铝箔制备高纯聚合氯化铝及其性能研究.pdfVIP

田科学研究 2009。VoI．26No．1亿亏与生物Z程 Chemistry Bioengineering 铝箔制备高纯聚合氯化铝及其性能研究 刘 莉。潘宏杰。李风亭 (同济大学环境科学与工程学院 污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092) 摘 要 ：用纯铝箔和盐酸反应制备 出一系列盐基度不 同的聚合氯化铝 ，并利用Ferron逐 时络合 比色法和 AlNMR 法详细考察 了其形态分布。混凝实验结果表 明，聚合氯化铝盐基度与其混凝性能密切相关。在相同的实验条件下，’盐基 度越高，聚合氯化铝 的混凝效果越好 。 关键词 ：聚合 氯化铝 ；形态分布；盐基度 ；混凝性能 中图分类号 ：TQ 133．1 文献标识码 ：A 文章编号：1672—5425(2009)01—0018—04 近年来 ，聚合氯化铝 (PAc)作为一种新型高效 的 两个一OH 问就发生架桥聚合 ，生成聚合氯化铝。 无机高分子混凝剂 ，在水处理领域中得到 了广泛 的应 l 实验 用 ，具有用量少 、成本低、净化水质优 、使用方便等诸多 优点 ]。聚合氯化铝是介于AIC1。和Al(()H)。之间的 1．1 原料 、试剂及仪器 一 系列准稳态物质 ，即二铝到氢氧化铝的羟基络合物， 纯铝箔。 其在混凝过程中发挥凝聚絮凝效能的主要成分正是这 盐酸 、Ferron试剂 (Sigma公司)、邻菲罗啉、乙酸 些羟基聚合形态。因此 ，确切掌握聚合氯化铝的形态 钠等均为分析纯 。 组成与分布特征，对研究其高效絮凝作用具有十分重 恒温水浴锅 ；变速式电动搅拌机 (搅拌速度设定为 要的意义。制备聚合氯化铝的方法有很多，作者 以纯 300r·min )；DSX一300型核磁共振仪 ，德 国Bruker 铝箔和盐酸为原料 ，通过控制不同的反应物剂量比，在 公司；ZR4—6型六联 实验搅拌仪 ，深圳 中润 公 司； 实验室条件下制备出了一系列盐基度不同的高纯聚合 HACH 2100P型浊度仪 ，哈希公司。 氯化铝 ，并考察了所制备聚合氯化铝的形态分布 ，探讨 1．2 方法 了盐基度和混凝性能的关系。 将铝箔剪成碎屑缓慢地加入盐酸 (1：1)溶液中， 其反应原理可用下式表示 ： 不断搅拌 (由于铝箔与盐酸反应比较剧烈，并且反应过 (1)铝箔中的铝 、三氧化铝与盐酸反应 程中会放出大量的热导致溶液沸腾 ，所以应特别注意 2Al+ 6H 一 2A1。+ 3H2十 铝箔的投加速度 ，防止发生暴沸而使反应物喷溅。)。 A17()+ 6H一一 2At。 + 3H2O 投料完毕后 ，将反应物在 80℃水浴条件下搅拌 4～8 (2)A1 与水结合生成水合铝离子 (pH一3．5～ h，期间注意补水。待反应体系不再有气泡生成时，调 4．0) 节水浴温度为 60℃，再反应 6～8h。反应结束后 ，自 Al”+ 6H ()一 [Al(()H )]” 然冷却 ，静置 24h后取上清液过滤 ，即可获得聚合氯 (3)随着反应的进行，Al 不断溶出，由于反应物 化铝样品。根据盐酸与铝箔的不 同计量比，制得 了盐 盐酸的消耗 ，致使反应体系的 pH值逐渐升高 ，OH一 基度不同的一系列样品，经测定 ，其中的氧化铝含量约 浓度也不断增加，水合铝离子水解生成多核络合物 。 为