多铝硅酸盐氯化物(pasic) —a新型综合无机聚合物凝结剂

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1、多铝硅酸盐氯化物(PASiC)——―种新型综合无机高分子凝聚剂B.Y.Gaoa*，Q.Y.Yuea，B.J.Wanga，Y.B.Chua摘要新型的无机高分子凝聚剂，多铝硅酸盐氯化物(PASiC)，有二种方法制备：(1)AlCl3和在Al/Si比率≥5的新鲜的聚硅酸混合物的羟基化作用，(PASiCc)；(2)被羟基化的多铝氯化物(PAC)与聚硅酸在Al/Si比率≥5的条件下结合2h，(PASiCm)。用酸碱度滴定法方法检查Al(III)在PASiC的加水分解聚化过程。各种各样的实验方法比较PASiC与PAC的表现。结果显示，在水解铝和聚硅酸之间存在一定的相互作用，特别是在低

2、碱度值，它可能在PASiC的化学结构，分子量分布，动电特征和絮凝产物中起一定的作用。在相同PH值条件下，当不同种类的带电铝和聚硅酸结合成带正电荷较少但分子量比对应的铝离子产品大时，复合体形成了。所以，在开发PASiC凝结剂时考虑其聚合效率和成效是十分必要的。总之，PASiC显示出较高的絮凝作用，在澄清和脱色方面都优于PAC。关键词凝固和絮凝，电化学性质，无机聚合物凝结剂，分子量分馏，澄清和脱色１　介绍无机絮凝剂(IPF)的生产和的应用在世界各地迅速地增加。因为这种化合物与传统水处理试剂有着众多的不同之处，这之前生产的众多品种可以被作为第二代金属盐凝结剂。[1]IPF的优点

3、在于他们的效率优于传统盐，而比有机聚合物絮凝剂(OPF)便宜。然而，考虑到他们的形态学和混凝—絮凝特征，IPF的位置介于金属盐和有机絮凝剂之间。[2]他们的分子量大小对聚集作用和抗加水分解的稳定性仍然远低于OPF。IPF的这些主要弱点有待进一步的提高。这是开发、研究各种各样的综合无机聚合物絮凝剂的推动力。在使用传统絮凝剂处理水的过程中，可通过增加辅助等多种方法改进它们凝聚的效果，例如与絮凝剂分开使用的被激活的硅土和石灰。随着IPF定制生产的成功，将辅助试剂与统一试剂相结合在水处理厂简单化操作中是合情合理的。在综合絮凝剂的研究中，这也许是第一个目标。相应地，付诸实际与金属盐

4、凝结剂的结合也是在开发试剂中的一种新型的伴随方法。被激活的硅土与铝的组合也许是这个战略的典范。[3]第9页共9页铝盐和硅酸盐通常是用于制备综合材料的主要原料。他们也许由羟基化作用前单独地聚合或以他们最初的形状被混合在一起然后被水解。然而，他们最终成为综合的聚合物组分。其他添加剂也许是无机或有机配合基或有机聚合物絮凝剂。综合体中每个单独组分的作用在混凝—絮凝过程中在许多方面或许是正面或许是负面的。[4]如何顺利地提高一个作用而避免另一效应的伴随损失是个问题。例如，改进一个带负电荷的添加剂的凝聚却经常减少带阳电荷的组分的电荷中和作用。在这种情况下，一种净正面有益的作用是修改的

5、目标。找到各组分之间的一个适当的比率和一个成功的制备方法是本文研究的重要目标。形态学，分子量分布，动电特征、化工物种形成和每个组分在制备过程中的改变是研究的关键所在。使用化工方法侦查和仪器是实验的主要必需品。最近，关于铝硅酸盐聚合物综合凝结剂的制备的描述，例如，多硅酸盐铝硫酸盐(PSAS)和多铝硅酸盐硫酸盐(PASS),已经出现于专利中。[5,6]PSAS中含有低浓度的铝，其Si/Al=1∼5，但是PASS包含高浓度的铝，其Si/Al=0.05。在中国和日本，有研究表明增加Al或其他盐可以延迟被激活的硅土的凝胶化时期。[7,8]同时，有几个报告表明铝硅酸盐综合聚合物在去除

6、冷水中悬浮物和腐殖质方面较为有效[3,9]。然而，有关于PASiC的制备及其絮凝行为的报道却较少。当氯化铝或PAC被用于制作铝硅酸盐复合体时，有二种设计铝硅酸盐复合体的方式。如果以硅酸盐为主要组分和铝酸盐作为制备以后的辅助稳定剂，那它仍然是一种修改过的负离子无机聚合物絮凝剂(PSiAC)。然而，负离子和负离子聚合物的预先组合将导致絮凝剂净电荷的减少。在本文中，PASiC由二个做法制备，并且水解聚合过程中铝与现有的聚硅酸用酸碱度滴定法调查。本研究也试图通过使用超过滤膜确定在B=2.0和不同的Al/Si比率下PASiC的分子量分布。B=[OH]/[Al]的比率，其中[OH]和

7、[Al]是OH和Al加到PASiC中的各自的浓度。PASiC的电荷中和作用通过SC法和ZP法进行测量。混凝去除浊度和颜色进行了烧杯试验测试。所有的这些试验都与PAC做了比较。实验的原始数据对新铝硅酸盐聚合物综合凝结剂的发展将是十分有用的。2　试验药品和方法2.1　试验药品第9页共9页除了水玻璃是商品级的，其余所有试剂均为分析纯净的化学制品，并且胡敏酸是从Aldrich化学制品有限公司购买的。去离子水用于配置各类溶液。2.2　聚硅酸性溶液的制备用去离子水将26.5%的SiO2水玻璃被稀释为浓度为0.5M的SiO2溶液。稀释后的水