化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)
聚合氯化鋁(PAC):是一種無機(jī)高分子化合物,它是由多個(gè)鋁離子通過羥基(-OH)和氯(Cl)橋連聚合而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種聚合結(jié)構(gòu)使得它在水中能夠產(chǎn)生多核羥基配合物,具有較大的分子量和特殊的化學(xué)活性。
氯化鋁:是一種簡(jiǎn)單的無機(jī)鹽,由一個(gè)鋁離子和三個(gè)氯離子組成,屬于離子化合物。在固態(tài)時(shí),氯化鋁以分子晶體的形式存在,其結(jié)構(gòu)是由鋁離子和氯離子通過離子鍵相互連接。在水溶液中,氯化鋁會(huì)完全電離,形成鋁離子和氯離子。
物理性質(zhì)
聚合氯化鋁:一般為黃色或黃褐色的固體粉末或顆粒,液體產(chǎn)品為無色至黃褐色透明液體。它的溶解性較好,但溶解速度相對(duì)較慢,需要一定的攪拌和時(shí)間才能完全溶解。由于其聚合結(jié)構(gòu),它具有一定的吸附性和粘性,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中需要注意防止受潮。
氯化鋁:為白色結(jié)晶性粉末或無色透明晶體。氯化鋁極易溶于水,溶解速度快,在水中會(huì)迅速電離。它的吸濕性很強(qiáng),在空氣中容易吸收水分而潮解,因此在儲(chǔ)存時(shí)需要密封保存,以防止其吸收過多的水分而變質(zhì)。
化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)活性
聚合氯化鋁:在水中水解時(shí),會(huì)產(chǎn)生多核羥基鋁配合物,這些配合物帶有大量正電荷。它們能夠通過電荷中和作用,使水中帶負(fù)電荷的膠體顆粒脫穩(wěn),然后通過吸附架橋作用將膠體顆粒聚集在一起,形成較大的絮體,從而達(dá)到絮凝的目的。其水解過程相對(duì)復(fù)雜,并且受溶液 pH 值的影響較大。在一定的 pH 范圍內(nèi)(為 6 - 9),聚合氯化鋁能夠發(fā)揮較好的絮凝效果。
氯化鋁:在水中主要是電離成鋁離子和氯離子。鋁離子也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體,這個(gè)過程相對(duì)聚合氯化鋁比較簡(jiǎn)單直接。例如,。但氯化鋁形成的氫氧化鋁膠體在絮凝性能上一般不如聚合氯化鋁產(chǎn)生的多核羥基鋁配合物,而且其水解反應(yīng)受 pH 值的影響更為敏感,在合適的 pH 范圍(約為 5 - 7)內(nèi)才能較好地發(fā)揮絮凝作用。
應(yīng)用領(lǐng)域
聚合氯化鋁:廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域,是一種重要的水處理絮凝劑。它可以用于生活飲用水、工業(yè)用水和各種污水的處理。在處理污水時(shí),能夠有效去除水中的懸浮固體、膠體顆粒、部分有機(jī)物和重金屬離子等,使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。此外,在造紙、印染等工業(yè)中也用于紙張施膠和印染廢水處理等過程。
氯化鋁:主要用于有機(jī)合成中的催化劑,例如在傅立葉 - 克蘭茨反應(yīng)(Friedel - Crafts 反應(yīng))中作為路易斯酸催化劑,促進(jìn)芳香族化合物的烷基化和?;磻?yīng)。在水處理領(lǐng)域,氯化鋁也有一定的應(yīng)用,但由于其絮凝性能相對(duì)較弱,現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被聚合氯化鋁等更高效的絮凝劑所替代。不過,在一些對(duì)絮凝要求不高的簡(jiǎn)單水處理場(chǎng)景或?qū)嶒?yàn)室研究中,氯化鋁仍然可以使用。