Flockung und umgekehrte Flockung

Flockung
Im Bereich der Chemie ist Flockung der Prozess, bei dem kolloidale Partikel aus einem Niederschlag in Flocken- oder Flockenform aus einer Suspension entstehen, entweder spontan oder durch Zugabe eines Klärmittels. Dieser Prozess unterscheidet sich von der Fällung dadurch, dass das Kolloid vor der Flockung nur als stabile Dispersion in der Flüssigkeit suspendiert und nicht tatsächlich in Lösung gelöst wird.
Koagulation und Flockung sind wichtige Prozesse in der Wasseraufbereitung. Die Koagulationswirkung besteht darin, Partikel durch chemische Wechselwirkung zwischen Koagulans und Kolloid zu destabilisieren und zu aggregieren und instabile Partikel auszuflocken und auszufällen, indem sie zur Flockung koaguliert werden.

BEGRIFFSDEFINITION
Laut IUPAC ist Flockung „der Prozess des Kontakts und der Adhäsion, bei dem Partikel einer Dispersion größere Cluster bilden“.
Grundsätzlich handelt es sich bei der Flockung um den Prozess der Zugabe eines Flockungsmittels, um stabil geladene Teilchen zu destabilisieren. Gleichzeitig handelt es sich bei der Flockung um eine Mischtechnik, die die Agglomeration fördert und zur Partikelabsetzung beiträgt. Das übliche Koagulationsmittel ist Al2 (SO4) 3·14H2O.

Anwendungsgebiet

WASSERBEHANDLUNGSTECHNOLOGIE
Flockung und Fällung werden häufig bei der Trinkwasseraufbereitung sowie bei der Behandlung von Abwasser, Regenwasser und Industrieabwässern eingesetzt. Typische Aufbereitungsprozesse umfassen Gitterrosten, Koagulation, Flockung, Fällung, Partikelfiltration und Desinfektion.
OBERFLÄCHENCHEMIE
In der Kolloidchemie ist Flockung der Prozess, bei dem feine Partikel zusammenklumpen. Die Flocken können dann an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmen (opaleszierend), sich am Boden der Flüssigkeit absetzen (Niederschlag) oder leicht aus der Flüssigkeit herausfiltrieren. Das Flockungsverhalten von Bodenkolloid hängt eng mit der Süßwasserqualität zusammen. Die hohe Verteilung des Bodenkolloids führt nicht nur direkt zu einer Trübung des umgebenden Wassers, sondern auch zur Eutrophierung aufgrund der Aufnahme von Nährstoffen in Flüssen, Seen und sogar in U-Boot-Rümpfen.

PHYSIKALISCHE CHEMIE
Bei Emulsionen beschreibt Flockung die Zusammenlagerung einzelner dispergierter Tröpfchen, sodass die einzelnen Tröpfchen ihre Eigenschaften nicht verlieren. Somit ist die Flockung der erste Schritt (Tröpfchenkoaleszenz und endgültige Phasentrennung), der zu einer weiteren Alterung der Emulsion führt. Flockungsmittel werden zur Mineralienaufbereitung eingesetzt, können aber auch zur Gestaltung der physikalischen Eigenschaften von Lebensmitteln und Arzneimitteln eingesetzt werden.

ENTFLOCKEN

Die umgekehrte Flockung ist das genaue Gegenteil der Flockung und wird manchmal als Gelierung bezeichnet. Ein typisches Beispiel ist Natriumsilikat (Na2SiO3). Kolloidale Partikel werden normalerweise in höheren pH-Bereichen dispergiert, mit Ausnahme der geringen Ionenstärke der Lösung und der Dominanz einwertiger Metallkationen. Zusatzstoffe, die verhindern, dass sich Kolloidflockungsmittel bilden, werden als Antiflockungsmittel bezeichnet. Bei der umgekehrten Flockung durch elektrostatische Barrieren kann die Wirkung des umgekehrten Flockungsmittels anhand des Zetapotentials gemessen werden. Laut dem Encyclopedia Dictionary of Polymers ist Antiflockung „ein Zustand oder Zustand der Dispersion eines Feststoffs in einer Flüssigkeit, in dem jedes Feststoffteilchen unabhängig und unverbunden mit seinen Nachbarn bleibt (ähnlich wie ein Emulgator). Nichtflockende Suspensionen haben null oder sehr niedrige Ausbeutewerte.“
Die umgekehrte Flockung kann in Kläranlagen ein Problem darstellen, da sie häufig zu Problemen bei der Schlammabsetzung und einer Verschlechterung der Abwasserqualität führt.