聚合氯化铝中氧化铝及盐基度含量测定

陈美玲

摘  要：聚合氯化铝（PAC）是一种新兴的净水材料，主要利用聚合氯化铝的絮凝沉淀作用，达到净化水质的目的，被广泛应用于生活饮用水、工业用水和污水处理等领域。文章从甲子塘水厂分别抽取三种同样形态但进厂重量不同的聚合氯化铝，并参照饮用水聚合氯化铝国家检验标准GB15892-2009的分析步骤，对聚合氯化铝中氧化铝及盐基度的含量进行测定。

关键词：聚合氯化铝;盐基度;氧化铝;测定

中图分类号：TD849.5 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）21-0114-02

Abstract： Polyaluminum chloride （PAC） is a new water purification material， which mainly uses the flocculation and precipitation of polyaluminum chloride to purify water quality. It is widely used in drinking water， industrial water and sewage treatment and other fields. In this paper， three kinds of polyaluminum chloride with the same form but different incoming weight were extracted from Jiazitang Water Technology Co.， Ltd.， and the contents of alumina and basicity in polyaluminum chloride were determined according to the analysis steps of the National Inspection Standardsof Polyaluminum Chloride for Treatment of Drinking Water GB15892-2009.

Keywords： polyaluminum chloride; basicity; alumina; determine

1 氧化铝含量的测定

1.1 材料与试剂

（1）材料

本次试验所选用的材料有：聚乙烯杯、250mL容量瓶、中速过滤纸、250mL锥形瓶等。

（2）试剂

本次试验所选用的试剂有：硝酸溶液、氨水溶液、0.05mo1/L乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶液、百里酚蓝溶液、二甲酚橙指示液、0.025mol/L氯化锌标准滴定溶液、氧化铝标准溶液、乙酸-乙酸钠缓冲溶液、蒸馏水等。

（3）试液制备

首先应先称取聚合氯化铝液体样品8g，兑入蒸馏水，进行溶解，将溶解后的溶液移入250ml容量瓶中，将溶液稀释至容量瓶刻度，搅拌均匀，如果溶液较为浑浊，需另外使用中速过滤纸进行过滤，过滤掉不溶物即为试液A，放置留用。

1.2 测定方法

本次试验采用的是饮用水聚氯化铝国家检测标准GB15892-2009，用氯化锌标准滴定溶液法（仲裁法）测定过聚合氯化铝中氧化铝的含量。

1.3 分析步骤

先从所制备的试液A中移取10mL置于250mL锥形瓶中，加入硝酸溶液10mL，恒温煮沸1min，冷却与室内温度一致，加入乙二胺四乙酸二钠溶液20.00mL，在其中加入3～4滴百里酚蓝溶液，并用氨水溶液将溶液中和至黄色，恒温煮沸2min，冷却与室内温度一致，加入乙酸-乙酸钠缓冲溶液10mL，加入2滴二甲酚橙指示液，兑50mL清水，然后滴入一定量的氯化锌标准滴定溶液，直至溶液变为微红色。

2 盐基度含量的测定

2.1 材料与试剂

（1）材料

本次试验所选用的材料有：1000mL容量瓶、塑料瓶、磨口瓶、磨口玻璃冷凝管、聚乙烯杯、中速过滤纸等。

（2）试剂

本次试验所选用的试剂有：0.5mol/L的盐酸标准溶液、0.5mol/L氢氧化钠标准滴定溶液、滴酚酞指示液、500g/L氟化钾溶液、蒸馏水等。

（3）试液制备

500g/L氟化钾溶液制备：称取氟化钾500g，兑入200mL的蒸馏水中，进行溶解，将溶解后的溶液置于1000mL容量瓶中，将溶液稀释至容量瓶刻度，搅拌均匀，加入2滴酚酞指示液，并用氢氧化钠溶液或盐酸溶液将溶液中和至微红色，若溶液浑浊，需用中速过滤纸滤去不溶物，置于塑料瓶中。

