The coagulation of Ca₃Al₂(OH)₁₂ in aqueous electrolyte solutions

Summary

Coagulation rate measurements of Ca₃Al₂(OH)₁₂ in different aqueous electrolyte solutions (NaOH, NaNO₃, Ca(OH)₂) show that, at concentrations lower than 0.1 M NaNO₃ and 0.3 M NaOH respectively, the stability increases with increasing ionic strength. This fact cannot be explained as either primary or secondary coagulation according to the DLVO theory. However, polymeric ions such as poly-aluminate ions, present in the liquid phase can cause the observed coagulation behaviour at these concentrations. At NaNO₃ concentrations higher than 0.1 M NaNO₃ the coagulation behaviour can be explained as primary coagulation according to the DLVO theory assumingψσ =ζ withA ₁₍₂₎ = 0.03 X 10⁻²⁰J. Assuming a distance between the plane with average potentialψgs andζ of 0.3 to 0.4 nm,A ₁₍₂₎ =0.28 -0.30 x 10⁻²⁰J depending on the conditions between these two layers.

Zusammenfassung

Koagulationgeschwindigkeitsmessungen an Ca₃ Al₂(OH)₁₂-Suspensionen zeigen, daß in wässerigen Elektrolytlösungen (NaOH, NaNO₃, Ca(OH)₂) bei Konzentrationen niedriger als 0.1 M NaNO₃ bzw. 0.3 M NaOH die Stabilität größer wird, wenn die Elektrolytkonzentration zunimmt. Weder primäre noch sekundäre Koagulation nach der DLVO-Theorie kann diesen Effekt erklären. Die Anwesenheit von polymeren Ionen (z. B. Polyaluminationen) in der Lösung kann das beobachtete Koagulationsverhalten bei diesen Konzentrationen aber deuten. Bei NaNO₃-Konzentrationen größer als 0.1 M kann das Koagulationsverhalten erklärt werden als primäre Koagulation nach der DLVO-Theorie mit der Annahme, daßψσ=ζ und A1(2)=0.03 X 10⁻²⁰ J. Nimmt man an, daß der Abstand zwischen den Flächen mit durchschnittlichen Potentialenψσ undζ etwa 0.3–0.4 nm beträgt, so wird A1(2)=0.28–0.30 x 10⁻²⁰ J, abhängig vom Zustand zwischen diesen Flächen.