التلبد والتلبد العكسي

التلبد
في مجال الكيمياء، التلبد هو العملية التي تخرج من خلالها الجسيمات الغروية من الراسب في شكل ندف أو رقائق من المعلق إما تلقائيًا أو عن طريق إضافة مادة تنقية. تختلف هذه العملية عن الترسيب حيث يتم تعليق المادة الغروانية فقط في السائل كمشتت مستقر قبل التلبد ولا يتم إذابتها فعليًا في المحلول.
يعتبر التخثر والتلبد من العمليات المهمة في معالجة المياه. يتمثل إجراء التخثر في زعزعة استقرار الجسيمات وتجميعها عن طريق التفاعل الكيميائي بين مادة التخثر والغروانية، وتلبد وترسيب الجزيئات غير المستقرة عن طريق تخثرها في التلبد.

تعريف المصطلح
وفقًا للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)، فإن التلبد هو "عملية التلامس والالتصاق حيث تشكل جزيئات التشتت مجموعات ذات حجم أكبر".
في الأساس، التلبد هو عملية إضافة مادة مندفة لزعزعة استقرار الجزيئات المشحونة المستقرة. وفي الوقت نفسه، التلبد هو أسلوب خلط يعزز التكتل ويساهم في استقرار الجسيمات. المادة المخثرة الشائعة هي Al2 (SO4) 3• 14H2O.

مجال التطبيق

تكنولوجيا معالجة المياه
يستخدم التلبد والترسيب على نطاق واسع في تنقية مياه الشرب وفي معالجة مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار ومياه الصرف الصناعي. وتشمل عمليات المعالجة النموذجية الشبكات، والتخثر، والتلبد، والترسيب، وترشيح الجسيمات والتطهير.
كيمياء السطح
في الكيمياء الغروية، التلبد هو العملية التي يتم من خلالها تجميع الجزيئات الدقيقة معًا. قد تطفو الكتلة بعد ذلك إلى أعلى السائل (براق)، أو تستقر في قاع السائل (ترسب)، أو ترشح بسهولة خارج السائل. يرتبط سلوك التلبد لغروانية التربة ارتباطًا وثيقًا بجودة المياه العذبة. لا يؤدي التشتت العالي لغروانيات التربة إلى تعكر المياه المحيطة بشكل مباشر فحسب، بل يتسبب أيضًا في التخثث بسبب امتصاص العناصر الغذائية في الأنهار والبحيرات وحتى بدن الغواصات.

الكيمياء الفيزيائية
بالنسبة للمستحلبات، يصف التلبد تجميع القطرات المفردة المشتتة بحيث لا تفقد القطرات الفردية خصائصها. وبالتالي، فإن التلبد هو الخطوة الأولية (اندماج القطرات ومرحلة الانفصال النهائية) التي تؤدي إلى مزيد من شيخوخة المستحلب. تُستخدم المواد الندفية في إثراء المعادن، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في تصميم الخصائص الفيزيائية للأغذية والأدوية.

تفكيك

التلبد العكسي هو عكس التلبد تمامًا ويسمى أحيانًا التبلور. سيليكات الصوديوم (Na2SiO3) مثال نموذجي. عادة ما يتم تشتيت الجسيمات الغروية عند نطاقات أعلى من الرقم الهيدروجيني، باستثناء القوة الأيونية المنخفضة للمحلول وهيمنة الكاتيونات المعدنية أحادية التكافؤ. تسمى المواد المضافة التي تمنع المادة الغروية من تكوين الندف بمضادات التلبد. بالنسبة للتلبد العكسي من خلال الحواجز الكهروستاتيكية، يمكن قياس تأثير التلبد العكسي بواسطة إمكانات زيتا. وفقًا لقاموس موسوعة البوليمرات، فإن مضاد التلبد هو "حالة أو حالة تشتت مادة صلبة في سائل يظل فيها كل جسيم صلب مستقلاً وغير متصل بجيرانه (يشبه إلى حد كبير المستحلب). المعلقات غير المتدلية لها قيم إنتاجية صفرية أو منخفضة جدًا ".
يمكن أن يمثل التلبد العكسي مشكلة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي لأنه غالبًا ما يؤدي إلى مشاكل في ترسيب الحمأة وتدهور جودة النفايات السائلة.