聚合氯化铝是否聚合物

聚合氯化铝（PAC）是一种典型的无机高分子聚合物，其分子结构和化学性质均符合聚合物定义。以下是详细解析：

一、PAC 的聚合本质

化学结构

PAC 的分子式为 [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ，其中：

n（羟基化程度）：为 1~5，决定产品类型（如 PAC14、PAC16）。

m（聚合度）：代表聚合单元的数量，m≥10 时表现出明显的高分子特性。

核心结构：通过羟基桥联形成多核络合物（如 Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁺），形成长链或环状聚合物。

聚合过程

PAC 的生产需通过水解 - 聚合反应实现：

AlCl₃ → Al(OH)₃ → [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ

通过控制碱化度（B=[OH]/[Al]）和反应条件（温度、时间），可调控聚合度 m 和产品性能。

二、PAC 与普通无机盐的差异

对比项聚合氯化铝（PAC）普通铝盐（如 AlCl₃）

分子量 数千至数万（高分子量） 低（AlCl₃分子量 133.34）

溶解性 快速溶解并形成稳定胶体 溶解后直接离解为 Al³⁺和 Cl⁻

絮凝机制 多核络合物直接中和电荷，吸附架桥能力强 依赖 Al³⁺水解生成 Al (OH)₃胶体

pH 适应性 宽（5.0~9.0） 窄（需 pH 5.5~8.0）

絮体特性 絮体大而密实，沉降速度快 絮体小且松散，易破碎

三、聚合特性对性能的影响

电荷中和能力

PAC 的多核结构可同时携带多个正电荷，中和胶体表面负电荷的效率比单体 Al³⁺高 3~5 倍。

吸附架桥能力

长链聚合物能同时吸附多个胶体颗粒，形成网状结构，显著加速絮凝沉淀。

抗干扰性

高聚合度 PAC 在低温、高浊度或高有机物含量水体中仍能保持稳定性能，而普通铝盐易受水质波动影响。

四、PAC 的聚合度分级

聚合度（m）产品类型应用场景

m < 10 低聚合度 PAC 低浊度饮用水处理

10 ≤ m < 50 中聚合度 PAC 市政污水和工业废水处理

m ≥ 50 高聚合度 PAC 高浊度地表水、含油废水处理

五、总结

聚合氯化铝（PAC）是通过羟基桥联形成的无机高分子聚合物，其聚合特性赋予以下优势：

高效絮凝：多核结构强化电荷中和与吸附架桥。

宽适应性：适用于不同水质条件（pH、温度、浊度）。

多功能性：除絮凝外，还能协同去除磷、重金属和有机物。

实际应用建议：根据水质特性选择合适聚合度的 PAC，高聚合度产品在复杂废水处理中更具优势。