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1、在各種聚鋁形態(tài)中,誰(shuí)是關(guān)鍵絮凝形態(tài)一直存在爭(zhēng)議。很多學(xué)者認(rèn)為,中等聚合度的Alb是關(guān)鍵形態(tài),且Alb與K-Al13有較好相關(guān)性,K-Al13含量越高,絮凝效果越好,所以K-Al13倍受關(guān)注。也有學(xué)者認(rèn)為,聚鋁陽(yáng)離子電荷越高,絮凝效果越好。而將帶有7個(gè)正電荷的“籠狀”K-Al13和帶有15個(gè)正電荷的“板掛式”M-Al13直接進(jìn)行絮凝性能對(duì)比研究,尚未見(jiàn)報(bào)道。
本文在一定理論指導(dǎo)下,制備了高純氯化M-Al13結(jié)晶,又以BaCl
2、2溶液超聲置換不溶的硫酸K-Al13制備了高純氯化K-Al13溶液,并首次直接對(duì)二者的鋁形態(tài)分布和絮凝性能進(jìn)行了對(duì)比研究。
鋁形態(tài)分布研究表明,氯化K-Al13溶液和氯化M-Al13溶液Alb含量分別為97.35%和90.26%,Alb含量相當(dāng),表明K-Al13和M-Al13都屬于Alb范疇。但M-Al13與Ferron試劑反應(yīng)的速率(k(M-Al13)=0.1448/min)比K-Al13與Ferron試劑反應(yīng)的速率(K
3、(K-Al13)=0.03180/min)大很多。由此推斷M-Al13屬于Alb1,K-Al13屬于Alb2。
絮凝對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在模擬水樣pH為6.5、7.0和7.5條件下,M-Al13均表現(xiàn)出比K-Al13更好的去濁能力和更寬的有效絮凝投加范圍。特別是在低投加量范圍(10-4.75mol/L<[Al]<10-3.5mol/L),不僅在相同投加量時(shí)M-Al13比K-Al13的去濁力強(qiáng)得多,而且達(dá)到相同除濁率所需M-A
4、l13的投加量也比K-Al13少得多。表明M-Al13是一種性能優(yōu)于K-Al13的高效絮凝劑。同時(shí)與K-Al13不同的是M-Al13易于制備高純固態(tài)產(chǎn)品從而賦予其方便儲(chǔ)運(yùn)的優(yōu)點(diǎn)。
本文首次合成了碘化鋁十三單晶并解析了其結(jié)構(gòu)。其聚陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)和本課題組曾得到的M-Al13鹽酸鹽結(jié)晶的聚陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)相似,是在7個(gè)鋁氧八面體共棱連接形成的平板外緣上下交替共頂懸掛6個(gè)鋁氧八面體而成,且外掛六個(gè)鋁氧八面體平均向內(nèi)翻轉(zhuǎn)23.6°。雖然也形
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