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硫酸鋁(化學(xué)式Al2(SO4)3,式量342.15),白色斜方晶系結晶粉末,密度1.69g/mL(25℃)。在造紙工業(yè)中作為松香膠、蠟乳液等膠料的沉淀劑,水處理中作絮凝劑,還可作泡沫滅火器的內留劑,制造明礬、鋁白的原料,石油脫色、脫臭劑、某些藥物的原料等。還可制造人造寶石及高級銨明礬。

大約占總產(chǎn)量50%的硫酸鋁第一大用途是用于造紙,第二大用途是在飲用水、工業(yè)用水和工業(yè)廢水處理中做絮凝劑,大約占硫酸鋁總產(chǎn)量40%。當向這類(lèi)水中加入硫酸鋁后,可以生成膠狀的、能吸附和沉淀出細菌、膠體和其他懸浮物的氫氧化鋁絮片,用在飲用水處理中可控制水的顏色和味道。

基礎信息

中文名稱(chēng)

硫酸鋁

英文名稱(chēng)

aluminium sulfate

CAS號

10043-01-3

MDL號

MFCD00003423

EINECS號

233-135-0

RTECS號

BD1700000

外觀(guān)與性狀

白色晶體,有甜味

溶解性

溶于水,不溶于乙醇等。

相對密度(水=1)

2.71

InChI

1S/2Al.3H2O4S/c;;3*1-5(2,3)4/h;;3*(H2,1,2,3,4)/q2*+3;;;/p-6

物理性質(zhì)

工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀,因含低鐵鹽帶淡綠色,又因低價(jià)鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。

極易溶于水,硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水,所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。

有無(wú)水物和十八水合物。無(wú)水物為無(wú)色斜方晶系晶體。溶于水,水溶液顯酸性,微溶于乙醇。在水中的溶解度隨溫度的上升而增加。十八水合物(Al2·(SO4)3·18H2O)為無(wú)色單斜晶體。溶于水,不溶于乙醇。水溶液因水解而呈酸性。

不同溫度(℃)時(shí)每100毫升水中的溶解克數:

31.2g/0℃

33.5g/10℃

36.4g/20℃

40.4g/30℃

45.8g/40℃

59.2g/60℃

73g/80℃

80.8g/90℃

89g/100℃

水中溶解度:

溫度(℃)

溶解度(g)

0

31.2

10

33.5

20

36.5

30

40.4

40

45.7

50

52.2

60

59.2

70

66.2

80

73.1

90

86.8

100

89.0

化學(xué)性質(zhì)

不易風(fēng)化而失去結晶水,比較穩定,加熱會(huì )失水,高溫會(huì )分解為氧化鋁和硫的氧化物。

加熱至770℃開(kāi)始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿,不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長(cháng)時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。無(wú)毒,粉塵能刺激眼睛。

水解產(chǎn)物有堿式鹽和氫氧化鋁的膠狀沉淀。容易跟鉀、鈉、銨的鹽結合形成礬,如硫酸鋁鉀kAl(SO4)2·12H2O。

加熱水合物時(shí),猛烈膨脹,并變成海綿狀物,加熱至赤熱時(shí),分解為三氧化硫和氧化鋁。

毒性:

ADI 未規定(FAO/WHO,2001)。

GRAS(FDA,§182.1125,2000)。

LD50:980±90 mg/kg(小鼠經(jīng)口)。

主要用途

用作動(dòng)物膠的有效交聯(lián)劑,并能提高動(dòng)物膠的黏度。還用作脲醛膠黏劑的固化劑,20%水溶液固化速度較快。

造紙工業(yè)中作為松香膠、蠟乳液等膠料的沉淀劑,水處理中作絮凝劑,還可作泡沫滅火器的內留劑,制造明礬、鋁白的原料,石油脫色、脫臭劑、某些藥物的原料等。還可制造人造寶石及高級銨明礬。砷含量不大于5mg/kg的產(chǎn)品可用于水處理絮凝劑。

1.造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑,以增強紙張的抗水、防滲性能;

2.溶于水后能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物,從而自水中除去,故用作供水和廢水的混凝劑;

3.用作濁水凈化劑,也用作沉淀劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料(收斂劑);

4.消防工業(yè)中,與小蘇打、發(fā)泡劑組成泡沫滅火劑;

5.分析試劑,媒染劑,鞣革劑,油脂脫色劑,木材防腐劑;

6.白蛋白巴氏殺菌的穩定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃);

7.可作原料,用于制造人造寶石和高級銨明礬,其他鋁酸鹽;

8.燃料工業(yè)中,在生產(chǎn)鉻黃和色淀染料時(shí)作沉淀劑,同時(shí)又起固色和填充劑作用。

淋洗對硫酸鋁改良蘇打鹽堿土的輔助效果研究:該研究以松嫩平原中前郭地區中重度鹽堿土為研究對象,采用實(shí)驗室模擬分析的形式,添加硫酸鋁改良后,再進(jìn)行淋洗的效果進(jìn)行了分析。分別選擇硫酸鋁的添加濃度為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%進(jìn)行測定,研究了這七種情況在分別淋洗一次、兩次、三次后,土壤溶液中的主要離子濃度和變化趨勢,并對這七種濃度添加后的物理性質(zhì)進(jìn)行了測定。綜合各項試驗結果,得出以下結論。

淋洗有效改善了土壤的鹽化度。在硫酸鋁添加量一定的情況下,隨著(zhù)淋洗次數的增加,硫酸根離子和氯離子等陰離子的濃度明顯下降。碳酸根和碳酸氫根也有明顯下降,但受空氣中二氧化碳的影響,下降速度并沒(méi)有硫酸根和氯離子快,但也明顯改善了土壤的離子結果,使土壤更適合作物生長(cháng)。

淋洗有明顯的改善土壤化學(xué)成分的作用,但是添加入的硫酸鋁隨著(zhù)淋洗也有大量的流逝,同時(shí)在震蕩等作用下,第一次投入硫酸鋁形成的部分硫酸鋁水解膠體也被破壞,影響了硫酸鋁對土壤的改良效果。同時(shí),淋洗震蕩過(guò)程也破壞了土壤中原有的團聚體和微團聚體,多次淋洗使土壤的物理性質(zhì)沒(méi)有改善,甚至在土壤溶液pH值方面產(chǎn)生負面效果。

當不淋洗土壤時(shí),硫酸鋁的加入,有效改善了土壤性質(zhì),特別是對降低土壤堿化度,效果明顯。土壤pH值、土壤容重、土壤顆粒粒徑等方面對土壤都有改善作用,并且效果明顯。鈣鎂等離子也隨著(zhù)硫酸鋁的添加而被釋放出來(lái),從一定程度上也起到了降低土壤鹽化度的作用。但單獨使用硫酸鋁改良,并不能全面的解決松嫩平原的土壤問(wèn)題。由于土壤還有較高的鹽化度,硫酸鋁并沒(méi)有有效改善土壤的鹽化度問(wèn)題,甚至添加硫酸鋁時(shí)土壤中鹽類(lèi)物質(zhì)的含量增加。因此,硫酸鋁只是將土壤類(lèi)型從蘇打型轉化為硫酸型,問(wèn)題被緩解,但是并未完全解決。

綜合硫酸鋁和淋洗這兩種改良方法的利弊,將兩種改良方式相結合,得到既可以改善土壤的堿化度問(wèn)題,也可以改善土壤的鹽化度問(wèn)題,更好的改善土壤環(huán)境。在添加硫酸鋁為0.8%時(shí),淋洗土壤兩次,研究人員指出可以取得最好的改善效果。

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