Floculació i floculació inversa

FLOCULACIÓ
En el camp de la química, la floculació és el procés pel qual les partícules col·loïdals emergeixen d'un precipitat en forma floculant o en escates a partir d'una suspensió, ja sigui espontàniament o mitjançant l'addició d'un clarificant. Aquest procés difereix de la precipitació en què el col·loide només es suspèn en el líquid com una dispersió estable abans de la floculació i no es dissol realment en solució.
La coagulació i la floculació són processos importants en el tractament de l'aigua. L'acció de coagulació consisteix a desestabilitzar i agregar partícules mitjançant la interacció química entre el coagulant i el col·loide, i flocular i precipitar partícules inestables coagulant-les en floculació.

DEFINICIÓ DEL TERME
Segons la IUPAC, la floculació és "el procés de contacte i adhesió pel qual les partícules d'una dispersió formen cúmuls de mida més gran".
Bàsicament, la floculació és el procés d'afegir un floculant per desestabilitzar partícules carregades estables. Alhora, la floculació és una tècnica de mescla que promou l'aglomeració i contribueix a l'assentament de partícules. El coagulant comú és l'Al2(SO4)3•14H2O.

Camp d'aplicació

TECNOLOGIA DE TRACTAMENT D'AIGUA
La floculació i la precipitació s'utilitzen àmpliament en la purificació d'aigua potable i en el tractament d'aigües residuals, aigües pluvials i aigües residuals industrials. Els processos de tractament típics inclouen reixes, coagulació, floculació, precipitació, filtració de partícules i desinfecció.
QUÍMICA DE SUPERFICIES
En química col·loïdal, la floculació és el procés pel qual les partícules fines s'agrupen. El floc pot surar a la superfície del líquid (opalescent), dipositar-se al fons del líquid (precipitar) o filtrar-se fàcilment del líquid. El comportament de floculació del col·loide del sòl està estretament relacionat amb la qualitat de l'aigua dolça. L'alta dispersió del col·loide del sòl no només causa directament terbolesa de l'aigua circumdant, sinó que també provoca eutrofització a causa de l'absorció de nutrients en rius, llacs i fins i tot en el casc d'un submarí.

FÍSICA QUÍMICA
Per a les emulsions, la floculació descriu l'agregació de gotes disperses individuals de manera que les gotes individuals no perden les seves propietats. Per tant, la floculació és el pas inicial (coalescència de les gotes i separació de la fase final) que condueix a un major envelliment de l'emulsió. Els floculants s'utilitzen en l'enriquiment mineral, però també es poden utilitzar en el disseny de les propietats físiques dels aliments i els fàrmacs.

DESFLOCULAR

La floculació inversa és exactament el contrari de la floculació i de vegades s'anomena gelificació. El silicat de sodi (Na2SiO3) n'és un exemple típic. Les partícules col·loïdals solen dispersar-se en rangs de pH més alts, excepte per la baixa força iònica de la solució i el domini dels cations metàl·lics monovalents. Els additius que impedeixen que el col·loide formi floculants s'anomenen antifloculants. Per a la floculació inversa a través de barreres electrostàtiques, l'efecte del floculant invers es pot mesurar mitjançant el potencial zeta. Segons l'Encyclopedia Dictionary of Polymers, l'antifloculació és "un estat o estat de dispersió d'un sòlid en un líquid en què cada partícula sòlida roman independent i desconnectada dels seus veïns (de manera molt semblant a un emulsionant). Les suspensions no floculants tenen valors de rendiment zero o molt baixos".
La floculació inversa pot ser un problema a les plantes de tractament d'aigües residuals, ja que sovint provoca problemes de sedimentació de fangs i deteriorament de la qualitat de l'efluent.