太原一體化污水處理設備效果好
決定總表面位能(式(1))的3種基本作用力中,范德華力一般表現為引力,其大小取決于膠粒間距、單位體積內的粒子數量和和粒子的極化率等. 而靜電力和Lewis酸-堿水合作用力的性質和大小則取決藻細胞的表面電勢和親/疏水性等表面特性.
2.2.1 表面電勢
藻細胞表面覆蓋著一層復雜的EPS,其主要成分為碳水化合物(EPSC)和蛋白質(EPSP),其他成分包括腐殖質(Humus-like Substances)、核酸(Nucleic Acids)、糖醛酸(Uronic Acids)等. 這些成分導致藻細胞表面富集了大量羧基(—COOH)和氨基(—NH2)等功能團. 這些功能團隨體系pH不同能接收或失去質子(H+),由此形成表面電荷及電勢. 例如: 當體系處于低pH條件時,羧基和氨基都將接收H+(質子化,protonation),形成正的表面電荷;相反,當體系處于高pH條件時,羧基將失去H+(去質子化,deprotonation),形成負的表面電荷;在特定pH條件下,可以形成羧基失H+而氨基得H+的情況,表面凈電荷為零,即等電點. 對于微藻,其等電點一般在pH=3. 而實際微藻培養系統的pH一般在7以上. 所以,藻細胞一般帶負電,即式(1)中的靜電作用力項表現為斥力.
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膠粒表面電勢無法直接測量,只能測量出膠粒的Zeta電位后通過計算間接得出. Zeta電位是膠粒雙電層結構中滑動面與水溶液之間的電位差,是表征分散體系穩定性的重要指標. Zeta電位值越高,膠粒之間的排斥力越大,體系越穩定. 實際培養條件下藻類的Zeta電位一般在-35~-15 mV之間. 因此,藻細胞間的靜電斥力一般較大,是藻細胞在水溶液中保持聚集穩定性的主要原因.