聚合氯化铝和碳酸氢钠

反应原理

聚合氯化铝（PAC）是一种无机高分子混凝剂，其主要成分是铝的水解聚合物，溶液中存在铝离子。碳酸氢钠是一种弱酸盐，在溶液中会电离出碳酸氢根离子。

当聚合氯化铝和碳酸氢钠混合时，铝离子会与碳酸氢根离子发生双水解反应。铝离子水解使溶液呈酸性，碳酸氢根离子水解使溶液呈碱性。由于一个水解呈酸性，一个水解呈碱性，它们相互促进，反应生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体和氯化钠。

反应现象

产生沉淀：反应过程中会出现白色絮状沉淀，这是因为生成了氢氧化铝。随着反应的进行，沉淀量会逐渐增多。

产生气泡：同时会有气泡产生，这是二氧化碳气体逸出的现象。可以通过将产生的气体通入澄清石灰水中来验证，澄清石灰水会变浑浊，证明产生的气体是二氧化碳。

在不同领域的应用及作用

水处理方面：这种反应在水处理中有一定的应用。氢氧化铝沉淀可以吸附水中的悬浮颗粒和部分胶体物质，起到混凝沉淀的作用，从而净化水质。例如，在处理含有泥沙、藻类等杂质的地表水时，利用这个反应产生的氢氧化铝沉淀有助于去除这些杂质，降低水的浊度。

生成的二氧化碳气体在一定程度上可以调节水体的酸碱度，使处理后的水 pH 值更接近中性，减少对后续水处理设备的腐蚀。

在化工生产中的作用：这个反应可以作为一种制备氢氧化铝的方法。在一些对氢氧化铝纯度要求不是特别高的化工生产过程中，可以通过控制聚合氯化铝和碳酸氢钠的用量和反应条件来制备氢氧化铝。

反应产生的二氧化碳可以进行回收利用，用于一些需要二氧化碳参与的化工合成反应，如生产碳酸钠等。