聚合氯化铝的水解反应

聚合氯化铝（化学式[AL2(OH)_nCL6-n]_m）是一种易溶于水的无机高分子净水材料，用途于水处理领域时，其水解过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，最终水解成[AL₂(OH)₃(OH)₃]，达到净化水的作用功效。
       

 

  聚合氯化铝的水解
   聚合氯化铝PAC实际上是铝水解、聚合、沉淀反应过程中的动力学中间产物，其化学形态属于多核羟基络合物，从化学组成的角度看，PAC与传统铝盐的主要区别是，传统铝盐中的铝主要以铝的单体形态存在，而PAC中的铝大部分反应生成羟铝聚合物；从水处理絮凝机理的角度看，聚合氯化铝PAC与传统铝盐的根本区别在于稳定性。  
   聚合氯化铝的水解反应是在多种羟基铝聚合形态中，Ala(或Alb)是其中最主要也是最有效的成分之一；聚合氯化铝投入水中后，其优势作用形态A1a(或A1b)及其聚集体将在一定时间内具有稳定性而保持其原有形态，并立即吸附在颗粒物表面，以其较高的电荷及较大的分子量发挥电中和及粘结架桥作用；聚合氯化铝相对氢氧化物沉淀是羟基不饱和的，与颗粒物的吸附实际是表面络合配位作用。
   聚合氯化铝的水解稳定，可根据A1-Ferron逐时络合比色法将Al(IⅡ)的水解形态区分为Ala，Alb，Alc，其中Alb为高聚形态和溶胶形态，是聚合铝的有效成分，并近似相当于聚十三铝。传统铝盐投加到水中后受稀释作用、pH值的影响，水解形态随反应的进行不断变化,这种不稳定性不利于凝聚絮凝过程的进行。而PAC是在一定条件下的预制产物，其形态以Alb为主。
         
  注：聚合氯化铝水解方程式：Al³⁺ + 3H₂O = AL(OH)₃ + 3 H⁺ (可逆），说明是聚合氯化铝跟水反应生成氢氧化铝吸附重金属离子,使之沉降，从而达到污水处理的目的。

        

  聚合氯化铝的污水除磷
          
   向污水中投加聚合氯化铝，使水中磷酸根离子生成难溶性盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除水中所含的磷。在具体的反应过程中，包含两个主要的反应过程，首先是三价铝离子通过与磷酸根产生反应而出现沉淀，沉淀的化合物为AlPO₄ ，方程式：

      Al³⁺+PO₄^3-→AlPO₄ ↓

   其次是三价铝离子能够出现水解反应，在这一过程中会有正电荷以及单核羟基络合物以及多核羟基络合物的存在，在经过一系列的作用以后，就能达到比较理想的沉淀效果，这样就达到了聚合氯化铝的污水除磷要求。
          

             
         

         
  聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，为无定形的无机高分子，用途于消费用水、工业废水的净化、低温低浊水的净化处置，造纸、石化、热电厂冲灰废水收回使用及印染、毛纺、废水去COD、BOD和SS的脱色净化。