koncentracijom u jedinici volurana vode. Ifa kra-ju ovog izlagauja o elektrolitiaa, 61^e dejstvo upozaačemo još bolja u eksperimentalnoiu delut jaoramo napomenuti qoS za-paianje9 da mogu elektroliti djelovati negativno na prooea flokulacije. Ova pojava viSe puta zapaža se kod po3tojeLih separacija, koje rade aa flokulaci^akim sredstvima. Ujednoa prestaje dejstvo tih do&ataka, ^er je koncentracija tlektroli-ta u otpadaim vodoaa, ko^a ae posle pr©Čifi6avanja vrafiaju u separaciju, poraela do kritične vrednosti. Time amo obradili problem elektrolita u eedimentaciji 1 nji-hov utlcaj na flokulaciju auljaf kao bltan faktor u procesi-M prečiščavanja otpadnih voda. TT narednoa »aglavju obradide-so aaa mehanizam flokulacije kao reaultat djelovanja raznih reagenata, o ko^iaa <5«»o takodje ©govoriti u poaebnoiD saglav-iu. 2« l^ehanizaa flokulacij« Kerenja sediiaentacijskih brzina i sedlmentaci^skih voluiana daju odgovor na procea eedimentacije 1 na n^ezin konačan produkt - sedlment. Obadve gore pomenute vrednosti zavisn« eu od vrete 1 etepcna disperzi^e Čvrste materije kao i od disperzijskog medija - sredine. Brugim rečima sedi&entacija zaviei od stepena flokulacije. Pre nego eto predjeno u aaa problem flokulacl^e potrebno je objašnjen^e neklh osnovnih fizikalno heaijskih po^aova o postojaaosti koloidalaih rae-tvora, u ko^e u krajno« slučaOu ubraoamo otpadne vode aa gli-novitisa česticaaa. - 44 - Sitno diepergirana materlja, t.j* materija sa velikom površi-noa teži uvok u to, da oddajanjea energije prelazi u sta-nje grubih dieperzija oa »aliia površinama. Na osnovi toga mogli blamo sakJ4tiSitif da su vodeni koloidalni rastvori ne-etabilni, koji saai od sebe te&e ka flokulaci^i. Da tome nije tako, posledica je električnih naboja dispergiranih čestica i vodenog oaotača, o kome omo govorili u prethodnom zaglavju, Prva stabilisaciaa preovlad^uje kod hldrofobnih koloida, a ToAi oicotač lgra ulogu etabilizatora kod hidrofilnih kololda, a/ Hidrofobni koloidii Zbog svoje velike površine lmaju hidro-fobni koloidi jaku adaorbcijaku spoaobaoot, ko^a aože bltl sa-so jednostrana, t«j« orijentirana «aso na neke jone. To i»a sa poaledicu istoimen« oaboje dispergiranih čeetica 1 odbi-^anje deotica« Tim« je data ekoro potpuna stabilnoet aola. Ukoliko želimo flokulaciju takvih koloida, nioramo menjati el«ktrične aabo^e, što se na^lakae postigne dodatkoa elek-trolita. Zbog toga je razumljivo, da vieevalentni joni elek-trolita ja<5e de jstvuju u pravcu f lokulaci je, nego jednova-lentni¦ T&ko su količine E^, Ba++ i Al**1"^ aona,potrebne sa floku- As-trieulfidsolaf u odnosu loooilOil. Tačka9 kod ko-je je elektrifini nabo^ koloida bas koiapenLiraaf naziva ae izoelektričaa tačka (ol. 13). b/ Hidrofilni koloidii Kako a&o v«d napoaenuli, je kod ove vrste koloida zm. etftbillzaci ju važnija hidratacija (vodcni oj»ota<5). Hidrofilne ©olekule sklone bu adsorbiranju moleku-la vode na svo^Ib površinaaa, koje aprečavaju atvaranje flo-kula, Ta po^ava je npr. kod bentonita tako iaražena, da do- pihtijaste maae - gele, ko^i eu kod daljnjftg poveča- kollSine vod« pretvorljivi poaovo u sole. TJ to® slučaju govorii&o o reveraibilaiE koloidiisa, a proeese nazivamo koa-gulaciju i peptizaciju. Haravno da su hidrofilai koloidi aan^* oeetljivi na dodatak elektrolita, te da au sa flokula-ciju potrebne mnogo ve6e - 45 - Ti&e možeiDO predi na sas meh&nizam flokulacije, kojl u pro-eeslaa prečiSčavan^a otpadnih voda je ^edan od oanovnih proceaa površlnskog napona ismad^tt YOd« i auspendiranlh čestica, što 4« identično sa enanaenjea omočljivosti mineral-aih površlna, prieilaava čestice da eaanju^u evo^e granične plohe prema vodi« Sitne čeetice spajaju ss u veče - flokule, povrŠIna je mnogo manja. Plokulacija nastaje dakle spa- »ineralnih Erna ko;i dodirivanjec - kontaktom obrazmju veče minGralne agre^rate. Pri tome postoji nekoliko ssogučnoeti spajanja. Principi^elno govorlmo o dvaju načine stvaranja flo-kula - kontaktna flokulacija 1 flokuiacija preko veznih &o~ stova. Kontaktna flokulacija fmX» 9C.A) nasta^e tada9 kad se pojedina miaeralna zrna svojlis plohaaa 111 ivicaaa dodiru^u. Plokulaciju preko veznih moetova dobl^asio tada, kad eu dve čestice spo^ene preko diepergiraju<5eg medi^a. Kontaktna flo-kulaci^a na^5e6<5a je u Čistia, nepolarnJjii tekučinama (priaer flokula silvina u tetraklorugljeaiku - al* 9C. C), Ovakve flokule nisu naročito atabilne, jer raapadaju v«č kod aalo jačih pretresa suspenzije. Drugi tlp flokulaclje dAblJeno npr, kada tetraklorugl^eniku dodaao nešto vode. Flokul« e« v«6e 1 Čvrš6e (el. 90* D). Prelaznu fazu obadve eketreaina tlpa dobijajsao u slučaju, da vez pojetlinih fi«etlca stvaraju sporsdne valence pojediaih aole-kula. Pitanje je sada, aa koji nafiin dolaml do kontakta ismedju pojedinih zrna. Fri to»« ne uslssaao u obxir struaanja 111 mOeSanja, npr. u »•dtacntacijeklm bazeniaa, kojc avakako približavaju 111 pak odaljava^u po^edine čeetice u suspe-naiji. 0 alrno^ aaspenziji jedlao je Brownovo kretanj«, ko^« ie potpuno iregularno 1 posledlca sudara ao^lekule tekučiae sa 6«atlcaiBa koloidalnih čimenzi^n. Zn&mo da se sogu moleku-1« tekučine sbog njctinog topliaekog kretanja sudarltl «ft č«stlcaaa 1 doveeti ih u kontakt, tako da može nastupiti S1.9C SHEMATSKI PRIKAZ RAZNIH NAČINA FLOKULACfJE - 47 - flokulacii« po gor« aavfcdeni® priacipla«. To Sineteinm je sogude proračunati put, kojeg može napraviti 1 tekučinl sus-pendirana čestica. Taj put izrafcava se sledečom matematičnoffl /t u kojoj taaju poaedini param«trl al«dede aaa<5enje: H... gasna konstanta, N... Loechaidtov broj9 T... absolutna teaperatura t«ku<5ine, Jflm Vskoznoat tekučin«, r*.. radij fieetic«, t... vreme kretaaja. Is gornj« jtdnačlne eledi, da sa Brownovo kretanje 1 tise flokulaci^a pove<5avaju sa porastoss temperature suspen«ije# Sada a« op«t pontavlja pitanje, u k&kvott aomentu dolazi do flokulacije. 