Работа посвящена поиску физико-химического и коллоидно-химического обоснования применения катионного водорастворимого полиэлектролита полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ВПК-402) для ускорения седиментации модельных дисперсий в режиме стесненного осаждения в водных и водно-солевых средах. Для исследования выбраны охра, оксид цинка, диоксид титана, тальк, а также низкомолекулярные электролиты: хлориды натрия и калия и тиосульфат натрия. Измерена плотность частиц порошков. Двумя методами оценен средний размер частиц порошков, охарактеризована полидисперсность по размерам. Исследовано осаждение дисперсий порошков в стесненном режиме. Измерен электрокинетический потенциал частиц, исследовано влияние адсорбции полимера на величину z-потенциала. Получены концентрационные зависимости вязкости полиэлектролита в водных и водно-солевых средах. Исследованы особенности полиэлектролитного поведения катионного флокулянта ВПК-402. Определена концентрационная область проявления эффекта полиэлектролитного набухания. Вычислены константы уравнения Фуосса. Показано подавление полиэлектролитного набухания в водно-солевых средах. Исследована кинетика стесненного осаждения модельной дисперсии присутствии ВПК-402 в водно-солевых средах. Показано, что скорость осветления дисперсии определяется не природой электролита, а ионной силой раствора. Оценено влияние двух механизмов: коагуляционного и флокуляционного на скорость разделения фаз. Показано, что при высоких концентрациях полимера решающую роль играет фактор изменения конформации макромолекул полиэлектролита.
The work is devoted to finding a physicochemical and colloid-chemical justification for the use of the cationic water-soluble polyelectrolyte poly(diallyldimethylammonium chloride) (VPK-402) to accelerate the sedimentation of model dispersions in a restricted precipitation mode in aqueous and aqueous-saline media. Ochre, zinc oxide, titanium dioxide, talc, as well as low-molecular electrolytes: sodium and potassium chlorides and sodium thiosulfate were selected for the study. The density of powder particles was measured. Two methods were used to estimate the average particle size of the powders, and their polydispersity was characterized. The deposition of powder dispersions in a confined mode was studied. The electrokinetic potential of the particles was measured, and the effect of polymer adsorption on the value of the z-potential was investigated. Concentration dependencies of polyelectrolyte viscosity in aqueous and aqueous-saline media were obtained. The peculiarities of the polyelectrolyte behavior of the cationic flocculant VPK-402 were investigated. The concentration range of the polyelectrolyte swelling effect was determined. The constants of the Foucault equation were calculated. The suppression of polyelectrolyte swelling in aqueous-saline media was demonstrated. The kinetics of restricted precipitation of a model dispersion in the presence of VPK-402 in aqueous-saline media were investigated. It has been shown that the rate of dispersion clarification is determined not by the nature of the electrolyte, but by the ionic strength of the solution. The influence of two mechanisms, coagulation and flocculation, on the rate of phase separation has been evaluated. It has been shown that at high polymer concentrations, the factor of change in the conformation of polyelectrolyte macromolecules plays a decisive role.