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聚合氯化铝中铝形态表征方法-逐时络合比色法

来源:皓泉水处理发布日期:21-11-23 作者:www.hqyaoji.com 浏览:

     聚合氯化铝是一种很普通的化学产品,聚合氯化铝一般用于水处理方面的比较多,今天我们就来学习下聚合氯化铝的相关知识。聚合氯化铝中铝形态表征方法铝在水解聚合过程中形态分布复杂,虽然多种化学和仪器分析方法均已应用于其形态分布的研究,但目前尚没有任何仪器和方法能够全面准确地检测出水解铝溶液中各种水解聚合形态。在目前所采用的研究方法中,主要应用的是 Al-Ferron逐时络合比色法、2 AI NMR法、激光光子相关光谱法、凝胶色谱法、小角度X射线衍射法等。逐时络合比色法逐时络合比色法是一种比较快速的铝形态分析方法,目前比较实用的应认为是 Smith在1971年改进提出用于聚合氯化铝的逐时络合比色法(1)基本原理聚合氯化铝溶液中不同铝形态与 Ferron间的络合反应主要是 Ferron试剂的磺酸基官能团与聚合氯化铝中羟基基团竞争铝离子的解离-络合反应,因此其逐时络合反应速度在某种意义上反映了聚合氯化铝溶液的形态分子大小及羟基结构转化状况。当B增大时,聚合铝的结构单元也相应增大,由低聚合态向中、高聚合态逐渐发展,并由线型结构向核环状面形结构转化,从而导致 Ferron对羟基聚合铝结构中的铝原子的解离络合反应难以顺利进行,反应逐渐减慢。 Smith基于不同铝水解形态与 Ferron试剂的络合速度不同而将铝水解形态大致分为3种类型:a.与 Ferron试剂瞬时反应(时间t=0)的是单体形态,即Ala;b.缓慢反应的是聚合态,即Ab,它服从级反应动力学;c.未反应或极慢反应的为惰性形态,即Al,可以认为是氢氧化铝溶胶态或凝胶物。这3种类型反应可以概括为:AlT=Ala+Al+Al(1-6)
  这种分类法虽尚较粗略,但一般认为Al部分是凝聚混凝能力最强的,此概念的应用对混凝理论研究和混凝剂研制都具有重要意义。逐时络合比色法不但可以用于聚合氯化铝溶液形态的表征,而且可以用于水处理混凝剂投加后的铝形态研究。
  (2)Al- Ferron逐时络合比色法的影响因素Al-Ferron比色法可以间接反映聚合氯化铝形态分布的基本特征,尤其适用于浓度低于NMR检测限的土壤和天然水中的铝形态鉴定。影响分析结果的主要因素如下。
  ①温度该方法对温度敏感,测定时要保持恒温②干扰物主要来自其他有机配位体、Fe3+、Mn2+等。
  ③稀释聚合氯化铝溶液稀释和 Ferron试剂的加入,都将破坏原有溶液的平衡,引起形态变化。
  ④试剂配方采用NaAc和NH2OH·HC作缓冲溶液时,由于NH2OH·HCl的还原作用, Ferron试剂特征峰随时间延长而降低,宜在混合后第5~25天内使用。
  ⑤混合状态单体和聚合形态的铝与 Ferron试剂之间,为快速竞争反应,混合状况对反应结果具有一定影响,因此,在比色分析前,应保证Ferron试剂和试样达到均匀混合。
  ⑥离子强度由于离子强度对络合反应的影响,单体铝与 Ferron反应速率常数随总铝浓度升高而降低。

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