2a odgovor n& poatavljeno pitanje moraao se vratiti natrag na več objašnjen« pojjsove o eolu, elektroki-netičnojB potencijalu 1 o iso«lektričnoj tafiki, Postojanoet sola j« vezana za elektriftki naboj disperzne faze, koji Je poeledica razllka u dlelektričnoj konetanti di»-perzijskog ©redstva 1 disperzne faze, kao i posledica adsorp-cij« jona. PromenoiE električnog nabo^a aatnja 8«» kako a»o ve<5 naponenuli, Btabllnoet aoia, jer •« j« aenjao 1 elektrokinctič-ni pot«nci4*l sa dodacima elektrolita. Kod odredjene vrednoati •lsktrokinttičnog potencijala dol&ai do prv« flokulacij# »ola (»1.18) (kritldai pot«acijal), Dal4Qli dodatak elektrolita m&n^i. vrednost elektrokinetičnog potenci^ala na nulu - izoel«ktri5na tačka. 3ada je atabllna flokulaci^aka faza. Sa daljn^im povečavanj«ia dodatka elektrolita dolazi do ponovog električnog nabijanja čestica i to m auprot-aiB «lektrielt#toBv Sto Isa sa posledicu raakrajanje flokala -p»pti«aoi^u 1 stvaraaje ponovne etabilnosti. Naravno da joft dalj-nje dodavanje elektrolita dovodi &o drug« flokuJ.aci jake tačke. Napoaenuti ffiorasio joS, da kod pclldisperznih sisteaa (Ceatice rasličite krupnoče), najpre flokuliraju krapn«, a tek posl« toga sitne Ceetice. Joni ea manjo« hidratacijom flokulira^tt brže od jona sa Jačo« hidrataci^om. Pored navedenog Igra bitnu I Volt PODRUČJE STABILNOST! KR/T/ČNJ POTENCIJAL <--\l TAČKA FLOKULACIJE m Volt IZOELEKTRIČNA TAČKA KONSTANJNO PODRUČJE II TAČKA FLOKULACUE KONCENTRACIJA ELEKTROUTA FLOKULACIJA l KONCENTRACUA ELEKTROLITA Sl . 16 ulogu kod flokulacije takodj* adaorpcija joaa« Uatanovili amo dakle, da aogu blti elektroliti odliiCujuči faktor u promeni elektrokinetičkog potencijala. Is diagrama, kojeg aao prlk&sall i ko^i pokaiuje nedjusobni odnoa iasmedju koncentraclje elektrolita i i -potencijala, aledl da je ob-lik krive aogu<5e zcateiaatično dafinirati. Ova dafinicija al«- (T su A ic/ konstante, c... koncentracija elektrolita, (T* apec. površinaki aaboj čestic« 1 % valenca elektrolita, Dakle suerečeffio ee uglavnom sa dva pojiaa - valencom i koncen- tracijom elektrolita, Posuato 3chulze~Hardy~jevo pravilo kaže: Ef«ktivnost flokulacije zaviana je od valcntnosti, to znači Što veča jc valantnost, to jačl je efekat flokulacije 1 to aiSa koncantracija elektrolita 4« potrsbna. Pored valentnosti jona elektrolita savlsl bralna aedinicnta- cij« 1 od vrete elektrolita i od njegove disocijacl^ake kon~ stant«. U sliki broj 14 1 1? vidimo ponašanje elektrolita kod llioonita 1 tiglja koje odgovara tosi pravilu. Trovalentni Al ; ?• iaa jači uticaj na procee aeaiaen- tacije od dvovalentnih Ca , Zn f a ovih opet jače utiču od monovalentnog H i Ha . V oatalim usorclaa t.j. kod monacita i kaolina priifiedujemo lsniffikef u glavnos kod upotrebe elektrolita IfaOH i HCl. Ovo prlaečuje ee aaao kod aonacita 1 kaoliua jer obaova sadrža- rmiu saogo SiO^ (kaolln na priaer 6917 $* a i za monacit po- »nato je, da aadrži više kiselih grupa 1 ietovreaeno mnogo S10pt kooi u vodnom rastvoru predstavlja negativni nabo^). Kod kaolina svakako uti<5e na djelimično anomalne reiultate hidrofilni karakter uzorka te veči udeo koloidnih fiestica, • 51 - dok bi kod aonacita aogao doči do lsraSaja poaenfcti negativ-nl aaboj SiO« Jona. Schttl»e-Hardy-j«vo praviio dopunjuje ee •a prlmero« el^ktrolita iete valentnoati. U toa alufia^u ^ada aktivni jooi sa veči» promero«. Kod naših opita dobili u toa salala odgovaraju6e reiultate aa umorkoa liaonita, dok »u kod ostalih u»oraka dobivtne lavesn« R MONACIT NoOH 0,3 0,6 KONCENTRACUA (%) TEMP. : 2i °C GUSTINA SUSR: 25gjl 5/. 10 MONACIT 46 — 0,1 A,(N03)3 AICI 3 FeCl ZnSO, Ca(OH), Ca(N03)2 HCl 0,3 0,- J,5 0,6 KONCENTRACfJA ( %) S/. 71 TEMP: 24 °C GU5TINA 5USP. ; 50 gjl KAOLIN Al(N03)3 0,1 0,3 AICI 3 FeCl Ca(NO3)2 HCl Ca(OH), ŠTIRAK 0,6 KONCENTRACUA (%) 51. 12 TEMR: 24 °C 6UST/NA SUSR: 25$Jt ¦ KAOL/N Ca(NO3)2 ŠTfRAK 0,3 0,6 KONCENTRACUA (%) S/. 7EMR ; 24 °C GU5T/NA SUSR: 50gjl UMONIT AlCl 60 \- 0,3 0,6 KOCENTRACIJA (%) 5/. 14 TEMR: 24 °C 6U5TINA SUSR: 25g/( LIMONIT AlCl FeCl; Al(N03)3 0,3 0,6 —^ KONCENTRACUA (•/.) 5/. 15 TEMR : 24 °C 6U5T/NA SUSR: 50g/l UGALJ AICI. KOCENTRACIJA (%) 5/. 16 TEMP : 24 °C GUST/NA SU5R: 25g/l UGALJ 20 - 19 18 17 - 16 15 - 13 12 - 11 - 10 H2SO4 NaOH ŠTfRAK 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACIJA(%) S/. 17 TEMR: 24 °C GU57/NA SUSP: 50g/l - 60 - ?«*•!» I. Briina padan^a irna limonita (mm/min) Guatiaa suapenaija: 25 g/l, teoper. 24°C Elektrolita 1. AlCl 2. ?«C1 A 1 ( UTA ^ 4* Al \ iH\J ^ f 5. Ca(OH)2 6. Ca(W02) 7. ZaSO^ 8. RCl Koncentraci^e Qfl f*o,3 fo,6 6o,5 6o,5 61,o 54,5 57,o 59,5 42,5 51,5 6o,5 32,o 32,5 33,o 32,5 34,0 36,o 3o,5 31,5 33,o 34,o 34,5 35,5 29,o 29,5 3o,o 26,5 27,5 29,o a/ Uporedjaaje koncentracije elektrolita Tabela II. Braina padanja xrna nsoraka (mm/mln) Elektrolita? RCl Gustina suepemijes 25 i/l, teap. 24°C Uzoraka 0,1 f o,3 * o,6 ^ 1. Kaolin 12,25 13,o 14,0 2. Ugalj 14,7 17,5 19,75 3. Liaonii 29,o t9#3 3o,o 4» Monacit 34,o 36,o 41,o Tabela III. Brslaa padanja Elektrolitai Ci sraa uaoraka (m/ala ) Uaoraka o,l % oj % o,6 ^ 1. Kaolin 16,o 16,25 16,75 2. UgalJ 2o,5 2o,75 21,25 3. Liaonit 3o,5 31,5 33,o 4. Moaaoit 46,o 51#o 54,o - 61 ~ Tabala !?