凝结剂
- 凝结剂（coagulant）又称凝聚剂和凝集剂，能使溶胶凝结的物质。主要是盐类等电解质，其离子能中和胶体粒子的相反电荷 而引起凝结。是用于澄清浑水，净化污水的一种物质，如硫酸铝、明矾就是常用的凝集剂，加入冰中后起化学反应，经过搅拌形成絮状物，促使悬浮杂质沉淀，故有净化水的作用。
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聚丙烯酰胺（PAM）是一种有机合成的聚合物，被广泛添加到灌溉用水，以帮助防止水土流失。 PAM是非常有效的解决在水中的悬浮泥沙和稳定现有的土壤结构。 PAM的作用就是紧密结合土壤矿物颗粒，但没有人知道。 我们确定，许多不同的化学和物理过程帮助PAM绑定矿物颗粒。 土壤矿物的类型确定涉及哪些进程。 在其中一个进程中，钙就像粘土颗粒之间的桥梁和PAM。 在其它过程中，PAM直接结合的粘土矿物颗粒的表面。 在这项研究中产生的知识将帮助科学家和工程师设计更好的农业管理系统，农民和广大市民受益，减少水土流失，减少泥沙在河流和湖泊。本文的目的是确定阳离子和阴离子聚丙烯酰胺（PAM）作为絮凝剂分散的粘土和粘土矿物的影响评估之间的联结机制粘土矿物表面的阳离子和阴离子PAM。 甲相对的絮凝指数被用来量化之间的交点PAM和的Ca和Na形式的高岭石，伊利石，石英等。阳离子聚丙烯酰胺是非常有效的所有三个矿物质，而不管用于凝聚的电解质浓度或饱和阳离子。 在碱性条件（pH值= 10.9），阳离子型PAM是略少比在中性（pH值为5.9-8.2）或酸性（pH = 3.4）条件下有效。 正电荷的官能团的阳离子性PAM上被认为是直接结合矿物表面上的带负电荷的网站。 阴离子PAM絮状随饱和阳离子（钙>>娜），矿物（高岭石>伊利石>>石英），和治疗的疗效（酸>盐> H2O>基地）。 结果表明，阳离子桥接（PAM-CA-粘土）是主要的阴离子PAM和粘土矿物表面之间的联结机制。 然而，上的PAM和质子化的非桥键aluminol组高岭石和伊利石和疏水性之间的键合碳链的阴离子PAM和高岭石的基底表面的横向边缘上的电负性基团之间的氢键也被建议由絮凝的数据。
在选矿工艺中，分离细粒矿物采用浮选法或其他选矿方法不易奏效，但有些矿物可通过添加凝结剂使目的细粒矿物（或无用矿泥）凝结而达到有效分离的目的。不同矿物的悬浮粒子表面所带的z-电位并不相同。带同种电荷的颗粒相互排斥，处于分散状态而不易凝结，而带不同电荷的颗粒则相互吸引使电性中和，进而产生凝结作用。凝结剂的主要作用就是改变矿浆中悬浮粒子之间的电性和相互作用力，减少相同电荷粒子的碰撞，或使颗粒表面失去电荷，从而使细粒矿物凝结沉淀。
在选矿工艺中，用无机化合物（含无机大分子）作为细粒级矿物团聚的凝结剂。常用的凝结剂有：碱式氯化铝、硫酸铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化锌、四氯化钛、硫酸、盐酸、二氧化碳、碳酸钠、石灰、活性二氧化硅和膨润土等。应用凝结剂通过凝结作用可以使铁矿物和粘土矿物分离。用石灰作凝结剂加至精矿浓缩池使精矿凝结，提高浓缩与过滤的效率。
凝结剂在环境保护、土壤学等方面也有重要的用途。例如用明矾净化饮用水、工业用水或工厂废水，使水中所含悬浮粒子凝结。还用于固体粉末的凝结，如粉尘控制等方面。
在胶乳工业中，可分为：（1）强凝结剂，凝结作用迅速，例如乙酸铵和乙酸的水溶液、硝酸钙的醇（甲醇或乙醇）溶液；（2）缓凝结剂，凝结作用较慢，例如氟硅酸钠的水溶液、皂土和氢愧疚化铝的水悬胶体；（3）热凝结剂，是在一定温度下能使胶乳凝结的物质，应用较多的是锌氨络离子[Zn（NH3）n]2 ，可由氧化锌或氯化锌与氨水等配制而成，近年来也使用各种合成高聚物如聚乙烯甲基醚、聚氧丙烯二醇（分子量500-850）等。此外，如净化水用的明矾和硫酸铝，凝结豆腐用的石膏，和从牛乳中沉淀酪素用的乙酸等都是凝结剂。又如土壤中加入部分水解的聚丙烯腈钠盐或羟化乙酸乙烯的苹果酸聚合物，难使土壤凝结，防止被风吹散，增加水土保持作用等。
水分子凝结剂与水在1∶4～12的范围内混合时能迅速与水分子发生反应，体积膨胀，可达到30倍以上，在5～15秒后形成一种多孔凝胶状物质。广泛用于处理各种施工中遇到的水渗漏情况，如大孔洞涌水，裂隙渗水，点渗，面渗，井巷岩石接茬缝淋水等。
十二水合硫酸铝钾(Alum) ，又称:明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的 复盐。无色立方晶体，外表常呈八面体，或与立方体、菱形十二面体形成聚形，有时以{111}面附于容器壁上而形似六方板状，属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。明矾性味酸涩，寒，有毒。故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
明矾作为净水剂的作用:明矾溶于水后电离产生了Al3+，Al3+与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，与带负电的泥沙胶粒相遇，彼此电荷被中和。失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于沉入水底。这样，水就变得清澈干净了。
