[상수도공학]침전속도, 반데르발스의 힘, 전기적 이중층

소개글

침전속도, 반데르발스의 힘, 전기적 이중층에 대하여 조사했습니다.

목차

1.침전속도
(1)입자의 침강 특성
(2)침강속도
(3)스토크(Stoke`s)의 공식
2.발데르반스의 힘
3.전기적 이중층
(1)Colloid 입자의 특성
(2)전기 2중층과 Zeta전위

본문내용

전기적 이중층

자연수중의 현탁입자는 주로 점토 미립자와 부식(腐植)같은 유기 착색물질의 단립자들이 콜로이드 상태로 존재하는 것이나 때때로 기타의 무기 및 유기의 콜로이드 입자도 있다. 이들 입자간에 반데르발스력만 작용하고 있다면 간단히 응결이 이루어질 것이지만 콜로이드 입자란 보통 부(負)전하로 하전되어 있으므로 정전기적 반발력을 일으켜 응결을 방해하고 안정상태로 있게 된다.

1) Colloid 입자의 특성
(1) 응결을 일으키는 데는 이 반발력을 감소시키던가 소멸시킬 필요가 있게 되는 것으로 이를 위할 정(正)의 전하를 띠는 양이온을 가하는 것이다. 즉, 전해질을 첨가하면 좋을 것이다.
(2) 부(負)로 하전된 콜로이드 입자는 전해질 용액중에서 양이온에 대하여는 인력을, 음이온에 대하여는 반발력을 미치게 되며 이로 인해 콜로이드 입자의 표면가까이에 양이온이 흡착되어 양이온 농도는 높게 되고 반대로 음이온은 외칙에 반발되어 음이온 농도는 낮게되어 헬름흘쯔(Helm Holts)의 고정전기 이중층(Electrical Double Layer)이 형성된다.
수중의 이온은 열운동에 의하여 농도분포가 같은 양상으로 되려는 성질이 있으므로 이러한 음양 양(兩)이온 농도의 불균형은 입자표면에서 약간 먼 거리지 영향을 미치게 된다.
(3) 전기적이중층을 구이 챳프만(Gouy-Chap man)의 확산이중층(Diffuse Double Layer)또는 구이층이라고 부르고 있다.
(4)스턴(Stern)이 이 이론을 수정하여 입자의 바로 표면에는 반대이온 또는 반대전하를 가진 단립자가 흡착되어 고정층을 형성하고 있다고 하여 이것을 스턴층이라 칭하게 되었다.
(5) 스턴층과 확산이중층의 두가지 층에서 이루어지는 전기이중층이 콜로이드 입자의 외측부분을 형성하고 있다고 생각하였다. 이것을 구이(Gouy) 스턴(Stern) 이중층이라 한다.
(6) 콜로이드를 응결시키는 데에 Tm이는 전해질을 수처리 방면에서는 일반적으로 응집제(Coagulant)라 하고 있는 것이다.

참고 자료

상하도공학(기문당)
상하수도기술사