ફ્લોક્યુલેશન અને રિવર્સ ફ્લોક્યુલેશન

ફ્લોક્યુલેશન
રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં, ફ્લોક્યુલેશન એ પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા કોલોઇડલ કણો ફ્લોક્યુલન્ટ અથવા ફ્લેક સ્વરૂપમાં સસ્પેન્શનમાંથી સ્વયંભૂ અથવા સ્પષ્ટીકરણ ઉમેરા દ્વારા બહાર આવે છે. આ પ્રક્રિયા વરસાદથી અલગ છે કારણ કે કોલોઇડ ફ્લોક્યુલેશન પહેલાં સ્થિર વિક્ષેપ તરીકે પ્રવાહીમાં જ સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે અને વાસ્તવમાં દ્રાવણમાં ઓગળતું નથી.
જળ શુદ્ધિકરણમાં કોગ્યુલેશન અને ફ્લોક્યુલેશન મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ છે. કોગ્યુલેશન ક્રિયા કોગ્યુલન્ટ અને કોલોઇડ વચ્ચે રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા કણોને અસ્થિર અને એકત્ર કરવાની છે, અને અસ્થિર કણોને ફ્લોક્યુલેશનમાં કોગ્યુલેટ કરીને ફ્લોક્યુલેટ અને અવક્ષેપિત કરવાની છે.

શબ્દ વ્યાખ્યા
IUPAC મુજબ, ફ્લોક્યુલેશન એ "સંપર્ક અને સંલગ્નતાની પ્રક્રિયા છે જેમાં વિક્ષેપના કણો મોટા કદના ક્લસ્ટર બનાવે છે".
મૂળભૂત રીતે, ફ્લોક્યુલેશન એ સ્થિર ચાર્જ થયેલા કણોને અસ્થિર કરવા માટે ફ્લોક્યુલન્ટ ઉમેરવાની પ્રક્રિયા છે. તે જ સમયે, ફ્લોક્યુલેશન એ એક મિશ્રણ તકનીક છે જે એકત્રીકરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને કણોના સમાધાનમાં ફાળો આપે છે. સામાન્ય કોગ્યુલન્ટ Al2 (SO4) 3• 14H2O છે.

એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર

પાણી શુદ્ધિકરણ ટેકનોલોજી
પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ અને ગટર, વરસાદી પાણી અને ઔદ્યોગિક ગંદા પાણીની સારવારમાં ફ્લોક્યુલેશન અને રેપિસિપિટેશનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. લાક્ષણિક ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાઓમાં ગ્રેટિંગ્સ, કોગ્યુલેશન, ફ્લોક્યુલેશન, રેપિસિપિટેશન, કણો ગાળણ અને જીવાણુ નાશકક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
સપાટી રસાયણશાસ્ત્ર
કોલોઇડલ રસાયણશાસ્ત્રમાં, ફ્લોક્યુલેશન એ પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા સૂક્ષ્મ કણો એકસાથે ભેગા થાય છે. ફ્લોક પછી પ્રવાહીની ટોચ પર તરતું રહે છે (અપારદર્શક), પ્રવાહીના તળિયે સ્થિર થઈ શકે છે (અવક્ષેપિત) અથવા સરળતાથી પ્રવાહીમાંથી ફિલ્ટર થઈ શકે છે. માટી કોલોઇડનું ફ્લોક્યુલેશન વર્તન મીઠા પાણીની ગુણવત્તા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. માટી કોલોઇડનું ઉચ્ચ વિક્ષેપ ફક્ત આસપાસના પાણીની ગંદકીનું કારણ નથી, પરંતુ નદીઓ, તળાવો અને સબમરીન હલમાં પોષક તત્વોના શોષણને કારણે યુટ્રોફિકેશનનું કારણ પણ બને છે.

ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર
પ્રવાહી મિશ્રણ માટે, ફ્લોક્યુલેશન એકલ વિખરાયેલા ટીપાંના એકત્રીકરણનું વર્ણન કરે છે જેથી વ્યક્તિગત ટીપાં તેમના ગુણધર્મો ગુમાવે નહીં. આમ, ફ્લોક્યુલેશન એ પ્રારંભિક પગલું છે (ટીપું એકીકરણ અને અંતિમ તબક્કાનું વિભાજન) જે પ્રવાહી મિશ્રણના વધુ વૃદ્ધત્વ તરફ દોરી જાય છે. ફ્લોક્યુલન્ટ્સનો ઉપયોગ ખનિજ લાભમાં થાય છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ ખોરાક અને દવાઓના ભૌતિક ગુણધર્મોની રચનામાં પણ થઈ શકે છે.

ડિફ્લોક્યુલેટ

રિવર્સ ફ્લોક્યુલેશન એ ફ્લોક્યુલેશનની બરાબર વિરુદ્ધ છે અને તેને ક્યારેક જેલિંગ કહેવામાં આવે છે. સોડિયમ સિલિકેટ (Na2SiO3) એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ છે. કોલોઇડલ કણો સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ pH રેન્જ પર વિખેરાયેલા હોય છે, સિવાય કે દ્રાવણની ઓછી આયનીય શક્તિ અને મોનોવેલેન્ટ મેટલ કેશનનું વર્ચસ્વ. કોલોઇડને ફ્લોક્યુલન્ટ બનતા અટકાવતા ઉમેરણોને એન્ટિફ્લોક્યુલન્ટ કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અવરોધો દ્વારા રિવર્સ ફ્લોક્યુલેશન માટે, રિવર્સ ફ્લોક્યુલન્ટની અસર ઝેટા પોટેન્શિયલ દ્વારા માપી શકાય છે. પોલિમર્સના જ્ઞાનકોશ શબ્દકોશ અનુસાર, એન્ટિફ્લોક્યુલેશન એ "પ્રવાહીમાં ઘનના વિખેરનની સ્થિતિ અથવા સ્થિતિ છે જેમાં દરેક ઘન કણ સ્વતંત્ર રહે છે અને તેના પડોશીઓ સાથે અસંબંધિત રહે છે (એક ઇમલ્સિફાયરની જેમ). નોન-ફ્લોક્યુલેટિંગ સસ્પેન્શનમાં શૂન્ય અથવા ખૂબ જ ઓછી ઉપજ મૂલ્યો હોય છે".
ગટર શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં રિવર્સ ફ્લોક્યુલેશન એક સમસ્યા હોઈ શકે છે કારણ કે તે ઘણીવાર કાદવના નિકાલની સમસ્યાઓ અને ગંદા પાણીના ગુણવત્તામાં બગાડ તરફ દોરી જાય છે.