固体硫酸铝为白色有光泽结晶、颗粒或粉末。味甜。在空气中稳定。86.5℃时失去部分结晶水，250℃失去全 部结晶水。当加热时猛烈膨胀并变成海绵状物质。烧到赤热时分解为三氧化硫和氧化铝。当相对湿度约低25%时风化。易溶于水，几乎不溶于乙醇，溶液呈酸性。久沸后有不溶性碱式盐沉淀。相对密度1.62。硫酸铝是一个被广泛运用的工业试剂，通常会与明矾(既十二水合硫酸铝钾)混淆。硫酸铝通常被作为絮凝剂，用于提纯饮用水及污水处理设备当中，也用于造纸工业。
固体硫酸铝的作用
1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能;
2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂;3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料(收敛剂);
4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂;
5.分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂;
6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄);
7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐;
8.燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。
蓝绿色单斜结晶或颗粒。无气味。在干燥空气中风化。在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁。在
56.6℃成为四水合物，在65℃时成为一水合物。溶于水，几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化，在热时较快氧化。加入碱或露光能加速其氧化。相对密度(d15)1.897。半数致死量(小鼠，经口)1520mG/kG。有刺激性。无水硫酸亚铁是白色粉末，含结晶水的是浅绿色晶体，晶体俗称"绿矾"，溶于水水溶液为浅绿色。用于色谱分析试剂。点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐。还原剂。制造铁氧体。净水。聚合催化剂。照相制版。
十二水合硫酸铝钾（Alum），又称：明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。无色立方晶体，外表常呈八面体，或与立方体、菱形十二面体形成聚形，有时以[111]面附于容器壁上而形似六方板状，属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。明矾性味酸涩，寒，有毒。故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
明矾作为净水剂的作用：明矾溶于水后电离产生了Al3 ，Al3 与水电离产生的OH-结合生成了氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，与带负电的泥沙胶粒相遇，彼此电荷被中和。失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于沉入水底。这样，水就变得清澈干净了。
固体硫酸铝为白色有光泽结晶、颗粒或粉末。味甜。在空气中稳定。86.5℃时失去部分结晶水，250℃失去全部结晶水。当加热时猛烈膨胀并变成海绵状物质。烧到赤热时分解为三氧化硫和氧化铝。当相对湿度约低25%时风化。易溶于水，几乎不溶于乙醇，溶液呈酸性。久沸后有不溶性碱式盐沉淀。相对密度1.62。硫酸铝是一个被广泛运用的工业试剂，通常会与明矾（既十二水合硫酸铝钾）混淆。硫酸铝通常被作为絮凝剂，用于提纯饮用水及污水处理设备当中，也用于造纸工业。
固体硫酸铝的作用
1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；
2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；
3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；
4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；
5.分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；
6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂（包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄）；
7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐；
8.燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。