¦ Briina padanja srna usoraka (nac/min) Elaktrolitai 16f75 2of5 24,25 23,25 25,5 28 fo 54,5 57,o 59,5 Uzoraka otl j» ot3 $ of6 X. Kaolin 2. Ugalj 3» Llaonit 4» Konaclt________________-___________-__________-_____ Iz tabala II do IV ridimo, da sa porastom koneentracij* elektrolita od o9l do o,6 % rast« brzina aadiBtataclje u sl«d«č«a redui kaolln, ugaljt limonit 1 aonacit. Vidiaot da najaanje 8«djjnentira kaolin i zbog toga jer kao-lin ima mnogo koloidnih Sestlea (vidi granulacijski saatav uzorka). Pored toga kaolin daje u vodi SIO^, kojl u vodno« raatvoru predatavljaju negativni naboj. Ako poaaatraao brzinu atdlaentiranaa kod raBličitih koncen-traci^a elektrollta vidlao, da ea porastom iate nalaztmo 8# u područjtt i*o«l«ktridk« tadke gde je brzlna aadimenti-ran^a na^veča. Iznixake bu kod kmollna aa gustočom 25 i 5o g/1 i el«ktrolitoa NaOH gde se ve<5 kod konceatracije ofl i> u podrudju izoelektrične ta5ke 1 kod aonacita aa elektrolitoa kod guetode 5o g/1 gd« ae približava«o izoelektričkoj tački več kod koncentracije o,4 1. Kod ugl^a sa gustodom suspenzi^e 5o g/1 skoro svi elektro-llti gde se več kod koncentracije of3 ^ aalaziao u području izoel€ktri5ne tačke. b/ Uporedjenje uticaja elektrolita na razlifiite jaaterijale Iz alika 29 1 3o vidimo, da kod svih uzoraka aa upotrebon tlektrolita Al(NQ.k pojavljuje se isaiaka gd« na^pre aedi- »enitra ona^, koji iaa največu težiau, 1 to najpr« a tooje elede liBonit, kaolin 1 ugalj, dok i« alika 19 do 29 100 90 80 "c 70 L 60 6 40 30 20 10 S/.J9 45 h 35 S/. 20 25 20 /5 10 ELEKTROLIT NaOH MONACIT TEMP: 24 °C OUSTINA SUSP. ; LIMONIT U6ALJ KAOLIN 0,1 0,3 0,6 •*- KONCENTRACIJA(%) ELEKTROLIT NoOH LIMONIT U6ALJ 0,3 0,6 60 50 20 10 Sl.21 ELEKTROLIT CafOHK_ temr : 24 °c 0,1 GUSTINA SUSP.i 25g/( MONAC/T L/MON/T UGALJ KAOL/N 0,3 0,6 KONCENTRACIJA (%) 30 27,5 ^ 25 c ^ 225 E f 20 17,5 15 10 ELEKTROLIT Ca(OH) MONACIT LIMONIT TEMR: 24 °C 6UST/NA SUSR:50g/l UGALJ KAOLIN SI.22 0,3 0,6 KONCENJRAC/JA (% ; S/. 23 ELEK7R0LIT H2S0,s TEMP: 24 °C 6U5TINA SUSR:25g/l LIMONIT MONACIT 0,3 0,6 KONCENTRACIJA(Vo) 26 24 22 c E 20 ^ 16 I 16 12 10 Sl.24 ELEKTROLIT H,SO4 MONACIT LlMCNIT TEMR: 24 °C GU5T/NA SUSR: 50g/l U6ALJ KAOLIN 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACUA(Vo) 60 ELEKTROLIT ZnSO, MONACIT TEMP. : 24 °C GUSTINA SUSR: 25g/l LIMONIT 30 25 20 15 S/. 25 f Si.26 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 UGALJ 0,3 0,6 K0NCENTRACIJA(°/o) ELEKTROLIT ZnSOL MONACIT 0,7 L/MONIT TEMR : 24 °C 6USTINA SUSR: 50g/i UGALJ I 0,3 0,6 KONCENTRACUAt^ ELEKTROLIT FeCL. 5/. 27 130 120 110 -N 100 c: E 90 | so 60 50 40 30 20 10 I MONACIT 0,1 TEMR ; 24 °C OUSTINA SUSR : 25g/l LIMONIT UGALJ KAOLIN 0,3 KONCENTRACIJA (%) 0,6 40 35 30 20 15 10 ELEKTROLIT FeCl. Sf.26 MONACIT L/MONIT TEMR:24 °C OUSTiNA SUSR:50g/( U6ALJ 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACUA ( %) 130 120 110 100 ."i 90 \ 80 L 70 ^° 60 50 40 30 20 10 MONACIT ELEKTROLIT TEMR : 24 °C GUSTINA SUSR: 25g/t LIMONIT KAOLIN UGALJ S/. 29 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACIJA (%) 45 40 ^ ELEKTROLIT AKNOJ, SI.30 20 15 10 MONACIT HMONIT TEMP: 24 °C 6USTINA SUSR: SOg/l KAOLIN U&ALJ 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACUA (•/. ) t SI.31 0 ELEK7R0LIT NaOH 2 w 4 6 _ \ \\ TEMR r 24 °C 6 \ \\ KONC : 0,1 % 10 \ \V 6U5T/NA SUSP. : 25g/l 12 - \ \\\ 14 \ \ \\ 16 ^MONAC/T 16 - L/MONIT 20 - U6ALJ KAOUN 22 24 1 1 >V 1 1 1 1 I I I 6 10 12 14 ----^- T(min) 16 16 20 t SI.32 0 2 4 6 č 10 ~ 12 14 16 16 20 22 24 25 ELEKTROLIT NaOH TEMR : 24 °C KONC. : 0,3 V. -\\v\ GU5T/NA SUSR: 25g/l "\ v\\ MONAC/T - \ \ \ \^^ ,- LINONIT \ \ \ ., U6ALJ - \ v< KAOLIN 1 1 ^-1 1 1 ! ! I 1 1 1 6 10 12 14 T(min) 16 16 20 22 E o f 0 2 4 6 č 10 12 - 14 16 16 20 22 24 25 ELEKTROLIT H?SO4 TEMP : 24 °C KONC. : 0,1 % GUSTINA SUSR : 25g/( - \\ \\ MONACIT \\ \ \ LIMONIT \\ -\ UGALJ KAOLIN l i i \X l\ I S/. 33 0 10 12 14 T (m in) 16 18 20 l ELEKTROLIT H^SO 2 — 4 TEMR : 24 °C KONC. ; 0,6 % GUST/NA SUSR : 25g/l 8 10 12 14 T(min) 16 18 20 f S/. J5 0 2 4 6 8 10 16 18 20 22 24 25 0 d 10 12 14 T (min) 16 20 o f 0 2 4 6 o 8 .36 W 12 14 16 18 20 22 24 25 0 ELEKTROLIT ZnSO TEMR : 24 °C KONC: 0,6 % 6USTINA 5U5R \ 50g/l MONACIT 8 10 12 14 T (min ) 16 18 20 S/.37 0 ELEKTROLIT FeCl3 TEMR : 24 °C KONC. 0,1% GUST/NA SUSR: 50g/l LIMONIl MONACIT UGALJ 10 12 14 — T (min) 16 16 20 22 0 2 4 6 d ^ 10 f \l-36 12 - U 16 18 20 22 24 25 8 10 12 14 T (m)n) 16 16 20 ELEKTROLIT Al(NO_J? TEMR : 24 °C KONC. : 0,1 % GUST/NA SUSR: 25g/l MONACIT Sl.39 6 6 10 12 14 16 16 20 LIMONIT KAOLIN t 0 2 4 6 6 - 10 - 12 74 76 18 20 22 ~ S/. 40 24 25 ELEKTROUT AKNOJ, \ TEMR : 24 °C KONC ' 0, 6 % iVu 6U5TINA 5U5R: 25g/l ,MONAC!T ¦ 1 \\ /v LIMONIT - \ \\// KAOLIN sUGALJ \ i i\ i i I 1 i I 1 1 0 8 10 12 14 16 16 20 —^- T(min) • 73 - 1 31 do 4o kod aTih oatalih elaktrolita gde najpr« aadimen-tlra monacit, onda liaonlt, ugalj, a najslabije kaolln* Ovaj iznimak za ugalj objašnjavamo ovakoi 1. Kod ftkaperlmenata aa ugljem UTek pri«a<5u>»ot da ^e t©6-nost joft poale zavrSene Bediaentaclje autna. To znacSi, da procea flokulaci^e nije potpun te delidi koji ae flokuli-raju brzo padnu dok puštaju najsitnija zrna još u suspon- 2« Jer 8u upotreblj«ai uzorci u granulaciji do o9o5 o»9 isall eaio poala sa grubo diaperzno« auspeneijoa 1 koloidnla de-llčlaa, pojadini uzorci niau bili hoaogenazirani. Jedino kod upotr«be olaktrolita A1(NO.). vidiao, da ^e aedi-¦entacija arih uzoraka analogna njihovo^ apacifičnoj težini, Is toga eledi da je povrSina uzorka kaolina eenzibilnija pre-&a elektrolitu Al(HO^). od uzorka uglja. Xf. UTICAJ POLIKKRA 5A PROCE^ SEDBIENTACIJE Visoko molekularn« supetance aoieao aa heniakog stanovišta podeliti u dve velike grupe: 1« Ne^onogene supstanc« ea hidrokailnia grupaam 2, Ionogene supstance a/ aa polikationiiaa b/ ea polianioniaa. U grupi 2/b au najpoznatiji flokulaci^ski rcagenti aa bazi poliakrilne kiaaline, ea koji«a je izvreeno 1 najviSe eks-pertBenata. Ovi reagenti au poznati pod trgovačklm oazlvlaa