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Ausflockung

 
     
  Flockung, Koagulation, ist der Übergang eines kolloiddispersen Systems in ein Gel. Sie ist die Umkehrung der Peptisation. Die Aggregation von Kolloiden ist transport- und reaktionskontrolliert. Die transportkontrollierte Ausflockung, auch als diffusionslimitierte Cluster-Cluster Aggregation bezeichnet, führt zu einer sehr schnellen Ausflockung mit fraktalen Clusterdimensionen deutlich kleiner zwei, wie sie z.B. für die Aggregation von Goldkolloidteilchen untersucht worden ist. Ein reaktionskontrollierter Prozess erzeugt hingegen dichtere Flocken mit fraktalen Clusterdimensionen gegen zwei. Der Übergang von der langsamen reaktionskontrollierten zur schnellen transportkontrollierten Ausflockung kann durch die kritische Koagulationskonzentration beschrieben werden. Bei der Koagulation müssen die abstossenden Oberflächeneigenschaften der Kolloide überwunden werden. Dies kann zum einen durch inerte Elektrolyte geschehen, die die Doppelschicht um die Kolloidoberfläche verringern und dadurch die Annäherung der Kolloide ermöglichen. In diesem Fall ist die kritische Koagulationskonzentration unabhängig von der Kolloidkonzentration (Schulze-Hardy-Regel). Hier ist besonders die Ausflockung von Tonkolloiden in Ästuaren durch Meerwasser und in Böden durch Veränderungen der Zusammensetzung der Bodenlösung zu nennen. Zum anderen beeinflussen spezifische Adsorbate die Oberflächenladung der Kolloide und damit ihre Stabilität. In diesem Fall ist die kritische Koagulationskonzentration abhängig von der Kolloidkonzentration. Grosse Bedeutung hat dieser Prozess bei der Wasseraufbereitung zur Entfernung von Phosphat und Arsenat durch Eisenhydroxide erlangt. Beide Ionen binden nicht nur innersphärisch an die Eisenkolloide, sondern erlauben pH-abhängig auch die Ausflockung der Kolloide (Abb.). Ladungsnullpunkt.

AusflockungAusflockung: Stabilität von Eisenhydroxidkolloiden in Gegenwart von Phosphat, das als innersphärischer Oberflächenkomplex an den Kolloiden adsorbiert wird (pzc = point of zero charge).
 
 

 

 

 
 
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