Polyaluminiumchlorid ist ein Gerinnungsmittel, das bei der Wasseraufbereitung verwendet wird. Es entfernt effektiv Verunreinigungen und Schwebstoffe aus dem Wasser und verbessert so dessen Klarheit und Qualität. Seine Verwendung hilft, durch Wasser übertragene Krankheiten zu verhindern.
| IUPAC-Name | Poly(dichloraluminium) |
| Molekularformel | AlnCl(3n-m)(OH)m |
| CAS-Nummer | 1327-41-9 |
| Synonyme | PAC, Aluminiumchlorhydrat, Polyaluminiumhydroxychlorid, Aluminiumchlorhydrat |
| InChI | InChI=1S/Al.2ClH.3H2O/h;21H;;;/q+3;;3+1/p-5 |
Polyaluminiumchlorid ist ein Gerinnungsmittel, das üblicherweise in der Wasseraufbereitung verwendet wird, um Verunreinigungen und Schwebstoffe aus Wasser zu entfernen. Es verfügt über verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften, die es für diese Anwendung nützlich machen.
Molmasse von Polyaluminiumchlorid
Die Molmasse von Polyaluminiumchlorid variiert je nach Polymerisationsgrad und Konzentration der Lösung. Die durchschnittliche Molmasse von PAC liegt typischerweise zwischen 30.000 und 150.000 g/mol.
Siedepunkt von Polyaluminiumchlorid
Polyaluminiumchlorid hat keinen festen Siedepunkt, da es sich um eine Mischung verschiedener Hydrolyseprodukte handelt. Der Siedepunkt der einzelnen Bestandteile liegt jedoch zwischen 105 °C und 220 °C.
Schmelzpunkt von Polyaluminiumchlorid
Auch Polyaluminiumchlorid hat keinen festen Schmelzpunkt, da es sich um eine Mischung verschiedener Hydrolyseprodukte handelt. Der Schmelzpunkt seiner einzelnen Bestandteile liegt jedoch zwischen 92 °C und 195 °C.
Dichte von Polyaluminiumchlorid g/ml
Die Dichte von Polyaluminiumchlorid variiert je nach Konzentration der Lösung. Typischerweise haben PAC-Lösungen eine Dichte zwischen 1,2 und 1,4 g/ml.
Molekulargewicht von Polyaluminiumchlorid
Das Molekulargewicht von Polyaluminiumchlorid variiert je nach Polymerisationsgrad und Konzentration der Lösung. Das durchschnittliche Molekulargewicht von PAC liegt im Allgemeinen zwischen 30.000 und 150.000 g/mol.
Struktur aus Polyaluminiumchlorid
Polyaluminiumchlorid ist ein Polymer aus Aluminium- und Chloridionen. Die Struktur von PAC ist komplex und variiert je nach Polymerisationsgrad und Konzentration der Lösung. PAC besteht normalerweise aus verschiedenen Hydrolyseprodukten wie Al2(OH)3Cl und Al2(OH)5Cl.
Formel aus Polyaluminiumchlorid
Die Formel für Polyaluminiumchlorid lautet AlnCl(3n-m)(OH)m, wobei n den Polymerisationsgrad und m die Anzahl der Hydroxidionen darstellt. Die genaue PAC-Formel variiert je nach Polymerisationsgrad und Konzentration der Lösung.
| Aussehen | Klare bis leicht gelbe Flüssigkeit |
| Spezifisches Gewicht | 1,2-1,4 g/cm³ |
| Farbe | Farblos bis hellgelb |
| Geruch | Geruchlos |
| Molmasse | 30.000–150.000 g/mol (Durchschnitt) |
| Dichte | 1,2-1,4 g/cm³ |
| Fusionspunkt | 92°C-195°C (abhängig vom Polymerisationsgrad) |
| Siedepunkt | 105°C-220°C (abhängig vom Polymerisationsgrad) |
| Blitzpunkt | Nicht zutreffend (PAC ist nicht brennbar) |
| Löslichkeit in Wasser | Vollständig wasserlöslich |
| Löslichkeit | Löslich in Alkohol, Ether und Chloroform |
| Dampfdruck | Nicht anwendbar (der PAC ist nicht volatil) |
| Wasserdampfdichte | Nicht anwendbar (der PAC ist nicht volatil) |
| pKa | Nicht zutreffend (PAC ist weder eine Säure noch eine Base) |
| pH-Wert | 3,5–5,0 (typischer Bereich für PAC-Lösungen) |
Sicherheit und Gefahren von Polyaluminiumchlorid
Polyaluminiumchlorid gilt im Allgemeinen als sicher in der Handhabung und Verwendung in Wasseraufbereitungsanwendungen. Allerdings kann es, wie jede Chemikalie, gewisse Gefahren bergen, wenn es nicht richtig gehandhabt wird. Beim Umgang mit PACs ist es wichtig, geeignete persönliche Schutzausrüstung zu tragen, einschließlich Handschuhen und Augenschutz. CAP sollte an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort fern von Zündquellen gelagert werden. Bei Einnahme oder Einatmen kann PAC Reizungen der Atemwege und des Verdauungssystems verursachen. Bei Haut- oder Augenkontakt muss das PAC sofort mit reichlich Wasser abgewaschen werden.
