Коагуляция под действием двухзарядных катионов металлов
Характерной особенностью двухзарядного катиона является то, что при его адсорбции на поверхности аморфного кремнезема, по крайней мере на первом этапе, происходит нейтрализация лишь одного отрицательного заряда, т. е. освобождается только один ион водорода.
При рН ~9 двухзарядный ион адсорбируется и проявляет себя подобно положительно заряженному центру на поверхности. Конечно, коагуляция происходит задолго до того, как поверхность кремнезема полностью насыщается двухзарядными ионами, поскольку они могут действовать подобно мостикам благодаря реакции с двумя частицами кремнезема в точках их
Y* контакта. Например, Тедрос и Ликлема [255] изучили адсорбцию ионов кальция при различных значениях рН и показали, что в области рН 8—9 на поверхности кремнезема на каждый адсорбированный ион Са2+ приходился только 1 ± 0,05 ионов ОН-. Ионы кальция, по-видимому, не образуют полимерных катионных разновидностей в отличие от трехзарядных ионов металлов, таких, например, как А13+.
Айлер [169] проверял подобное поведение ионов кальция при исследовании флокуляции частиц кремнезема различных размеров. Хили, Джеймс и Купер [256а] сообщили о похожем поведении двухзарядных ионов кобальта. Они обнаружили, что заряд на частицах кварца становился обратным по знаку в присутствии 10~4 М ионов Со2+ при рН 7.
Были и другие исследования, в которых рассматривалась коагуляция под действием двухзарядных катионов, но вне зависимости от размеров частиц. Так, Мак-Фейдин и Матиевич [2566] нашли, что при рН 5,2 коллоидные частицы кремнезема могут коагулировать при введении всего лишь Ю-3 моль/л сульфата меди(II), но при немного более высоком значении рН содержащий кристаллизационную воду гидроксид меди и коллоидный кремнезем будут осаждаться совместно. Это подтверждает, что многоосновные катионы металлов будут вызывать коагуляцию и осаждение коллоидного кремнезема при рН, только немного меньшем, чем то, при котором происходит осаждение водного оксида или гидроксида металла. Если значение рН оказывается выше подобной критической точки, зависящей от характера самого иона металла, то коллоидный кремнезем будет коагулировать наряду с гидроксидом металла.
