氯化铝是一种常用的无机絮凝剂,广泛应用于生活饮用水、工业用水和废水净化处理。之前的研究表明,氯化铝在印染废水处理中具有良好的效果,同时也被发现对污泥具有调理作用。除了作为混凝剂外,氯化铝还可以用于制备染料和中间体的催化剂,以及石油化工和洗涤剂等领域的催化剂。
(无水三氯化铝白色粉末状)
无水三氯化铝的化学式为AlCl3,相对分子质量为133.34。它呈白色粉末状,也可以形成无色透明的六角晶体。工业品中可能含有杂质,导致呈现浅黄色、黄绿色或红棕色。
无水三氯化铝的相对密度为2.44,熔点为194°C(2.5atm,1atm=101325Pa)。在空气中暴露时会产生刺激性烟雾,到达178°C时会升华。它具有强烈的腐蚀性,容易吸湿并水解产生氯化氢气体,同时释放大量热量,当反应剧烈时甚至可能发生爆炸。无水三氯化铝可以溶于多种有机溶剂,如氯仿、四氯化碳、无水酒精和乙醚。
结晶态的三氯化铝的化学式为AlCl3·H2O,工业品呈淡黄色或深黄色。它具有很强的吸湿性,容易潮解,在湿空气中会水解生成白色烟雾和氯化氢。加热分解时会释放出水和氯化氢。它可以溶于水、乙醇、乙醚和甘油,特别是溶于水时会放出大量热量,使溶液呈酸性,但在盐酸中只微溶。
(工业三氯化铝黄色粉末)
氯化铝主要用于工业原水处理和饮用水絮凝净化处理,对高氟水降氟具有特殊作用,但对低温低浊度和高浊度水的处理效果一般。絮凝过程中的pH值对处理效果有很大影响。使用时需要将氯化铝调配成5%~10%的溶液,并投加到水中,一般有效投药量为20~60mg/L。
印染废水是一种难以处理的工业废水,具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大和水质变化大等特点。混凝法一直是处理印染废水的主要方法,许多学者都对混凝法进行了研究。
例如,石等人使用铝盐、聚合氯化铝和纯Al13处理模拟的印染废水,结果显示三种絮凝剂对直接黑19的去除率达到90%,对直接红28的去除率超过90%,对直接蓝的去除率分别为60%、70%和80%。实验发现,纯Al13具有高的电中和能力、稳定性和自组装趋势,因此对这三种染料都具有很高的去除能力。