| Gefahrensymbole | Keiner |
| Sicherheitsbeschreibung | – Tragen Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung. – An einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort aufbewahren, fern von Zündquellen. – Bei Verschlucken oder Einatmen sofort einen Arzt aufsuchen. – Bei Verschlucken oder Einatmen sofort einen Arzt aufsuchen .- Bei Kontakt mit Haut oder Augen sofort mit viel Wasser abwaschen.- PAC gemäß den örtlichen Vorschriften entsorgen. |
| UN-Identifikationsnummern | Nicht anwendbar (CAP ist nicht als Gefahrstoff eingestuft) |
| HS-Code | 28273200 |
| Gefahrenklasse | Gemäß den UN-Empfehlungen zum Transport gefährlicher Güter nicht als Gefahrgut eingestuft. |
| Verpackungsgruppe | Unzutreffend |
| Toxizität | CAP gilt im Allgemeinen als ungiftig, wenn es richtig gehandhabt wird. Allerdings kann die Einnahme oder Inhalation von PAC zu Reizungen der Atemwege und des Verdauungssystems führen. Bei der Arbeit mit PAC ist es wichtig, die richtigen Handhabungs- und Lagerungsverfahren einzuhalten, um mögliche Gefahren zu vermeiden. |
Methoden zur Synthese von Polyaluminiumchlorid
Polyaluminiumchlorid (PAC) kann mit verschiedenen Methoden synthetisiert werden, die jeweils zu einem PAC mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften führen.
- Eine übliche Methode ist die Reaktion von Aluminiumhydroxid mit Salzsäure, wodurch polymere Aluminiumspezies entstehen. Die resultierende Lösung wird koaguliert, sedimentiert und filtriert, um das endgültige PAC-Produkt herzustellen.
- Bei einer anderen Methode wird Aluminiumchlorid mit Natriumhydroxid umgesetzt, wodurch ein Aluminiumhydroxid-Niederschlag entsteht. Durch Zugabe von Salzsäure wird dieser Niederschlag zu CAP polymerisiert. Das erhaltene Produkt wird einer Behandlung unterzogen, um Verunreinigungen zu entfernen und den gewünschten Polymerisationsgrad zu erreichen.
- Aluminiumsulfat reagiert mit Natriumhydroxid zu Aluminiumhydroxid, das zur Synthese von PAC verwendet werden kann. Durch die Zugabe von Salzsäure entsteht PAC. Obwohl diese Methode weniger verbreitet ist, kann sie in bestimmten Situationen kostengünstiger sein.
Das Erreichen gewünschter Eigenschaften wie Polymerisationsgrad und Ladungsdichte bei der PAC-Synthese erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Reaktionsbedingungen, unabhängig von der verwendeten Methode.
Verwendung von Polyaluminiumchlorid
- Polyaluminiumchlorid (PAC) entfernt effektiv suspendierte Feststoffe, Trübungen und andere Verunreinigungen aus Wasser und wird daher häufig in Wasseraufbereitungsanwendungen eingesetzt.
- PAC ist auch bei der Behandlung von Abwasser und Industrieabwässern nützlich, da es effektiv Farbe und organische Stoffe aus dem Wasser entfernt.
- In der Papier- und Zellstoffindustrie dient PAC als Flockungsmittel zur Verbesserung der Klarheit und des Glanzes von Papier.
- Aufgrund seiner Fähigkeit, starke Bindungen zwischen den Partikeln zu bilden, wird CAP auch als Bindemittel bei der Herstellung von feuerfesten Materialien, Keramik und Zement verwendet.
- PAC dient als Aluminiumquelle für die Herstellung verschiedener aluminiumhaltiger Verbindungen, darunter Aluminiumsulfat, Aluminiumoxid und Aluminiumhydroxid.
- Diese Verbindungen finden in verschiedenen Branchen Anwendung, beispielsweise als Katalysatoren, Flammschutzmittel und Füllstoffe in Kunststoffen.
Die Vielseitigkeit und Wirksamkeit von PAC machen es zu einer wertvollen Chemikalie für eine Vielzahl von Anwendungen. Es ist jedoch wichtig, PACs ordnungsgemäß zu handhaben und zu entsorgen, um ihre Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit zu minimieren.
Fragen:
F: Wie berechnet man die Dosierung von Polyaluminiumchlorid bei der Wasseraufbereitung?
A: Die Dosierung von Polyaluminiumchlorid (PAC) bei der Wasseraufbereitung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Art und Qualität des Wassers, dem pH-Wert und dem gewünschten Aufbereitungsgrad. Eine gängige Methode zur Bestimmung der optimalen PAC-Dosierung ist der Topftest, bei dem kleine Tests durchgeführt werden, um die geeignete PAC-Dosierung und Verarbeitungsbedingungen zu bestimmen. Im Allgemeinen kann die Dosierung von PAC für Wasseraufbereitungsanwendungen zwischen 10 und 80 mg/L variieren.
F: Wie hoch ist der Preis für Polyaluminiumchlorid?
A: Der Preis für Polyaluminiumchlorid (PAC) kann je nach verschiedenen Faktoren wie Standort, Lieferant und gekaufter Menge variieren. Im Allgemeinen kann der Preis für CAP zwischen 200 und 400 US-Dollar pro metrischem Ton variieren. Der Preis kann jedoch je nach Reinheit und Konzentration des PAC-Produkts variieren. Es ist wichtig zu beachten, dass der Preis von PAC auch je nach Marktbedingungen und Verfügbarkeit von Rohstoffen schwanken kann.