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一類有不同形態(tài)的化合物, 其通式為: Al n (OH) m
Cl3 n - m ,或者[ Al2 (OH) mCl6 - m ] n 。聚合氯化鋁在溶液中電離為高離子,發(fā)揮混凝作用是帶正電荷的高離子。
Al2 (OH) 5Cl Al2 (OH)5+ + Cl -
聚合氯化鋁 (PAC)實(shí)質(zhì)是 AlCl3 經(jīng)水解逐步轉(zhuǎn)為 Al(OH) 3 這一過程的中間產(chǎn)物,各簡單的水解產(chǎn)物通過羥基橋聯(lián)等反應(yīng)聚合成為高分子化合物。鋁鹽水解和羥基橋聯(lián)兩種反應(yīng)交錯進(jìn)行的綜合結(jié)果, 使化合物結(jié)構(gòu)中 Al 和 OH 基數(shù)增多, 終達(dá)到 [Al (OH)3 ] n 形態(tài)。堿化度和聚合度是表達(dá)水解和橋聯(lián)過程進(jìn)行程度的兩個重要指標(biāo)?；衔镏辛u基與鋁的比值為堿化度 B, B = [OH]/ [Al] , B 大多為 50%～80%左右。堿化度越高, 黏結(jié)架橋性能越好, 且易沉淀。分子式中 n 值即聚合氯化鋁的聚合度( 表明高分子的分子量)。
聚合氯化鋁制備工藝比較簡單,將鋁片于 85℃溶解于一定濃度的鹽酸中, 鋁與鹽酸作用, 生成鋁離子, 鋁離子立即水解, 生成鋁基酸合物或聚合物及氫離子, 氫離子又立即被金屬鋁置換, 產(chǎn)生氫氣逸出,同時生長新鋁離子, 促進(jìn)了羥鋁聚合過程進(jìn)行。
3 .聚合硫酸鐵
聚合硫酸鐵 ( PFS) 簡稱聚鐵, 通式 [ Fe2 (OH) n ( SO4 ) 3 - n ] m , 其中
2
n > 2, m = f( n) , 為陽離子聚合物電解質(zhì), 含有大量的 [Fe (H2O)6 ]3 + 、
[Fe2 (OH)3 ]3 + 、[Fe3 ( OH) 3 ]6 + 和羥基橋聯(lián)形成的各級多核絡(luò)合鐵離子,是一種容易形成絮體、凝聚性能的凝聚劑。高分子鐵鹽混凝劑是目前廣泛應(yīng)用的水處理劑之一, 同傳統(tǒng)的鐵鹽凈水劑相比, 它具有絮體形成快、顆粒密度大、沉降速度快等特點(diǎn), 對水中 COD、
BOD5 及色度的去除率可成倍提高。
鐵鹽無機(jī)絮凝劑投加到水中后,Fe3 + 及其水解聚羥陽離子通過電中和、壓縮雙電層等作用使染料分子形成的帶負(fù)電的膠體或懸浮顆粒發(fā)生脫穩(wěn), 相互凝聚, 終沉降下來, 這就是絮凝脫色過程。顯然, 這一過程與混凝劑在水中的形態(tài)密切相關(guān)。Fe3 + 極易水解, 其產(chǎn)物除
[Fe(OH)]2 + 、[Fe( OH) 2 ] + 等水解羥基離子外, 條件適合時還可形成
[Fe4 (OH)8 ]4 + 等聚羥陽離子。后一類陽離子由于帶正電荷較高, 比 Fe3 + 本身具有更強(qiáng)的絮凝能力。已有研究表明, 傳統(tǒng)的 FeSO4 投加到水中后,在凝聚脫穩(wěn)作用發(fā)生的微秒或秒級的瞬間, Fe3 + (可由 Fe2 + 被水中 O2 氧化而得) 只能水解生成[ Fe( OH) ]2 + 、[ Fe(OH)2 ] + 等簡單水解羥基離子, 而 PFS
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