在我们生活中,有许多地方,需要借助絮凝作用,使得胶体微粒沉淀出来,而使液体澄清,比如水处理工业,造纸工业,酿酒工业。依靠过滤和自身的沉淀很难得到清澈的产品,如果使分散的胶体絮凝,形成絮凝体则能够快速过滤和沉淀。
在地球上许多胶体粒子表面都是带负电荷的,传统絮凝工艺是通过添加正电物质如明胶、阳性淀粉,到负电的粒子之中,促使它们之间相互吸引而成一个大的聚集体,更快沉淀。有疑问的是,硅溶胶本身也带负电,怎么就能对带负电的粒子起到快速聚集的作用呢?
由于悬浮物胶体表面是带电的,互相聚集可能性相当小。而当我们要去除不需要的胶微粒时,只有破坏其稳定性,使微粒脱稳相互聚集而变大,进一步形成絮状体,而加速沉淀。当带正电的絮凝剂,加入到带负电的粒子中,由于电中和作用,促使粒子脱稳而变大,因而起初表面是负电的粒子在明胶或淀粉的作用下,聚集体吸咐一定量的正电;这些聚集体再与负电性的硅溶胶相互作用,而被聚集到胶体二氧化硅上,这样就可以发展成更大的絮凝沉淀体,从而快速沉淀,避免了传统工艺还得几个小时甚至几天的时间的缺点。硅溶胶在此更像是支点以提供给正电的聚集体停靠,而状大聚集体。
絮凝剂的添加量对絮凝效果起着关键性的作用,过量会使粒子重新带上正电而趋于相互排斥,而没有引力作用;当过少量的絮凝剂时,形成的聚集体太小无法沉淀。只有在刚好的一个量时,才能起到最佳的效果。而当第二组分硅溶胶被运用于絮凝体系之中,使得絮凝剂的投加量的控制更容易,所得的效果也更加优越。
显然,更大的比表面积的硅溶胶,具有更小的粒子尺寸,可以容易想到的是同样量的二氧化硅使用更小粒径的产品,可提供的负电支点将会更多。使用更小的粒子的硅溶胶,结果是二次聚集更加快速,相比于更大粒子的产品来说。反过来说,如果使用的硅溶胶的颗粒越大,其所加的量将是小粒子产品的量的好几倍之多。另外,我们从上述的机理可以看出,如果在中性介质或者酸性介质中,硅溶胶要取得二次聚集效果,要求其表面必须带有大量的负电,而普通的硅溶胶在酸性介质中电量极少,不利于使用,而首选的是,s-grj-520x改性的小粒子硅溶胶,这种产品在任何酸碱度下都有带大量的负电,在酸性或者碱性条件下,同样可以取得良好的絮凝效果。