Floculación y floculación inversa

FLOCULACIÓN
En química, la floculación es el proceso mediante el cual las partículas coloidales emergen de un precipitado en forma de floculante o escamas a partir de una suspensión, ya sea espontáneamente o mediante la adición de un clarificador. Este proceso se diferencia de la precipitación en que el coloide solo se suspende en el líquido como una dispersión estable antes de la floculación y no se disuelve en la solución.
La coagulación y la floculación son procesos importantes en el tratamiento del agua. La coagulación consiste en desestabilizar y agregar partículas mediante la interacción química entre el coagulante y el coloide, y flocular y precipitar partículas inestables mediante su coagulación.

DEFINICIÓN DEL TÉRMINO
Según la IUPAC, la floculación es “el proceso de contacto y adhesión mediante el cual las partículas de una dispersión forman grupos de mayor tamaño”.
Básicamente, la floculación consiste en añadir un floculante para desestabilizar partículas con carga estable. A su vez, es una técnica de mezcla que promueve la aglomeración y contribuye a la sedimentación de partículas. El coagulante común es Al₂ (SO₃)₃·14H₂O.

Campo de aplicación

TECNOLOGÍA DE TRATAMIENTO DE AGUA
La floculación y la precipitación se utilizan ampliamente en la purificación de agua potable y en el tratamiento de aguas residuales, pluviales e industriales. Los procesos de tratamiento típicos incluyen rejillas, coagulación, floculación, precipitación, filtración de partículas y desinfección.
QUÍMICA DE SUPERFICIES
En química coloidal, la floculación es el proceso mediante el cual las partículas finas se agrupan. El flóculo puede entonces flotar en la superficie del líquido (opalescente), sedimentar en el fondo (precipitar) o filtrarse fácilmente. El comportamiento de floculación del coloide del suelo está estrechamente relacionado con la calidad del agua dulce. La alta dispersión del coloide del suelo no solo causa directamente la turbidez del agua circundante, sino que también causa eutrofización debido a la absorción de nutrientes en ríos, lagos e incluso en el casco de submarinos.

QUÍMICA FÍSICA
En el caso de las emulsiones, la floculación describe la agregación de gotitas dispersas individuales para que no pierdan sus propiedades. Por lo tanto, la floculación es el paso inicial (coalescencia de gotitas y separación de fases finales) que conduce a un mayor envejecimiento de la emulsión. Los floculantes se utilizan en el beneficio de minerales, pero también pueden emplearse en el diseño de propiedades físicas de alimentos y fármacos.

DESFLOCULAR

La floculación inversa es exactamente lo opuesto a la floculación y a veces se denomina gelificación. El silicato de sodio (Na₂SiO₃) es un ejemplo típico. Las partículas coloidales suelen dispersarse en rangos de pH más altos, excepto por la baja fuerza iónica de la solución y el predominio de cationes metálicos monovalentes. Los aditivos que impiden que el coloide forme floculante se denominan antifloculantes. En la floculación inversa mediante barreras electrostáticas, el efecto del floculante inverso se puede medir mediante el potencial zeta. Según el Diccionario Enciclopédico de Polímeros, la antifloculación es «un estado o estado de dispersión de un sólido en un líquido en el que cada partícula sólida permanece independiente y desconectada de sus vecinas (de forma muy similar a un emulsionante). Las suspensiones no floculantes tienen valores de rendimiento nulos o muy bajos».
La floculación inversa puede ser un problema en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que a menudo provoca problemas de sedimentación de lodos y deterioro de la calidad del efluente.