Anwendungen der physikalisch-chemischen Behandlung
Die Anwendung der physikalisch-chemischen Behandlung sind sehr zahlreich in der Wasseraufbereitung und unter ihnen haben wir :
Gerinnung der Milch
Hier wird in drei Schritten erklärt, wie durch die Gerinnung der Milch Käse entsteht.
Der Entstehungsprozess des Käses vollzieht sich in drei großen Schritten:
- Zunächst ist es wichtig, das Kasein mithilfe von Enzymen zu spalten
- Um zum nächsten Schritt, der Aggregation der Mizellen durch Ausflockung, überzugehen, müssen 80% des Caseins katalysiert worden sein.
- Die Ausflockung findet in der Phase des Einlabens der Milch statt. Dieser Schritt ist der physikalische Prozess der Aggregation von Kaseinpartikeln zu einem Gel.
- Nach dem Verlust des wasserlöslichen Schwanzes kann das Casein die Partikel nicht mehr getrennt halten. Die Mizellen kommen in Kontakt und bilden Ketten und Klumpen, die weiter wachsen und ein dreidimensionales Netzwerk bilden, in dem Wasser eingeschlossen ist. So entsteht ein Gelee.
- In der dritten Phase der enzymatischen Gerinnung schließlich bilden sich die Netzwerke weiter, was zu einer Festigung des Gels führt. Wenn das Gel fest genug ist, wird der Käse geschnitten.
Koagulation in der Chemie
Die chemische Koagulation kann verschiedene Formen annehmen und unterscheidet sich deutlich von denen, die man in der Wasserwirtschaft findet.
Ausflocken von Schwebstoffen
Zur Beseitigung der Trübung wird häufig die Ausflockung von Schwebstoffen eingesetzt. Diese Trübung behindert die Wirksamkeit von Desinfektionsbehandlungen. In Verbindung mit der Koagulation und als letzte Maßnahme ermöglicht die Flockung eine Vergrößerung der Flocken durch die Zugabe von Polymeren. Anschließend können die Flocken durch Dekantieren oder Flotation vom behandelten Wasser getrennt werden.
Flockung von Erde und Lehm
Ton verleiht den Böden, in denen er vorkommt, besondere Eigenschaften, die auf :
- ihre sehr geringe Größe
- die Blattstruktur
- die negative Ladung, die sie tragen (elektronegative Kolloide).
Sie bilden mit dem Bodenwasser und anderen Kolloiden (vor allem Huminsäuren) komplexe kolloidale Lösungen, die ausflocken, wenn die Oberflächenladungen der Partikel durch Kationen neutralisiert werden. Dieses Phänomen ist reversibel, dann kehren die Partikel in ihren dispersen Zustand zurück, wenn die Kationen weggespült werden.
Die Ausflockung der Ton-Humus-Komplexe führt zur Agglomeration der anderen feinen Bodenbestandteile (Schluff, Sand). Der Grad der Ausflockung lässt sich daran ablesen, ob die Erdschollen lückenhaft und luftig sind, ob sie mechanischem Druck und Regen standhalten, ohne sich aufzulösen, oder ob das Gegenteil der Fall ist (Klopfboden). Vereinfacht gesagt ist der Grad der Ausflockung umso höher, je mehr große Kationen mit einem großen Ladungsmangel beteiligt sind.
Die Kationen Al+++, Fe+++, Ca++, Mn++, Mg++, Fe++ ermöglichen festere Ausflockungen als die Ionen K+, Na++… Das „Schlimmste“ ist das H+-Ion, das außerdem den Böden eine umso säurehaltigere Reaktion verleiht, je höher seine Konzentration ist. Der Mineralstoffaustausch zwischen Pflanzen und Boden (oder anders ausgedrückt: die Fruchtbarkeit) hängt sehr stark von der Flockungsqualität der Ton-Humus-Komplexe ab.