aedipur, prestol, separan i slično. Ovia reagenttma postiž«»o ˇ•osa dobre rezultate, iako JoS nije potpuno posnato djelovaaje«, /elik uticaj evakako i«aju vezni moatovi vodonika, koje aoitio predpostavljati kod sko-ro avih poltmera. prua Sl.40a PRIKAZ ADSORBCUE FLOKUlANATA L Poaraato Jet da je vodonik polarnih grupa -NH^; -COOH? -OH epoeoban vezati sa tkzv, oporednoo valencoa na jako elcktro-negativne el«a«nt«. Ja<5ina takve veze ienoei 5ooo-loooo kal, ito J« svakako ja<5« od van č*r taalsovih, all neSto slabije od kovalentnih veza. Oor« poaenute polarn« grupe su sastavni dlo akoro 8vih pollaera - flokulanata, Sto ee dobro vidi is priaerai - CH 00 COOH I CH, poliaatakrilna kiselina poliakrllasjid Vodonik pouenutih grupa je u stan^u veuati so sa kiseonikoia aiaeralnih delida, koji ae nalaze u Buspcnziii. TTkoliko ima-»o poela sa okaidiaa, ^e prisutnost kieeonika evidentna, dok kod 8ulfIda računaoo aa djelimidnoai oksidacijom na površini te aniona, kojl m satla { ) vež« ae H. Sintetične makrofiolekule ioaju nornalno oblik raz^raoatog lancaf koji 4« neregularno deforairan. Veliki broj aktivnih grupa u lancu da^e nekoliko aogu<5noBti vesanja izmed ju »akro-aolekule 1 nintrala (al. 4oa). Sa veznim mostOTlsa vodonika nc nožeaao u potpunosti objaeniti flokulira^udi učinak poli-a«ra. Pod odredjeniai uslovlma moŽe doči 1 do h«mi;J8kt vei« i»«d^u aktivnih grupa i mineralne povrfiine, odnosno do raz-¦tni iona. SFogude je fiak ( ) 6isto fizikalno ob^ažnjenje. llaime poliaer etvara atrciaatu strukturu u suopenziji t« di-rtktno hvata jnineralnu č«sticu u areiu 1 time omogučuae stva-ranje flokule, Za laboratorijake opite upotrebl^avamo aledede flokulantet !• Separao-2610 4. S-3171 2. Flokal 5« S*3!6o 3. Sulfopoa K 6. - 7* - 7. Jaguar-KD-A $• Sedipur AE-4 8. Gedipur AV lo. Štlrak A. TJPOHSSJSltJE KOHCSHTBACIJE POLIMERA RA FEOCBS SEDIKHTACIJI Sa povedanjeiB koncentracije poliaer brzia« sedlmentacij« ra- ete kod svib uzoraka, isnl&ka 3« Sulfopon K, S-316o 1 štirak kod ¦onaclta. Kod kaolina javl^a ae iznimka aa polimerom aulfoponom K. Ovo objafinjavauno ovakoi Moaacit a/ Sulfopon K. Koncentraclja ofl; o*3f of6 fi/a nalazi se u udaljenoeti izoelektrifine tačke (el. 42). b/ S-3l6o. Koncentracija o9l g/m nalasi se u udaljenosti od izo«lektrične tačke dok s# koncentracije of3 1 o,6 g/fi nalaze u konstantnom podrudju (el* 42). e/ Štirak« Koncentraclja o,l g/m prl gustini suspeaslj« 5of 75 i I00 g/1 nalaai se u podru6ju izoelektrične tačke. B. UPCHEBJlNJi: POLIMSRA KOD HAZLIČITIH C^STINA PRI SCONACITTT U dijagraau br. 75 do 73 vidino kako se ponašaju različiti polimarl kod raaličitih guatlna monacita. Mo&tmo laključiti da uglavnoa brzina sedimcntiranja aa pove- čanjeo gustina suopea2ija od 25 «A do loo g/1 pada. Ovo ob^ašn^araaiof Kod veče guetode ve<5i je broj deatica u auap«nziji 1 zbog to- ga viS« OMtaju jedna drugu kod sedimentaci je. iiudarl ismedju deli<5a smanauau ee. Posledica toga jeote, da je zeta potenci- jal ^oš uvek velik. Procea flokulaci^e ae »ože biti potpun. Iiaa izniaka kod sulfopona Kt S-3I60 i štiraka* ^ toga je sliLno kao ranije. 2o f lo - 2o If 5 — lo III 4 - 5 II 4 I C» UPOHBBJIIWE DEJSTVA POLIMERA NA PHOCES SEBIMEHTACIJI Po formuli Gardner-3ay odredili auo eposobnost aedimentira-nja naših uzoraka kod dodatka razlifiitih poliaera. Ie - J stk/ea I Klaaa Spoaobnoat sedimentiranja vrlo slabo alabo dovol^no dobro rrlo dobro Kod aonacitm vidioo, da ee ponaša vrlo dobro separan-261ot flokal, S~3171f s«dipur AV i oedipar AB-4, ICod na^viSih konc«ntrac44a (o,6 g/m ) i to kod gastina 25 g/l$ svi osta- XI polimeri spadaju u grupu elabijlh. lCod kaolina svi upotrebl^cni polimeri imaju vrlo slabo spo- •obnost aedim«ntiranja, jedino kod največib koncentracija ponaaa^u ©• dovoljno spoeobnJUs (flocalf jaguar MD»A9 G-3171 i sedipur AD-4). Kod liffionita vidiao aliCno ponašanje pollmera koje fa vrlo slabo. D grupu dovoljno dobrih epada,ju S-3171, eedipur AV 1 sedlpor AD-4t a to aaao koci na^viaih koncentracija (o,6 Svl upotrebljeni poliaeri kod uglja slabi »u. u t- MONACIT S o 1 5/. 41 TEMR : 24 °C GU5T/NA SUSR: 25g/l 1 = SULFOPON - K 2-- SEPARAN- 2610 3 - 5-3171 10 12 MONACIT SULFOPON - K 5 - 5760 SEDIPUR-A0-4 JAGUAR- MD-A SEPARAN-2610 JAOUAR-503 TEMR : 24 °C 6UST/NA SUSR : 25g/l K0NCENT.(g/m- t 240 S/.43 0 125 - 100 - f 75 - SI.44 25 MONACIT TEMR : 24 °C OUSTINA SUSP.: 50g/l 5 -3171 1 = 5ULF0P0N- K 2 = SEPARAN 2610 3 * S - 3171 TEMP. \ 24 °C 6U5T/NA SUSf? 50g/l 1 (min) SEDIPUR-AV JA6UAR - MD -A SEPARAN - 2610 SEDIPUR -AD -4 JAGUAR- 503 FLOCAL SULFOPON - K S - 3160 0,1 0,3 0,6 KONCENT.(gjm) 0 20 40 60 -x d0 | wo f .P 120 140 160 idO 200 220 240 5/. 45 30 20 MONAC/T TEMR : 24 °C 6USTINA SU5R : 75g/l ph = 8,2 ph = 7,6 1 = 5ULF0P0N - K ph = 2 * SEPARAN- 2610 3 - 5-3177 10 12 —3^- T fmin ) JAGUAR - MD - A SEDIPUR -AD- 4 SEPARAN - 2610 FLOCAL SEDfPUR -AV JAOUAR - 503 SULFOPON - K ŠTIRAK 5 - 3160 TEMR : 24 °C BU5TINA SUSR: 75g/l 0,1 0,3 0,6 KONCENT.(g/ms) MONACIT IS/.47 120 110 - SI.46 TEMP. : 24 °C 6U5TINA SUSR: 100g/l 1 = SULFOPON- K 2- SEPARAN- 2610 3 - 5 - 3171 10 12 T(min ) MONACIT TEMR : 24 °C 6USTINA SUSRf 100 g/l S -3171 SEDIPUR -AD- 4 FLOCA.L iSEPARAN -2610 JA6UAR -MD- A JAOUAR -503 — SEDIPUR - AV — SULFOPON - K ,-ŠT/RAK -5 - 3160 0,3 0.6 KONCENLfg/m* KAOLIN TEMP. ¦ 24 °C GU5TJNA 5U5R: 25g/l 1 -- 5ULF0P0N - K 2=5 -3171 3 = 5EDIPUR -AV ph -- 7,2 ph = 8,8 ph= 8.35 SEDIPUR -AV 5-3171 FLOCAL JA&UAR - MD-A 5EDIPUR -AD-4 TEMP. : 24 °C 6U5TINA SU5P : 25g/l JAGUAR -503 5EPARAN - 2610 5 -3160 5ULF0P0N - K T(m in ) S/. 