主要成分
氧化铝(Al₂O₃):这是聚合氯化铝的核心成分。其含量在不同产品中有较大差异。液体聚合氯化铝中,Al₂O₃含量一般在 10% - 13% 左右。固体聚合氯化铝的 Al₂O₃含量常见于 20% - 30% 区间。例如,在高品质的饮用水处理用聚合氯化铝固体产品中,Al₂O₃含量可达到 29% - 30%。氧化铝在聚合氯化铝中的存在形式主要是通过羟基(-OH)与铝离子(Al³⁺)聚合形成多核羟基络合物,这些络合物在水处理过程中发挥关键的混凝作用,能够吸附水中的悬浮颗粒和胶体。
氯离子(Cl⁻):作为氯化铝聚合后的残留成分,氯离子在聚合氯化铝中的含量也较为可观。它的存在是由于聚合氯化铝的制备过程涉及到氯化铝的聚合反应。不过,具体的氯离子含量会因产品的聚合程度、生产工艺等因素而有所不同。在化学组成上,氯离子与铝离子保持一定的电荷平衡关系。
羟基(-OH):羟基是聚合氯化铝结构中的重要组成部分。羟基的数量与盐基度密切相关,盐基度体现了聚合氯化铝中羟基与铝离子的相对比例。羟基的存在使得聚合氯化铝分子在水中能够发生水解反应,生成具有混凝活性的多核羟基络合物。一般盐基度在 40% - 90% 之间,这羟基在聚合氯化铝成分中占有相当的比例,并且对产品的性能有着至关重要的影响。
次要成分和杂质
水不溶物:聚合氯化铝产品中会含有一定量的水不溶物。对于液体产品,水不溶物含量要求不高于 0.2%;固体产品水不溶物含量一般不超过 0.6%。这些水不溶物主要是生产过程中未反应完全的原料、杂质或者在储存过程中产生的沉淀物等。例如,在一些采用矿石原料生产聚合氯化铝的工艺中,如果矿石的纯度不高或者后续的精制过程不完善,就导致水不溶物含量超标。
重金属:由于原料或者生产过程的原因,聚合氯化铝会含有少量重金属元素。在饮用水处理用的聚合氯化铝中,对重金属含量有严格限制。如汞(Hg)含量不超过 0.00001%,铅(Pb)含量不超过 0.0005%,镉(Cd)含量不超过 0.0001%,铬(Cr)含量不超过 0.001% 等。这些重金属来自于原料矿石或者在生产过程中受到的环境污染。
其他杂质离子:还含有少量的铁(Fe)离子、钙(Ca)离子、镁(Mg)离子等。这些杂质离子的含量因原料和生产工艺的不同而有所差异。例如,在以铝矾土为原料生产聚合氯化铝时,如果铝矾土中铁含量较高,那么产品中就含有较多的铁离子。这些杂质离子在一定程度上会影响聚合氯化铝的混凝效果和水质处理后的质量。