
無鐵硫酸鋁,作為普通工業(yè)硫酸鋁的高純度衍生品,憑借其優(yōu)良的純凈度,在飲用水處理、化妝品及食品工業(yè)等對雜質有嚴苛要求的領域占據了核心地位。要深入理解其應用價值,就須從它的化學性質與質量指標這兩大基石入手。
一、無鐵硫酸鋁的化學性質
無鐵硫酸鋁的核心化學組成是硫酸鋁,但其“無鐵”特性意味著鐵等重金屬雜質被控制在較低水平。其化學性質主要體現在以下幾個方面:
1.基本物理性質
?。?)化學式:Al(SO)·xHO(常見為十八水合物Al(SO)·18HO)
(2)外觀:白色或微灰色的粒狀、塊狀或片狀晶體。“白色”是其低鐵含量的直觀體現,若產品呈黃色或黃褐色,則表明三價鐵雜質超標。
?。?)溶解性:易溶于水,水溶液呈澄清透明狀。不溶于乙醇等有機溶劑。
2.水溶液化學特性
酸性:其水溶液因鋁離子的水解而呈明顯的酸性。
Al+HOAl(OH)+H
這一反應釋放出氫離子,使1%水溶液的pH值通常低于3.0。這一性質使其在作為絮凝劑時,對原水的pH值有一定影響。
水解-絮凝作用:這是其重要的化學性質。溶于水后,鋁離子進一步水解,生成一系列帶正電荷的羥基鋁絡合物乃至無定形的氫氧化鋁膠體Al(OH)。這些產物能有效中和水中帶負電荷的膠體顆粒,并通過“吸附架橋”和“網捕卷掃”作用,形成大型礬花,從而實現懸浮物的沉降與分離。
3.主要化學反應
與堿反應:與氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉淀。
Al+3OH→Al(OH)↓
此反應是鋁鹽絮凝的核心,也是檢驗鋁離子的特征反應。
與碳酸鹽反應:與水中的碳酸根離子反應,生成氫氧化鋁和二氧化碳。
2Al+3CO+3HO→2Al(OH)↓+3CO↑
與鋇鹽反應:與氯化鋇等鋇鹽溶液反應,生成不溶于酸的硫酸鋇白色沉淀,此反應可用于檢驗硫酸根離子。
Al(SO)+3BaCl→3BaSO↓+2AlCl