519 0,6 -*~ KONCENT.fg/m3) ¦KAOLIN 8 W 12 14 16 18 20 22 TEMP. : 24 °C OUSTINA SUSP.: 50g/l 1 = SULFOPON - K 2 = 5 - 3171 3 = SEDiPUR - AV ph= 7,4 SI.51 f 80 70 60 50 40 30 20 W KAOLIN TEMR: 24 °C GUSTINA SUSR: SOgfl SEDIPUR -AV SED/PUR -AD -4 FLOCAL JAGUAR - MD -A JAOUAR -503 S - 3171 SEPARAN - 2610 5 -3160 SULFOPON - K 0,3 0,6 KONCENT.fg/m3) LIMONIT TEMR : 24 °C GUSTINA SUSR:25g/i TEMR: 24 °C 6UST/NA SUSP.:25$/l 1 = SULFOPON -K 2 =SEDIPUR -AV 3=5- 3171 T(min ) 5 -3171 SEDIPUR -AD-4 SEDfPUR - AV JAGUAR -MD- A JA6UAR -503 SEPARAN - 2610 FLOCAL S - 3160 SULFOPON - K ----»- KONC.FN T /v, LIMONIT S/-55 11.56 ph = 7, 95 2 4 6 d 10 12 »- T(min) LIMONIT TEMR i 24 °C 6USTINA SUSR: 50g/l TEMR : 24 °C 6USTINA SUSR: 50g/l - 5ULF0P0N - K 2 = SEDIPUR - AV 3=5 -3171 SEDIPUR -AD -4 S - 3171 SEDIPUR -AV JAGUAR - MD -A JAGUAR- 503 FLOCAL SEPARAN - 2610 5 -3160 SULFOPON - K KONCENTJa/m' 60 UGALJ 55 50 45 40 t 35 30 25 20 15 - 10 TEMP : 24 °C GUSTINA SUSR; 25g/I 5 -3171 0,3 JAGUAR -MD - A FLOCAL SEDIPUR -AO - 4 JA6UAR - 503 SEPARAN - 2610 SULFOPON - K SEDIPUR -AV S - 3160 0,6 K0NCE7RACIJA (g/m3) S/.59 UGALJ \ 31 30 29 28 27 26 h 25 24 23 22 TEMR : 24 °C 6UST/NA SUSR : 50 g/l 0,1 FLOCAL 5 - 3171 SEDfPUR - AD -4 JA6UAR - MD-A -SEDIPUR - AV JAGUAR -503 SEPARAN - 2610 S - 3160 SULFOPON - K 0,3 0,6 -*~ KONCENTRACIJA (g/m3) S/-60 REAOENl : SEPARAN - 2610 MONACIT c E t 125 115 105 95 35 75 65 55 45 35 25 15 5 TEMR : 24 °C GU5TINA SUSR: 25g/l LIMONIT KAOL/N U6ALJ 51.61 0,1 0,3 0.6 -----*- KONCENTRACIJA (g/m3 ) REAGENT : SEPARAN - 2610 100 90 80 70 E 60 t 50 40 30 20 10 MONACIl TEMR : 24 °C (bUSTINA SUSR: 50 g/i - LIMONIT KAOLIN U.62 0,6 KONCENT. (g/m5) REAGENT : FLOCAL MONACIJ SI.63 KAOLIN TEMR:24°C 6U5T/NA SUSP; 25g/l LIMONIT UGALJ 0,6 KONCENTRACIJA (g/m ) REAGENT: FLOCAL 70 - 60 50 40 30 20 10 \SI.64 TEMP. : 24 °C GUSTINA SUSR: 50 g/l 0 1 MONACIT KAOLIN U6ALJ L/MONIT 0 3 0 6 KONCENTRACJJA (n/rrS\ 53 50 40 - | S f 30 - 20 - 10 < REAGENT¦ SULFOPON - K - MONACIT TEMP. : 24 °C 6UST/NA SUSR: 25g/l ¦^^™" — LIMONIT - UOALJ I I — i — — KAOLIN I S/. 65 3 0,6 KONCENTRACIJA (g/ml) 45 - REAGENT SULF0P0N-K TEMP. : 24 °C 6U5T/NA SUSR: 50 g/l MONACIT 15 10 LIMONIT UGALJ KAOLIN [Sl. 66 0,7 0,3 0,6 - KONCENTRACIJA(g/U 53 50 c 40 E f 30 - 20 - 10 REAGENT : S -3160 MONACIT TEMR ; 24 °C OUSriNA SUSR: 25g/l ^----------------------- — LIMONIT — KAOLIN ~—----------- — UGALJ i i I 5/.67 0,1 0,3 0.6 KONCENTRACIJA (g/m*) 10 I/.60 REAGENT : S-3160 MONACIT TEMR : 24 °C GUSTINA SUSR: 50 g/l ) LIMONIT KAOLIN U6ALJ 0,3 0,6 KONCENTRACIJA (g/m3) REAGENT : SEDIPUR -AD - 4 MONACU TEMR; 24 °C 6USTINA SUSR: 25g/l LIMONIT KAOLIN S/.69 0,1 0,3 0,6 KONCENTRACUA (g/m*) 60 I REAGENT : SEDIPUR-AD- 4 70 - ¦ E 60 50 - 40 - 30 20 10 MONACIT LIMONIT KAOLIN TEMP.: 24 °C 6USTINA SUSR: 50g/l U6ALJ SI.70 0,3 0,6 KONCENTRACUA (g/m*) 2 4 6 6 10 12 14 T (min) E 10 12 14 T (min) 76 18 LIMONIT 6USTINA SUSR: 25g/I REA6ENT: 5EPARAN T (min) SI.74 0 L UGALJ 2 4 GUSTINA SUSP: 25g 6 " \ REA6ENT : S -3171 6 25g/l 16 3 ~ 20 22 24 i >l.83 10 12 T (min ) Kaolln - loi - kod aonecita 1 kaolln 1 kvarc (SiO^) laaju manju dielek-trifiku konstantu od vode. 2bog toga kaolin 1 kvarc isaja u vodi negativne elektrifcke naboje. Uopšte kod dodatka 1 L kvarca brzina sedimentiranja je veča, kao samo sa poli-»erom 1 kod dodatka 2 $ kvraca. Brztna e«diaf Mg'1'*1' i i* komponenata liaonita, koje se rastvaraju te jon Ca++ iz kalcita. 71 pozitivni joni adeorbuju na površinu deliča ko-41 iaaju negativne aabo^e, ali zbog prevelike količine pozi-tivnih jona proces u«utralizacije aeta potencijala ne tefie potpu-no, makar da dodajeiao reagenat, koji iaa tu oaobinu, da se kre<5e ovaao i tamo zajedno sa delidiaa. Zbog toga proces sedimen-tacij© ne teče potpuno 1 zbog toga je brzina sedifficntiranoa ovde manjaf kao kod upotrebe eaaiog polimera. To važi z& do- datak I % kalcita. Pri dodatku 2 ^ kalcita pa je koncentra- 2+ olja Ca jod Y«<5af tako da je pozitivnih jona jo6 više kao kod dodatka 1 i> kalcita. Proces neutralisaci je zeta potenci-aala ovde }e slabiji kao pre, iato i fl*kulacija tede alablje i sbog toga je brzina B«dimentiranoa ovde manja, kao kod do-datka X <¦ kalcita. Sada aoše*o zakl^ufiiti: Dodatak 1 f kalcita atnan^i brzinu »edimentiranja zbog su-ˇiše velike količine pozitivnih jona is komponenata liaoni-ta, koje 9« rastvaraju 1 iz samog kalclta u vodi. Bodatak 2 ^ kalcita Još eman^uje brzinu eedlmcntlranja jer ovde proces flokulacije teče slabije iz toga aledi, da je brzina s«di-nentiranja naoja. To je zbog toga jer je količina poaitivnih jona povodana zbog disocigacl^e kalclta* Kao prin«r gornjeg prikazujeao u dijagra»u reagenat flocal (ai# 8$K Vreta uglja 2ia naše oplte je ugalj sa dielektrifikoo konstan-toffl 3-12 (FiaiSeaki« avoistka uglei, A.A.Agroakin). Po C, pravilu ovai ugalj iaa u vodi negativae ©lektriSke nabo^«, 4«r 4« njegcnra dietektrička konstanta aanja od konstante vode. Isto i glina ima manju dielektrifiku konetantu kao voda 1 to , da iaa u vodi negativne električke naboje. Jar naft aadrži mnogo gline (Zagorj«)tkoja ae u rodi raatvara, u euapenziji jod elede<5e pozitivne joaas , Ca2*f Kg2"1", F*34*, isto i gliaa aaksliko ee raatvara a vodi a pozitivne jone. Ti pozitimi joni akupa s oetaliia pozitivnia joniaa iz suBpenzi^e adaorbuje se na površinu delida 1 tvore Gternov sloj. All ovi pozitivni joni nalaze 8« u velikim kolifiinaaa u upored^enju aa negativnlia jonlma auspenzije. Zbog toga procea neutralizacio« sata potencija-la nijc potpun i zato i proces flokulacije nije potpun. To»a aledif da je brzina aediaentiran^a jaanja kao ako upotreblja-vaaio aamo poliaare* Ovo važi za dodatak gline 1 €. ICod dodatka 2 ^ gline koncentracija pozitivnih jona poveda a« tako, da j« sada na površini delida viSe pozitivnih na-bo^a kao pre. Procea n«utralizacijc zeta potencijala tai# slabo 1 flokulacija