of sedimenteren is het bewegen van deeltjes vaste stof of druppeltjes vloeistof onder de invloed van de zwaartekracht in een soortelijk lichter medium. Beweging in een zwaarder medium (bijv. opromen van emulsies) zal echter mede besproken worden.
De valsnelheid van een klein bolvormig vast deeltje in verdunde suspensie is recht evenredig met het kwadraat van de diameter er van en met het verschil van de soortelijke gewichten van vloeistof en vaste stof en omgekeerd evenredig met de viscositeit van de vloeistof (Wet van Stokes). Ligt de diameter onder 0,1 𝜇, dan is de snelheid zo klein geworden dat men het bezinken niet meer waarneemt. Dit is het domein der colloïde suspensies (zie colloïdchemie).
Na het voorgaande is het duidelijk, dat men het bezinken zeer versnelt door de deeltjes zich te laten verenigen tot grotere. Dit is niet altijd gemakkelijk uitvoerbaar. In water gesuspendeerde deeltjes verkrijgen door adsorptie van ionen gewoonlijk een electrische lading van bepaald teken. Aangezien gelijknamige ladingen elkaar afstoten, is het in dat geval nodig de lading weg te nemen, willen de deeltjes elkaar kunnen naderen. Dit kan geschieden door het toevoegen van zouten (uitvlokken van colloïden, bijv. het klaren van onzuiver water met aluin). In verdelingen van vloeistoffen in elkander, welke mengsels men emulsies noemt, kunnen stabiliserende stoffen (emulgatoren) aanwezig zijn, zoals zeep bij emulsies van olie en water. Haar invloed kan worden opgeheven door andere toevoegingen.
Vloeistofdeeltjes zullen als gevolg van hun nadering veelal tot grotere samenvloeien. Leggen de deeltjes zich slechts aaneen, zoals dat bij vaste deeltjes steeds het geval is, dan spreekt men van coagulatie.
In technische bezinkapparaten wordt veelal het samenvloeien door een matig sterke stroming bevorderd.
Bij het practisch toepassen van bezinken als scheidingsmethode moet men natuurlijk nog de producten uit de bezinkruimte verwijderen.
Van belang is hierbij het onderscheid in de gevallen dat samenvloeiing al dan niet optreedt. In het eerste geval kan men de beide vloeistoffen in zuivere toestand winnen, in het tweede kan men één van de beide producten slechts als een méér geconcentreerde suspensie of emulsie verkrijgen. Een voorbeeld van dit laatste is de winning van melkvet in de vorm van room. Van beide bestaan continue en discontinue uitvoeringen.
Voor het scheiden van vloeistoffen waarbij samenvloeiing optreedt, dient in het laboratorium de schei-trechter. In de techniek dient hiervoor het bezinkvat, een gewoonlijk cylindrische tank met doelmatig geplaatste aan- en afvoerleidingen.
In het continue bedrijf daarvan wordt het grensvlak van de twee vloeistoffen met de hand of met een automatische regelaar op constante hoogte gehouden. De horizontale doorsnede van het bezinkvat moet daarbij zo groot worden gekozen, dat de stijgsnelheid van de vloeistof kleiner is dan de valsnelheid van de druppels. Men houdt de bezinkhoogte bij voorkeur klein, bijv. door het inbouwen van schotten.
Bezonken vaste stof wordt van de hoofdmassa der vloeistof gescheiden door decanteren.
In het laboratorium doet men dit door het vat voorzichtig scheef te houden (afgieten), of door de bovenstaande vloeistof voorzichtig af te hevelen.
Op technische schaal kan decantatie discontinu worden uitgevoerd in een vat voorzien van aftapkranen op verschillende hoogte of van een draaibare afvoerpijp. Bij de veel belangrijker continue decantatie staat men voor de opgave ook de geconcentreerde suspensie af te voeren. De Dorrindikker, die o.a. gebruikt wordt voor het winnen van ertsen en voor het zuiveren van afvalwater is een ondiepe ronde bak van soms zeer grote afmeting (tot iio m diameter). De suspensie wordt in het midden ingevoerd, de heldere vloeistof loopt over de rand af en de geconcentreerde suspensie wordt door over de bodem draaiende harken naar de centraal gelegen afvoeropening gevoerd. Fig. 2 vertoont een Dorr-indikker, die in twee trappen is uitgevoerd, waardoor de mogelijkheid is gegeven, de afgescheiden vaste stof nog met water uit te wassen.
Zijn de deeltjes klein en kunnen ze niet door samenvloeiing of coagulatie voldoende vergroot worden, dan gaat men over tot gebruik van centrifuges (zie centrifugeren).
Verschillen in bezinksnelheid kan men gebruiken voor het scheiden van korrelvormige vaste stoffen naar deeltjesgrootte (zie classificeren) en naar geaardheid (zie sorteren).
IR DR A. KLINKENBERG
Lit.: A. Eucken en M. Jakob, Der Chemie-Ingenieur, Band I, Teil 2 (Leipzig 1933); J H. Perry, Chemical Engineers’ Handbook, 2nd Ed. (New York & London 1941).
