氯化铝和聚合氯化铝不是同一种物质,它们在以下几个方面存在明显区别:
一、化学结构
氯化铝:化学式为 AlCl₃,是一种无机化合物。它由铝离子和氯离子组成,属于简单的盐类。
聚合氯化铝:简称 PAC,化学式为 [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ,其中 n 为 1-5 之间的整数,m 为≤10 的整数。它是一种无机高分子聚合物,是由多个铝离子、氢氧根离子和氯离子通过聚合反应形成的复杂结构。
二、物理性质
外观:氯化铝为白色至黄色晶体,在空气中易吸湿潮解,形成六水合物(AlCl₃・6H₂O),变为无色晶体。
聚合氯化铝一般为黄色至黄褐色液体或固体颗粒。液体产品较为黏稠,固体产品为粉末状。
溶解度:氯化铝易溶于水,在水中会完全电离成铝离子和氯离子。
聚合氯化铝在水中也能溶解,但溶解速度相对较慢,并且溶解后的溶液中存在着聚合态的铝离子和氢氧根离子等,其溶解后的性质与氯化铝溶液有很大不同。
三、用途
氯化铝:用作有机合成的催化剂,如傅 - 克反应(Friedel-Crafts reaction)中,氯化铝可以催化芳烃与卤代烃、烯烃等的反应。
在石油工业中用作催化剂和精炼剂,用于石蜡的精制等。
用于制造农药、染料、香料等精细化学品。
由于其强吸水性和潮解性,还可用于干燥剂。
聚合氯化铝:主要用于水处理领域,作为絮凝剂去除水中的悬浮物、胶体物质和部分有机物等杂质,使水得到净化。广泛应用于生活饮用水、工业用水、污水处理等。
在造纸工业中,可用于纸张的施胶,提高纸张的强度和抗水性。
在印染行业,用于废水处理,去除染料和助剂等污染物,降低废水的色度和化学需氧量(COD)。
四、作用机理
氯化铝:在有机合成中主要通过与反应物形成络合物,降低反应活化能,促进反应进行。在干燥剂等应用中,主要依靠其强吸水性潮解来吸收水分。
聚合氯化铝:在水中溶解后,会产生带正电荷的聚合态铝离子,这些离子与水中带负电荷的悬浮物、胶体等杂质相互吸引,中和其电荷,使杂质失去稳定性并聚集在一起形成絮团,然后通过沉淀或过滤等方式从水中去除,从而达到净化水质的目的。