je slabija, zbog toga Je i sediaenta-cija ovde aanja kao kod dodatka 1 < gline. Is slike 8? vidiao ponaaanje reagenata ^agaara MIVA. Sada aoženo sakljuSltii dodatak X % gline oalabi procea floicu-laci^«, a tin« amanji a« brzin« a«diaant|ran^a viSef kao mo kod upotrebe raagenata, jer j« velika kolifiiua pozi-tivnlh jona i* uglja, gline itd. Pri dodatku 2 ^ gline flo-kulacija je alabi^a 1 b tia« a« amaaii i brztna aediaenti-raaja, jer je ovde koucentraci^a pozitivnih jona ^oS veda« Zbog toga brzina oedimentiranja pri dodatku 2 L gline aanja je, kao prl dodatka 1 ^ gline. SI.67 UGALJ UGALJ + JAGUAR -MD-A UGALJ+ 1% 6L/NE + JA6UAR -MD-A UOALJ+2% GLINE+ JAGUAR -MD-A TEMP. ; 24 ° C GUSTfNA 5U5P. : 15g/l W 12 T (min ) UGALJ ! = UGALJ + 2%GL/NE + SEDIPUR AD-4 2 = UGALJ + 1% GLINE + SEPARAN - 2610 3 =UGALJ + SULFOPON - K TEMP: 24 °C 6USTINA 5USP. 15g/t Tfmin ) - Io6 - XTII# UTICAJ ORaARSKIH JREAaEKATA ZU PEOCES SA DESTILIEAHOM VODOfc Kod tlh opita upotrebljavamo kao reagcnte organake rea- gente 1 kao topilo d«etiliranu vodu, Naa«& tih opita ležl u tomef da utvrdiao uticaj organsklh r«agenata na procea flokulacije mineralai monacita, kaoli- na, ltoonita i uglja u rastvoru destilirane vode. Kao organski r«agenat uzimamo polivinil-alkohol. hemiski sastav je sledečii ^ - CH - CH^ - CH -OH OH Najpre treba ustanoviti hemiski sastav obiSne vode: sobna vonja bistra ukusi - alobodan kiotonik mg/2 °2t9»7 slobodna uglj.kiaeliaa mg/1 CO^slS agresirnai — reakcija cc« HC a/lo/l s 42 ostatak isparevanJA iag/l s 23o oetatak iarenja »g/1 : 17o izguba žar«nja mg/1 i 6o »lobodan aiconijak mg/l HH.iO nitritl mg/1 II iO nitrati iag/1 H j- klor *«/l Cl2 t 2,7 tttroftak kiaeonika ag/1 KanO. « 2»8 ~ Io7 - ?«raanentna tvrdoda ne» ¦ °t3 karbonata « m » 11,8 ukupaa ¦ 12,1 ielezo Bg/1 Fe * 0 Al « otll MgO 28 CaO 82 €2f\ *T Jli 7,36 A. OTOREDJEIfJE OPITA SA OBIČffOi! TOBOM I SA BESTILrHANOM Kod avih uzoraka primedu^emo dobro sediuientici^u u obiCnoj vodi uz dodatak r«ag«nata polivinil alkohola. Ovo je zbog toga, j«r obifina voda eadrži nnogo raetvorljivih soli 1 eltktrolitat i jer dodajeao gofi polimera brziaa sediaienta- cije je vclika, Ako pa poamatraao naše azorke u dcstiliranoj vodi vidijftO, da aonacit 1 kaolin uopšte ne sediaentiraju, dok ugalj 1 liaonit sedtfflentiraju, To ob^agn^avamo ovakot Destilirana voda ne sadrži aikakvih soli. Kod llmonita ras- tvarft s« u vodi koaponenta CaO 1 MgO. Kod oplta u labora- torl^u uotanovili aaof da deatiliraaa voda aadrži CaO 1 MgO » ofl°K. Medjutim suspenzlja limonita u deetiliranoj TOdi pokazuje 5f5°N. S tiae je dokasano, da sadrži llmoalt kompoacnte ko^e su raatvorljlve a vodi. Pored CaO 1 MgO y«- rovatno rastvara se nekoliko ?«2°d ^ ?e2°^# ^ auspenziji 11- mouita Ijmubo tako dovoljno pozitivnih jona za procee sedi- »•ntacije. Ugalj ia Zagorja sadrži mogo gline koja se rastvara u rodi u jone Al^ y ?• * 9 Mg lCft • f 1 pozltiTiii ioni brzo aa- sorbuju na povrfiini delida uglja. • Io8 - B. 0PO1E!3JBIWI OPITA SA DESTILIHANOM VOEO* t?Z DODATAK POLIMBHA I ELEKTHOLITA Ovde upore&jujsmo uzorak aonacita 1 kaollna jer kod ilao-nlta 1 uglja oplti t« vrate nisu bili intereeantni zbog to-ga, jer oni ve<5 bez dodatka elektrolita sedisentiraju. Lod monacita vidiao, da Bedimentiran^e zavlei od valentno-•ti elektrolita, najbolji rezultat postignut je aa trova-lentnim ©lektrolitiaa, (FeCl^ 1 AlCl.) dok »u na^slabiii rezultati dobiveni sa mono valentnlm (HCl). Kod eltktrolita Ca(OH)2> CaCO f NaOH, HaCl 1 Ha^CO. neaa flokulacija odnosno sedimentacioe, u euspenziju pojavljuj« se gel. Uzrok je alede<5i: elektrolite podelimo u dve grupe: 1. Ca(0H)2 i CaCO I# IaOHf NaCXf la^CC Ad 1# Suspcazija monacita ne može flokulirati e dodatkoa elektrolita Ca(OH)2 i CaCO.. To verovatno zbogt a/ Ca(0H)2 dobro dieoeiiraju i CaGO^ vrlo alabo dlsociira^u, ali koncentracija Ca jona je j66 euviše aala za ncu-tralizaciju zeta potenci^ala 1 iz toga sledi, da procea flokulacije ne aole postojatl« b/ Druga »ogudnost j«ste ta, da Ca(0H)2 1 CaCO^ aaal reagu-ju aa polivinii alkoholoa jar vidimo, da ee vrednost pH poveda 1 tos kod Ca(0H)2 pri koncentraciai ofl g/m pH * lo,4 -•- -tt- of6 lof55 CaCO -w- o»l 8t8 of6 9,o Ad 2« Suspenzija monacita ne aiože flokulirati sa dodatko« elektrolita KaOH, KaClf Na^CO^« To verovatno zbog toga: a/ Elektroliti ifaOH, HaCl, W«2CC3 ^10 dobro ^oaizttju u vodi? —Ra+ + OlT Pozitivni jonl su monovalentni, ali njihova koncentracija je suviše mala, da bi mogla neutralisovati zeta potencijal, b/ Brmga aogttdnost je taf da JfaOH, IfaCl, IfauCCL rsaguju sa poiivinil alkoholom 1 8 njime tvore alkoholat. To ao-šmmo vicieti iz vrednoeti pHf koja je vrlo vieoka, sa i»-niakozn pri NaCl gds je rastvor NaCl neutralan. Vrednost laOH pri koncentraci^i o,l g/a lof9 KaCl o,6 7,4 1,2 7,6 0,1 9,35 ^ o,6 9,4o c/ freda mogudnosti elektroliti HaOHf ffaCl, Ha-CC. vrlo dobro .jonizuju, tako da poaitivni ^joni Ha poatanu toliko aktivni, da odmah adsorbuju ea površinom dellča i tome oledi procee neutralizaci^e zeta potoncijala. Jer bu tl ^oni aktivni, povrfiina delida postaje pozitlvna, tako da ne aogu 8« po^aviti flokulantni Boatovi medju delidiffia, jer 8u delldi vrlo aktivni. Is gornjih uzorka vidimo, da ako suspenziji dodamo elektro- lite Ca(0H)2, CaCO^, IfaOH, ffaCl i SAgCO (a destll. voda) flokulacije naaa. Kod akolina suprotno primedujemo, da ee na^bolje ponaSa H2S0 , onda HCl, Ca(0H)2 itd. To znači, ako gledaao ponašan^e H^SO. 1 RCl vidtao da au najbclji zbog toga jer su jake kiaeline i vrlo dobro dieocii- ra^u u vodi. Elaktrolit Ca(OH)2 sa euspenzi^om kaolina 1 aa deatilira- noa vodoiB dobro sedl^meatira. Uzrok Je sledeč: Elektrolit Ca(0H)2 dobro dieociira u vodi Ca(OH)2---------Ca** ^ 