2.2 测定方法

本次试验采用的是饮用水聚合氯化铝国家检测标准GB15892-2009，以氢氧化钠标准滴定溶液滴定法对聚合氯化鋁中盐基度的含量进行测定。

2.3 分析步骤

先从所制备的试液A中移取25.0mL置于250mL磨口瓶中，加入0.5mol/L的盐酸标准溶液20.0mL，接上磨口玻璃冷凝管，采用恒温加热器煮沸回流2min，冷却与室内温度一致，再将溶液移至聚乙烯杯中，加入500g/L氟化钾溶液20mL，搅拌均匀，加入5滴酚酞指示液，然后滴入一定量的氢氧化钠标准滴定溶液，直至溶液呈现微红。

3 试验结果与分析

3.1 氧化铝的分析

（1）氧化铝质量分数计算公式

式中：V0为空白消耗氯化锌标准滴定溶液的体积（mL）;V为返滴定时消耗氯化锌标准滴定溶液的体积（mL）;M为氧化铝的摩尔质量（g/mol）（M=101.96）;m为称取的样品质量（g）;c为选用标准滴定溶液的浓度（mol/L）。

（2）从上述分析步骤可以看出，在配制试剂和标准滴定液、称量和吸取样品和实验步骤一致的前提下，当PH值在3.5～5之间时，检测结果差异性不明显。在本次测定聚合氯化铝的氯化铝含量的试验中，先采用不含二氧化碳的蒸馏水做空白值试验，空白值所消耗的氯化锌标准滴定溶液的体积为V0，然后分别抽取本厂聚合氯化液体铝8.0003g样品A、8.0282g样品B、8.0016g样品C，选取浓度为0.025mol/L氯化锌标准滴定溶液进行滴定，测定样品中所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V（V=V2-V1）mL，按照上述分析步骤各进行三次平行测定，并根据公式（一）氧化铝质量分数计算公式，测得聚合氯化铝中氯化铝的含量，其结果如表1所示：

根据饮用水聚合氯化铝国家检验标准GB15892-2009规定，氯化铝质量分数的标准限值应≥10%。从表1测定的数据可知，本厂聚合氯化铝中氯化铝的含量在10～10.5%之间。

3.2 盐基度的分析

（1）盐基度质量分数计算公式

式中：V0为空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积（mL）;V为测定试样消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积（mL）;c为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度（mol/L）;m为称取样品的质量（g）;ω1为测得的聚合氯化铝中氧化铝含量的平均值（%）。

（2）从上述分析步骤可以看出，在配制试剂和标准滴定溶液、称量和吸取样品和实验步骤一致前提下，盐酸溶液的加入量对测定结果会产生一定的影响。在本次试验中，先采用不含二氧化碳的蒸馏水做空白值试验，空白值所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V0，然后抽取本厂聚合氯化液体铝8.0003g样品A、8.0282g样品B、8.0016g样品C，通过采用恒温加热器煮沸回流2min方法，并选取浓度为0.5mol/L氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定，测定样品中所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V（V=V2-V1）mL，对聚合氯化铝中的盐基度进行测定，由于滴定消耗的氢氧化钠体积存在差异性，故而根据公式（二）盐基度质量分数计算公式计算得出结果也略有差异，如表2所示。

根据饮用水聚合氯化铝国家检验标准GB15892-2009规定，盐基度质量分数的标准限值应在40～90%之间。从表2测定的数据可知，本厂聚合氯化铝中盐基度的含量是在40～90%之间。

通过上述表1和表2氧化铝和盐基度测定数据分析可知，同一批次聚氯化铝的氧化铝含量的测定中其结果一般较为集中，盐基度测定结果相对分散，结果分析存在一定的差异性。

参考文献：

[1]中華人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB15892-2009生活饮用水用聚氯化铝[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB22627-2014水处理剂聚氯化铝[S].北京：中国标准出版社，2014.

[3]李玉芳.聚合氯化铝的生产技术及应用发展[J].化工文摘，2009（02）：25-27.