水解聚合铝溶液中形态分布的定量模拟研究

第卷第期年月环境科学学报,,水解聚合铝溶液中形态分布的定量模拟研究‘奕乡匕于中冯利汤鸿霄中国科学院生态环境研究中心,北京。。。摘要通过一逐时络合比色法和“核磁共振法,并应用“”化学平衡模式计算法,对采用不同反应途径制得的聚合铝溶液中的化学形态分布规律进行了定量模拟研究和对比模式计算结果与两种实验定量分析结果都较为吻合结果表明,在水解聚合铝溶液中较稳定的化学形态主要有五种一种单体形态几〕,即十,十,才种聚合形态」,即,和。‘,一一。,以及一种溶胶或凝胶形态〕,即这些化学形态的分布和转化不仅取决于溶液的化学特征,而且也取决于制备方法的不同关键词聚合铝形态定量分析模式计算前言近年来,聚合铝作为一种新型高效的无机高分子絮凝剂,已在水处理混凝领域中得到较广泛的应用,’〕聚合铝的主要化学形态组成是铝的轻基聚合形态,它实际是铝水解合一沉淀反应过程中的动力学中间产物,并在混凝过程中发挥了高效凝聚絮凝效能,‘〕铝的水解聚合反应过程及其形态组成极其复杂多变,涉及制备方法和溶液化学组成等多种因素,至今对其确切的水解聚合形态分布尚不十分清楚因此,确切掌握并了解铝的水解聚合反应规律及其形态分布,对于深入阐明聚合铝的高效凝聚絮凝作用机制具有十分重要的意义铝的水解聚合反应及其形态组成已有研究报道陈〕,但多数研究结果都是建立在定性分析或间接推测的基础上,因而存在许多疑点此外,至今还没有任何一种分析方法能够全面而准确地检测出铝水解聚合溶液中所有的形态分布近年来较为普遍采用的是一逐时络合比色法川和核磁共振法困’〕前者可将铝的水解形态定量地划分为“,,,和‘三种形态而后者则可定量地检测出铝水解聚合溶液中的单,十聚合物及其它不可测得的形态,’」在本文中,我们已就这两种定量方法并结合化学平衡模式对由不同反应途径制备的聚合铝溶液的形态分布进行定量模拟第一作者简介男,岁,副研究员,国家自然科学基金重点项目环境科学学报卷研究,并根据所得结果对其水解聚合反应历程进行讨论材料及方法聚合铝溶液的制备一次加碱法定量移取。溶液于三角烧杯中,一次加入予定量的。溶液并加入少量的去离子水,此时溶液变成乳白色凝胶状,然后加热并强烈搅拌至溶液完全透明为止,加热温度控制在左右微量滴碱法定量移取溶液于三角烧杯中,然后用型微量滴定仪微量滴加予定量的溶液,滴加速率为。,同时通气并搅拌采用以上方法制得的溶液,碱化度分别为,,和制得的溶液均