2 OH MONACIT REAGENAT : POLIVINIL ALKOHOL 125 - 100 - (POLIVIN/L-ALKOHOL UDESTIL.VODA + fPOUV/NIL-ALKOHOL \ +DESTIL.VODA + L +a/ci3 POUVINIL-ALKOHOL ^OB/ČNA VODA POLIVINIL-ALKOHOL + DEST/L. VODA + POLIVINIL-ALKOHOL +DSST/L . VODA + POLIVINIL -ALKOHOL + DESTIL . VODA + + HCI TEMP.: 2 4 °C 6USTINA SUSP: 50g/l 0,1 0,3 0,6 0,9 1,2 KONCENTRACIJA (g/m* ) S/.89 W KAOLIN REAGENAT' POLIVINIL - ALKOHOL fPOLIVINIL-ALKOHOL + DESTIL. VODA + * H2S0u (POL/VINIL-ALKOHOL l+OBIČNA VODA \ POLIVINIL ~ ALKOHOL Nj ¦ DESTIL. VODA + I ¦ HCl POLIV/N/L -ALKOHOL + DESTIL. VODA + + Ca (0H)2 f POLIVINIL - ALKOHOL * DEST/L . VODA + CPOLIVINIL - ALKOHOL j + DESTIL . VODA + TEMP, ; 24 °C 6USTINA SUSP; 25 g/i 0,1 0,3 0,6 0,9 1,2 --------^- KOCENTRACUA (g/m3 ) SI90 ts \- ts V- LIMONIT REAGENA T: POLIVINIL - ALKOHOL — __POiiVINIL - ALKOHOL J/ * OB/ČNA VODA / /^\ POLIVINIL - ALKOHOL f / +DES1IL . VODA TEMP. : 24 °C &USTINA SUSP.: 25g/t II II 1 0,1 0,3 0,6 0,9 KONCENTRACIJA (g/m3) S1.9J UGALJ REAGENAT : POLIVINIL - ALKOHOL S5 - 45 - 35 - 25 /5 POLIVIN/L -ALKOHOL * DESTIL. VODA POLIVINIL-ALKOHOL + OBIČNA VODA TEMR : 24 °C 6USTINA SUSR: 25 g/l 0,3 0,6 0,9 KONCENTRACUA (g/m*) SI.92 - 114 - Zbog senaibiloog efekta površine deliča preaa Ca*4 i poli-vinil alkoholu po^avl^uje se adsorbclja tih jona na povr-Sinu delida 1 tome eleai proces neutralizacije seta poten-cijala. Zato flokalaeija teče potpuno lako vidino (al. 9o) da je ovde sedJLJtentacija veča» kao sa dodatkoa elektrolita F^Cl. i AlCl . XTIII, UTICAJ HEAGBIfATA SBBIFUHA AB-4 HA PEOCES SEBI-IBIITIHANJA SA BESTIirRAITOll TOBCMI A. UPOKEDJEHJE OPITA SA OBIČHOM I SA BESTILIHAHOM VOBC« tog pojava je iato kao kcd polivinil alkohola. B. UPOHITDaEKJE OPITA SA DESTILIRANOM VODOM UZ "DODAf AK, BIAGEHATA SIDIPDH AD-4 I ILBKTHOLIf A Kod monaclta vicliiao, da brzina sedinentiranja zavisl od valentno8ti elektrolita, isto kod polivinil alkohola isnimka 4« kod elektrolita HCl. Javlja se sano pitanje zašto ^e ovde moaovalentai ©lektrolit HCl bolji kao drugi elektroliti. Uzrok Qe u tomei a/ Elektrolit HCl monovalentan ^et zbo^ toga malo sjcanjuj« zeta potencijal. Broj flojoila je naji 1 zbog toga brzina aadtaentacije je brža kao kod drugih elektrolita, gde i« tednost Isnad sedimenta joft »utna. b/ JSožda raspodela elektrolita HCl u auspenziji nije hoao-f«na to jeate na jednom aestu več su se pojavile flokule, dok na drugoa mestu još ne. c/ Zbog senzibilnog efekta povrsine delida preaa HCl i sedi-puru AD-4. Kod kaolina vidlsio lato da brzina sedimentira-nja zavisi od valentnosti elektrollta. Iznlmka je kod CaCl^, brzina sedimentiran^a 0e veda nego kod dodatka FeCl i AlCl. »akar da je CaCl^ dvovalestni elektrolit. - 115 - To objašnjava&os Kod dodatka reagenta sa koncentracijom ofl i of3 g/a tedaost j* toliko mutna, da n« aožeao poaaatratl eedlmentiranja. fak kod koacentraci^« o,6 g/m"* opaziajo aedimeatiraaae ali 4« tečnoet isnad sedimenta 30S uvek mutna. To znači, da «0 dodatkoa elektrolita CaCl_ proces neutralizacij€ nije pot-pun, makar da dodaao oedipur Ar-4. Zbog toga flokulacija nij« dobra. Poneki put flokulacija te<5e dobro, all na dru-fflB aesttna ne. Tako da floki nisu dovoljno akapa i padaju alobodno na dno i sato je brzina ve<5at kao «a dodatkos FaCl i A1C11# Sledeči opit kod »onacita 1 kaoliua issradjen je sa dodat- ko» elaktrolita Ca(OH)2? CaCO j HaOH? NaCl, ^CO.. Resul-tati vrlo au slabi, flokulacije nema 1 suapenzija pretvara M U g«l. XIX, TJflCAJ RIAGSITATA 3EPAHANA 261o IA PHOCIS SBDIMEHTACIJB SA DSSTILIHAirOIf TOIKHI A. T7PO1 KONCENTRACUA (g/m1) SI.94 105 100 95 90 85 60 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 0,1 LIMONIT REAGENAT: SEDIPUR AD-4 * SEDIPUR AD - 4 + OBIČNA VODA SEDIPUR AD - 4 + DESTIL • VODA TEMP 24 °C OUSTINA SUSP. ; 25g/l 0,3 0,6 0,9 1,2 ------^- KONCENTRACUA fg/m*) S/-95 - 12o - Positivni jonl Pe brzo adeorbuau aa površinu deliči I poele toga teče procee neutrali2aci,je sseta potencijala. Ali sada površina dellča iiaa pozitivne nabo^e (zbog pozitivnlh iona ?© ) i kod dodatka reagenta (negativni nabo^i) još dovoljno velik za ainatijenje aeta potencijala. Tek kod koncentraei^e rcagenata od of6 do lf2 g/aa aktivni dio rea- genta separana 261o dovoljno je velik ea emanjen^e zeta po~ tencijala, 1 kod koncentracije re^agenta, lf2 g/m proces flokulaci^e teče tako dobro, da je brslna toliko velika, da at soi« «# lsB«ritl u vreacnu od 2 ainuta. Kod kaolina vidiao, da brzlaa scdiaentiranja zavisi od va~ lentnoBti elektrolita, laaiffika ^e Ca(0H)2. Kod liuonita vldi&o da brzina sedimentirania savisi od va- ientnostl elektrolita, iznimka je kod HCl. Ifzrok je kao ra- Uz dodatak elektrolita CaCO. brzina sedimentacije manja je, kao sa obiCnom vodo«. Elektrolit CaCO. vrlo slabo diBOciira tt Todl, tako da pozitivni joni Ca , F.g iz ko&ponenta 11-aonita nisu ^oš dovoljno veliki z& neutralizaciju zeta poten-cijala. I posle dodatka ceparana 261o zeta potencijal još uv^k poeto^i, tako da flokulaci^a n« može t«6i potpuno 1 po-eledice ^esu, da brzina aedlmentacije je nizka. Kod slededih oplta sa deetiliranoxB vodom dodajemo elektrolit HaCl i separan 261o. Flokulacija polako te<5e, tednost j« outna Sto zaači, da pro-c«» flokulaci^e ni^e potpun, Hastvor ifaCI neutralan je, tako da poaitivni ^oni Ha^ nisu toliko aktivni kao Na+ iz HaOH 1X1 ffa CC.f ti posltirni joni ffa* i pozitlvnl joni iz kooponent« llAonlta9 koje se rastvaraju u vodl eamo delia»i5no, sogu neu-tralizovati zeta potenci^al na površini dellča. Slededi oplt izrad^en ^« sa deetiltranoffi vodom uz dodatak elek-trollta lf*OH 1 ITaJEO.. Reaultati tlh oplta vrlo eu slabi,flo-kalaclo« ne*a 1 suapenzija poetaje gel. Uzrok je kao ranlje« MONACIT REAGENAT : 5EPARAN - 2610 SEPARAN -2610 * * DEST/L . VOD A + Ca(OHj, 4 SEPARAN -2610 + + DESTIL.VODA+CaClo SEPARAN - 2610 i- OBIČNA VODA SEPARAN - 2610 + + DEST/L. VODA + SEPARAN - 2610 * + DEST/LrVODA + HCl SEPARAN - 2610 + * DESTIL.VODA * H2S04 TEMP: 24 °C OUSTINA 5USR: 50 g/i 0,1 0,3 0,6 0,9 SI.97 1.2 KONCENTRACIJA (g/m3) KAOLIN REAGENAT: SEPARAN-2610 75 70 60 k 10 0,1 0,3 JSEPARAN - 2610 + SEPARAN-2610 + DESTIL VODA+ Ca(OH)z 5EPARAN -2610 + DE5T- VODA * FeCl^ SEPARAN-2670 ¦ DEST. VODA + HZ SEPARAN -2610 + DEST. VODA + AICI 5EPARAN - 2610 * DE5T. VODA + HCl TEMP. ; 24 °C GUSTINA SUSP: 25g/l 0,6 0,9 1,2 KONCENTRACUA (g/mB) S/. 