導(dǎo)致聚合氯化鋁形成起點(diǎn)的聚合過(guò)程階段研究
聚合鋁的聚合過(guò)程是逐步進(jìn)行的，其形成大致可分為3 個(gè)階段，即單鋁多羥基絡(luò)合物間的氫鍵集合體；集合體中氫鍵羥基的橋聯(lián)反應(yīng)；橋聯(lián)反應(yīng)后多鋁多羥基離子的立體構(gòu)型。這3 個(gè)階段均受pH 值制約，也受陰離子影響。氫鍵形成是關(guān)鍵階段，它是導(dǎo)致聚合氯化鋁形成的起點(diǎn)，控制氫鍵數(shù)和方向常能控制有效成分的形成，從而控制其絮凝性能。
近年來(lái)，人們對(duì)Al13的生成機(jī)理進(jìn)行了許多研究。有人提出Al13的生成需要有Al (OH) 4- 作為前驅(qū)物。作為前驅(qū)物的Al (OH) 4-據(jù)認(rèn)為是在聚合鋁的制備過(guò)程中堿的加入點(diǎn)生成的。在加入的強(qiáng)堿與酸性鋁溶液的界面上將有局部較高的pH 值出現(xiàn)，有可能產(chǎn)生Al (OH) 4-，并隨后生成聚十三鋁。而當(dāng)鋁鹽直接投入水中時(shí)，由于不具備生成Al (OH) 4-的pH 值條件，故而聚十三鋁難以形成。這樣，Al (Ⅲ) 在溶液中的形態(tài)就有兩種途徑：一種是鋁鹽投加到水中的溶解及自發(fā)水解過(guò)程；另一種是向鋁鹽溶液中加入強(qiáng)堿導(dǎo)致局部pH 值的突然升高而強(qiáng)烈水解的過(guò)程，可稱為強(qiáng)制水解過(guò)程。
金豐研究人員采用聚丙烯酰胺凝膠柱層析法分離純化聚合氯化鋁( PAC) 中的Al13 形態(tài), 并采用Al- Ferron 逐時(shí)絡(luò)合比色法對(duì)比研究了Al13 形態(tài)、PAC 和Al13 三種樣品水解穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明Al13 形態(tài)無(wú)論是對(duì)于稀釋倍數(shù)、介質(zhì)的pH 值和水解時(shí)間都具有較高的水解穩(wěn)定性, 是給水和廢水處理中的一種較為有效的Al 形態(tài)。綜上所述, Al13 形態(tài)較其它鋁形態(tài)無(wú)論是對(duì)于稀釋倍數(shù)、介質(zhì)的pH 值和水解時(shí)間都具有較高的水解穩(wěn)定性。這可以進(jìn)一步證實(shí)在實(shí)際水處理過(guò)程中, 由于Al13 形態(tài)及聚集體投入水中后可在一定時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn)定性而保持其原有形態(tài), 以其較高的電荷及較大的分子量發(fā)揮電中和及粘接架橋作用, 從而取得優(yōu)良的凈水效果。
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