Hej, jeśli chodzi o szlam w cylindrze miarowym, który nagle unosi się w całości, to nie jest to niczym niezwykłym, zwłaszcza w laboratorium lub podczas eksperymentów na małą skalę, może się to zdarzyć nagle. Powiedziałeś, że ten dobry szlam, który pierwotnie był spokojny i osiadł na dnie, dlaczego nagle wypłynął jak zbiorowe powstanie? Jest tu sporo sztuczek, porozmawiajmy o nich dzisiaj. Być może sytuacja, którą napotkałeś, jest właśnie tutaj.
Po pierwsze, musimy zastanowić się, czy jest problem z "konstytucją" samego szlamu. Pomyśl o tym, w szlamie żyje mnóstwo mikroorganizmów, a te małe jedzą, piją, wydalają i rozpraszają się w środku. Jeśli ich środowisko życia się zmieni, ich wzorce zachowań z pewnością ulegną zmianie. Weźmy na przykład rozpuszczony tlen. Jeśli woda w cylindrze miarowym ma poważny niedobór tlenu, te bakterie beztlenowe będą zachwycone. Kiedy rozkładają materię organiczną, wytwarzają dużo gazów, takich jak metan i siarkowodór. Małe pęcherzyki przylegają do cząsteczek szlamu, jakby wkładając mały balonik do szlamu, powoli unosząc go w górę. Sytuacja ta jest dość powszechna, zwłaszcza gdy szlam pozostaje przez długi czas, tlen w środku jest zużywany i łatwo powoduje ogólną pływalność, czasami z nieprzyjemnym zapachem jaj, co w większości przypadków wynika z produkcji gazu beztlenowego.
Porozmawiajmy o problemie starzenia się szlamu. Pomyśl o tym, jeśli szlam pozostaje w cylindrze miarowym zbyt długo, a składniki odżywcze nie nadążają, mikroorganizmy będą "zjadać" się nawzajem, gdy zgłodnieją, a pozostałe cząsteczki szlamu będą lekkie i połamane, ze zmniejszoną gęstością, co naturalnie sprawia, że łatwo się unoszą. Ten rodzaj starzejącego się szlamu, który się unosi, może nie wyglądać tak "energicznie", po prostu powoli się wznosi, a warstwa szlamu wydaje się również luźna i luźna, w przeciwieństwie do świeżego szlamu, który jest tak zwarty. Czasami może również towarzyszyć mu zmętnienie w supernatancie, gdy małe cząsteczki szlamu unoszą się w wodzie, co jest również wyraźnym sygnałem.
Inną możliwością jest to, że do szlamu zmieszano coś nieodpowiedniego, na przykład olej. Jeśli w próbce wody jest dużo oleju, szlam w cylindrze miarowym jest łatwo otaczany przez olej, tworząc warstwę filmu olejowego. Sam olej ma niską gęstość i unosi się wraz ze szlamem, tworząc scenę podobną do warstwy tłustego błota unoszącego się na powierzchni wody. Ten rodzaj unoszącego się szlamu jest często lepki i można go łatwo wyciągnąć szklaną bagietką. Może również mieć zapach oleju, co ułatwia jego identyfikację. Nie tylko olej, ale także inne zanieczyszczenia o niskiej gęstości, takie jak lekkie związki organiczne w niektórych odpadach chemicznych, zmieszane ze szlamem mogą powodować spadek ogólnej gęstości i prowadzić do flotacji.
Oprócz problemów z samym szlamem, zmiany temperatury wody mogą również powodować zakłócenia. Pomyśl o tym, gdy tylko temperatura wody się zmieni, zmienia się również jej gęstość. Jeśli cylinder miarowy nagle doświadczy wzrostu temperatury, na przykład zostanie umieszczony obok grzejnika lub wystawiony na działanie promieni słonecznych, woda w środku rozszerzy się pod wpływem ciepła, powodując spadek jej gęstości. Jednocześnie konwekcja wody wokół cząsteczek szlamu nasili się, co może wypchnąć szlam w górę. Jednak tego rodzaju uniesienie spowodowane zmianami temperatury wody jest zwykle niezbyt długotrwałe. Po ustabilizowaniu się temperatury szlam może ponownie opaść, co można uznać za "sytuację tymczasową".
Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, czy w szlamie doszło do denitryfikacji. Bakterie denitryfikacyjne przekształcają azotan w gaz azotowy, gdy brakuje tlenu, a te pęcherzyki gazu azotowego również przylegają do szlamu i unoszą się wraz z nim. Sytuacja ta jest podobna do produkcji gazu beztlenowego, ale denitryfikacja wymaga obecności azotanu. Dlatego jeśli w poprzedniej próbce wody nastąpił proces nitryfikacji, który wytworzył azotan, a następnie wystąpił niedobór tlenu, łatwo jest wywołać denitryfikację. Pęcherzyki generowane przez to ruch w górę mogą być drobniejsze, a kolor szlamu może się zbytnio nie zmienić, w przeciwieństwie do szlamu beztlenowego, który czasami czernieje. Jeśli podejrzewasz denitryfikację, zmierz stężenie azotanu w próbce wody i sprawdź, czy podczas unoszenia się występuje zapach azotu (chociaż azot nie ma zapachu, można go ocenić, wykluczając inne gazy), co może w przybliżeniu potwierdzić.
Istnieje również stosunkowo rzadka, ale możliwa sytuacja, w której struktura samych cząsteczek szlamu jest zaburzona. Na przykład, jeśli w próbce wody znajdują się silne utleniacze, takie jak chlor, ozon lub silne kwasy i zasady, mogą one uszkodzić ściany komórkowe mikroorganizmów, rozbić cząsteczki szlamu i zamienić je w małe cząsteczki koloidalne. Te cząsteczki koloidalne nie są łatwe do wytrącenia w wodzie i będą unosić się jako całość, wyglądając jak warstwa "wody błotnej" unoszącej się na powierzchni wody. W takim przypadku charakterystyka szlamu stanie się bardzo dziwna i może stracić swoją lepkość, sprawiając, że będzie śliski w dotyku i całkowicie inny niż normalne odczucie szlamu.
Nawiasem mówiąc, możliwe jest również, że cylinder miarowy nie został dokładnie wyczyszczony. Jeśli pozostały resztki detergentów lub innych chemikaliów z ostatniego użycia, substancje te mogą zmienić napięcie powierzchniowe wody, utrudniając osadzanie się cząsteczek szlamu lub ze względu na ich niską gęstość, mogą mieszać się z wodą i unosić się wraz ze szlamem. Chociaż sytuacja ta jest "błędem ludzkim", nie można jej zignorować, zwłaszcza w operacjach laboratoryjnych, gdzie niewielkie zaniedbanie może czasami prowadzić do nieprawidłowych zjawisk eksperymentalnych.
Czy uważasz, że unoszenie się szlamu w cylindrze miarowym jest dość skomplikowane? W rzeczywistości, podsumowując, główne kierunki są następujące: albo produkcja gazu unosi szlam (produkcja gazu beztlenowego, produkcja gazu denitryfikacyjnego), albo sam szlam staje się lżejszy (starzenie się, owinięty w lekkie substancje), albo zewnętrzne zakłócenia środowiskowe (zmiany temperatury wody, zanieczyszczenia). W tej sytuacji nie spiesz się z wyciąganiem wniosków. Obserwuj więcej, wąchaj zapach, sprawdź stan szlamu i pomyśl o źródle próbki wody. Zawsze możesz znaleźć przyczynę. W końcu za tymi małymi zjawiskami w laboratorium kryją się małe sekrety zmian mikrobiologicznych i materiałowych, o których warto powoli pomyśleć.