96 i LIMONIT REAGENAT: SEPARAN - 2610 0,1 0,3 SEPARAN -2610 ¦ DEST. VODA + FeCl SEPARAN -2610 + DtSTIL. VODA + AlCU SEPARAN - 2610 + DtSTIL.VODA v Ca(OHJ2 5EPARAN - 2610 + DtST/L VODA + CaCl2 SEPARAN - 2610 + OBIČNA VCDA + SEPARAN - 261C + OEST/L. VODA + HC l SEPARAN - 2610 •*¦ DESTIL. VODA + H2 SEPARAN - 2610 + OEST/L . VODA TEMR: 24 °C GUSTINA SUSP: 25 g/l 0,6 0,9 1,2 KONCENTRACUA SI.99 60 50 c 40 t 30 20 15 UGALJ REAGENA T - SEPARAN - 2610 0,7 0,3 SEPARAN -2610* OBIČNA VODA SEPARAN -2610 DEST/L . VODA TEMP. : 24 °C GUSTINA 5USP: 25 g/l 0,6 0,9 1,2 KONCENTRACUA (g/ml) S/. 100 - 125 - u. Prlaclpt J*e poveAaao povrftlm okroclof pllnakoc kftji •• aalsai u t«6nostl krlva povrftlfi« aaaajl *•• %og MTa •• lsraditl voltmfct r»di povrttne . •• žT#r.dr tfl ¦ pvoam* površln« c ¦ povrftinakl napon tr#W «• m $4k . 0 « "• 8* ^'« r.dr h F « 2« •• pritisak m »ehurl^u |«i n#«to pw«6a, m «ol« »* —njltl laped radlja kapiler« 1 poruiU •#• Vahorlč •« odl«pl. Bltnoat oplta ii m toief da odr«dlw aajvadi prltiaak, koji poatojl tt . Zm vnn ravooteš« '* g.h' • r #§«11 ¦ 2 * ˇl&lnaka raslika u mmmmmtra radija k«pllar« ls^«0i«M tiaa, - 131 -ZAKLJUČCI 1. Kod evojih opita za odredjivanje uticaja eredstava na br9 zinu taloženja tvrdih Čeatica u tekudinaaa upotrebio saa sledeče ussorke: monacit, lisonlt, kaolin 1 ugalj, te cledeče elektrolite i flokulaatet NaCHt HCl, R^SO.f Ca(OH)ofCaNO,)-f <& 4 ispod o,ol75 w* tr tom alučaju verooatno dolazi do uti-caja hidrofilnost kaolina 1 pojavi koloidnog etanja. - 132 - 4* Kod opita ea flokulantima opažamo, da ©e brzina sedimenti- ranja pove<5af ako povečamo njihovu koncentraclju (do o,6 g/ffi ) iznimke su sulfopon kf S-3l6o 1 Stirak kod monacita, Ovo objašnjavais ovakot a/ Koncentracije flokulanata separana 261of flocal, jaguar MD-A, jaguar 5oJf S-3171» aedipur MB-4» »edipur A? ponafiaju 8€ regularno podto one kod izvrSenih opita n« dostižu izo-elefctričau tafiku, b/ ?:oncentracije sulfopona K 1 3-3160 prelaze izoelektričnu tačku. Ovu tačku prclaze 1 koncentracije štirka 0,3 i ot6 g/ffi , dok ae koncentracija o,l g/m pofiudara aa tos tačkom. $• Kod opita sa destiliranom vodom uz dodatak polivinil al- kohola odnosno oedipura AD-4 1X1 separaaa 26Xo9 »uapen-zlja sa mouacitoai 1 kaollnoa uopžte ae flokulira, ncgo 0« pre« tvori geX. MedjutlBi auspeazija aa litjonitom 1 ugljeo uz do-datak iatih reagenata flokulira 1 uzorci se talože. Hazlog za različito ponaaan^e poslednjih dve^u uzoraka jeete u tome, Sto d#8tilirana voda ne eadrži nikakvih eoli. Kod limonita raa~ tvaraju se u vodi neke komponente, upr* CaO + MgO« Ugal^ sa-drži oinogo glin«, koja ee raetvara a vodi u jone Al t Ft 9 + 1 C«*^» Ovi pozltivni joni br*o ae adsorbuju na površlni d«llča uglja. 6« Kod izvrfienih oplta priaetio sa&f da se uzorci ojdenito vrlo hrzo talože, 5to tuaay Cationi« Coll^ctor«. 18« A.tt« amdla and D,W. ?u#r«t««ui Mlzila« 1995 3.95^.962.1 afewwilnc Pot«Qtial Stu- Flotfttloa wltb Cationlc 19* MrUl ^.»o <3«ty gnt H^>«r% 8, for tli« HlalAC iBdustrj, Trapaaction of th« A.I. nd Petroleu« mgitt#«f». m«« a4.1955 8 61-65 2#. f^F.Ualc« Mi H.B, Bootfcs Vkgrsiltal Che«lcal of Floooulatioa \ty B^ptra* taPMiiitlong of ttt# 4*I#if»S. ftnd ^i»lff« ^icUMn^ ?*liM* 217. 3. 2W • 371. 21.a. H. Olirert Fiocculatloa-K^r %o aom •eoooiloal Tz*n»«etlo& of th« . Volua« 22« a*l*lfttiMMQit ml J»S,f.]Mi«cisi«i Flltratloo of PlOMulatod Coal eooaectrttt«« oootainin« %yn<1lng Lattlo« CIats* Tra»«ftctton of tbo A.I.tt.S. nd i«B aacin«r».VoluB« 223.1962 3.167-172, 23- nocculstioM and Plltrstlon od wml notatloo 1. 1* Gleft<**t Tpmnwtion« of th« Imm m&MM**. Voluae 223 1962 3.352 - 358. fcryant ?ltohi Sedlaentatloa •etiou of th« A.I,««B. «ad Petrolmoi %glit—w, Voli»6ir 223* 1962 3. 129 - 197* 25. Plooculation to lapror^ Qm1 alurrj Fiitratlo«. llinln« 1959* lt» 4. G9tt#» Aachaat Grundlacon und Proal«« ln dar F#ln«ticornaufber«itunc» nocfcung-Ooiirertol -Varfab-ran - Plotstlon - %tv§a««raig« Aaebaner SU1957 SU 27« &r. tachn.Dipl. . H. G. Mstiimttt and J.M.W, Kaok«nsl«i Fl©oculatloa Pulp« 29* Dlpl. Ing. S, Q»«cfl ^e^ ^o Bt«»«t» 5o. Otni# Chlaaiio«. Aprll 1959« 4MM0C tlllli milillll dA f •©.!>• V«a#y and S.M. Clialtoa, S^mInv 1939i Heport of oal DlTlaion. Or« 32. 9aloo Gfhamtcal Coapaikji Sm« ^EMtftiou »d to Ittlf Yau Gct fltor« «ut of tour fatw aiarlflc«Uon 33* ^* R. P«rtlacton. Vol. IIi Mn adv«joe«d Tractls« oo Pbyslllal Cheaiatafj 5%. Hlm Amiv Cttrto»ra 1996 t Dtplomaka aeloc« 35. 3.3* aik©x»aa 19$di 3urfaoe Ch««i»try » Aanaold #«laaYarsar. Part o»# t Plqr«ikal ttathod« Ch«li!try 38« Ssmial Giaaatoaa Dt Sd. Bu B«t ^eactbook Of Pbyaic«l of Fhy»ioal #•• Prof. Dr.S.M. «fe»3ia)r«rt*s I.II. OVs^ivanja ruda. (Prlpreaa ftiaeralnlh alrovioe). *137^ 41» Oolin BmnŠMi Corralattoo ot m&lmmtmt&m sufc*** iRtam« F«b.l959. Vol. 183 *b.*66* 4i« ****** H. Hete9te S.B* L.D mA ®mrlm ftstittfc of or# d***»l&c * R. HltchaU 19^3« aad J p tiWr 2.1959 45. H. m Olpl^a 1963t An Intro^uotloo to d«y CoUoid OlHMt»try S« $5* ia 47» 1» Hioftiffi Mw Floota»c fttr « $ Kolaf f »i Hudy Frmha 19611 PuokM flofcu- elaidel pfl «edia