一种新兴净水材料，无机高分子混凝剂，简称聚铝，英文缩写为PAC(poly aluminum chloride)，它是介于AlCI3和Al(OH)3，之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al2(OH)nCl6-nLm]，其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。都能很快的溶解，在污水中快速形成高电荷的氢氧根离子，能快速的分解、净化污水，不同的是采用氢氧lv粉制作聚合氯化铝，产生的固体废弃物很少，对环境的污染更小。m品的中，n=1-5为具有Keggin结构的高电荷聚合环链体，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，性状稳定。检验方法可按国际GB 15892--2003标准检验。由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，生产出来的聚合氯化铝是相对分子质量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
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聚合氯化铝的合成方法有很多种，按照原材料的不同，可分为金属铝法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝法、氯化铝法、碱溶法等。① 金属铝法。采用金属铝法合成聚合氯化铝的原料主要为铝加工的下脚料，如铝屑、铝灰和铝渣等。由铝灰按一定配比在搅拌下缓慢加入盐酸进行反应，经熟化聚合、沉降制得液体聚合氯化铝，再经稀释过滤，浓缩，干燥制得。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法3种。酸法主要是用HCl，产品质量不易控制；碱法生产工艺难度较高，设备投资较大且用碱量大，pH值控制费原料，成本较高；用的较多的是中和法，只要控制好配比，一般都能达到。② 氢氧化铝法。氢氧化粉纯度比较高，合成的聚合氯化铝重金属等有毒物质含量低，一般采用加热加压酸溶的生产工艺。这种工艺比较简单，但生产的聚合氯化铝的盐基度较低，因此一般采用氢氧化铝加温加压酸溶再加上铝酸钙矿粉中和两道工序。③ 三氧化铝法。含三氧化二铝的原料主要有三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。该生产工艺可分为两步：一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝。④ 氯化铝法。采用氯化粉为原料，加工聚合氯化铝。这种方法应用为普遍。可用结晶氯化铝于170℃进行沸腾热解，加水熟化聚合，再经固化、干燥制得。⑤ 碱溶法。先将铝灰与氢氧化纳反应得到铝酸钠溶液，再用盐酸调pH值，制得聚合氯化铝溶液。这种方法制得的产品颜色外观较好，不溶物较少，但氯化钠含量高，原材料消耗高，溶液氧化铝含量低，工业化生产成本较大。根据这个机理，当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时，也不会有更多超额的反离子进入扩散层，不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。
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压缩双电层胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度较大，随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低，终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度加高，则扩散层的厚度减小。 当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ξ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响，但由于扩散减薄，它们相撞时的距离就减小了，这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象，因淡水进入海水时，盐类增加，离子浓度加高，淡水挟带胶粒的稳定性降低，所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。根据这个机理，当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时，也不会有更多超额的反离子进入扩散层，不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用，但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用(如吸附)，因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象，例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降，甚至重新稳定；又如与胶粒带同电号的聚合物或高分子有机物可能有好的凝聚效果：等电状态应有较好的凝聚效果，但往往在生产实践中ξ电位大于零时混凝效果却少等。实际上在水溶液中投加混凝剂使胶粒脱稳现象涉及到胶粒与混凝剂，胶粒与水溶液，混凝剂与水溶液三个方面的相互作用，是一个综合的现象。还可以理解成两个大的同号胶粒中间由于有一个异号胶粒而连接在一起。
以上信息由专业从事食品级PAC公司的北京隆泰恒兴于2024/4/28 10:27:15发布
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