蓝绿色单斜结晶或颗粒。无气味。在干燥空气中风化。在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁。在56.6℃成为四水合物，在65℃时成为一水合物。溶于水，几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化，在热时较快氧化。加入碱或露光能加速其氧化。相对密度（d15）1.897。半数致死量（小鼠，经口）1520mG/kG。有刺激性。无水硫酸亚铁是白色粉末，含结晶水的是浅绿色晶体，晶体俗称“绿矾”，溶于水水溶液为浅绿色。用于色谱分析试剂。点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐。还原剂。制造铁氧体。净水。聚合催化剂。照相制版。
混凝土外加剂凝结时间-自做
混凝土外加剂凝结时间-自做
1 2 3 4 5 6 7 8 试样（ 1） 记录时（ h:min) 14:59 15:59 16:29 17:29 17:59 18:29 18:59 历时（min) 389 449 479 539 569 599 629 F0= 气温（ 21 21 21 21 21 21 21 60 A (mm2) 100 100 100 20 20 20 20 T0= 读数P1(N) 160 310 450 230 350 500 700 8:30 贯入力 P=P1-F0(N) 100 250 390 170 290 440 640 R=P/A(MPa) 1.0 2.5 3.9 8.5 14.5 22.0 32.0 试样（ 2） 记录时间（ h:min) 15:17 16:17 16:47 17:47 18:17 18:47 19:17 历时（min) 381 441 471 531 561 59
外加剂凝结时间差试验记录表
外加剂凝结时间差试验记录表
第 页，共 页 贯入 压力 (N) 测针截 面积 (mm 2 ) 单位面 积贯入 阻力 (MPa) 加水时间（ h:min) 测试时间 （h:min) 测试时间 （h:min) 加水时间（ h:min) 贯入 压力 (N) 测针截 面积 (mm 2 ) 单位面 积贯入 阻力 (MPa) 加水时间（ h:min) 贯入 压力 (N) 测针截 面积 (mm 2 ) Tt终凝 时间 (min) 终凝时 间差 (min) 终凝时间 （min) 终凝时间 平均值 （min) 测试时间 （h:min) 初凝时间 平均值 (min) 初凝时间 （min) Tt初凝 时间 (min) 掺外加剂混凝土 Tc终凝 时间 (min) 1 Tc初凝 时间 (min) 编 号 3 月 时 间 贯 入 阻 力 曲 线 2 外加剂凝结时间差试验检测记录表 记录编号：试验室名称： JJ0610b 日试验： 复核： 日
在胶乳工业中，可分为：（1）强凝结剂，凝结作用迅速，例如乙酸铵和乙酸的水溶液、硝酸钙的醇（甲醇或乙醇）溶液；（2）缓凝结剂，凝结作用较慢，例如氟硅酸钠的水溶液、皂土和氢愧疚化铝的水悬胶体；（3）热凝结剂，是在一定温度下能使胶乳凝结的物质，应用较多的是锌氨络离子[Zn（NH3）n]2+，可由氧化锌或氯化锌与氨水等配制而成，近年来也使用各种合成高聚物如聚乙烯甲基醚、聚氧丙烯二醇（分子量500-850）等。此外，如净化水用的明矾和硫酸铝，凝结豆腐用的石膏，和从牛乳中沉淀酪素用的乙酸等都是凝结剂。又如土壤中加入部分水解的聚丙烯腈钠盐或羟化乙酸乙烯的苹果酸聚合物，难使土壤凝结，防止被风吹散，增加水土保持作用等。
水分子凝结剂与水在1∶4～12的范围内混合时能迅速与水分子发生反应，体积膨胀，可达到30倍以上，在5～15秒后形成一种多孔凝胶状物质。广泛用于处理各种施工中遇到的水渗漏情况，如大孔洞涌水，裂隙渗水，点渗，面渗，井巷岩石接茬缝淋水等。
在选矿工艺中，分离细粒矿物采用浮选法或其他选矿方法不易奏效，但有些矿物可通过添加凝结剂使目的细粒矿物（或无用矿泥）凝结而达到有效分离的目的。不同矿物的悬浮粒子表面所带的z-电位并不相同。带同种电荷的颗粒相互排斥，处于分散状态而不易凝结，而带不同电荷的颗粒则相互吸引使电性中和，进而产生凝结作用。凝结剂的主要作用就是改变矿浆中悬浮粒子之间的电性和相互作用力，减少相同电荷粒子的碰撞，或使颗粒表面失去电荷，从而使细粒矿物凝结沉淀。
在选矿工艺中，用无机化合物（含无机大分子）作为细粒级矿物团聚的凝结剂。常用的凝结剂有：碱式氯化铝、硫酸铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化锌、四氯化钛、硫酸、盐酸、二氧化碳、碳酸钠、石灰、活性二氧化硅和膨润土等。应用凝结剂通过凝结作用可以使铁矿物和粘土矿物分离。用石灰作凝结剂加至精矿浓缩池使精矿凝结，提高浓缩与过滤的效率。
凝结剂在环境保护、土壤学等方面也有重要的用途。例如用明矾净化饮用水、工业用水或工厂废水，使水中所含悬浮粒子凝结。还用于固体粉末的凝结，如粉尘控制等方面。
该凝结剂由以下原料及其质量的百分比为:硅酸钠30-50%、聚丙烯酰胺5-10%、丙二醇丁醚5-8%、丙烯酸酯乳液20-25%、氢氧化钙10-15%、氢氧化钠8-15%、氟硅酸钠2-5%、明矾2-5%、无水乙醇2-5%、减水剂2-5%等，上述原料百分数之和为100%。
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