聚合氯化鋁的形態(tài)及組成
對聚合氯化鋁的形態(tài)的研究，近年來取得了長足的進(jìn)展。主要方法有兩種，Ferron逐時絡(luò)化比色法對PAC的研究用27Al-NMR(核磁共振)對聚合氯化鋁的研究和Ferron逐時絡(luò)化比色法對PAC的研究。
用27Al-NMR(核磁共振)研究。該研究圖中顯示了0.0和62.9兩個共振峰。一般認(rèn)為：0.0共振峰是Al(H2O)63+及其他單核羥基配離子的特征峰；62.9共振峰是由多核組分Al13O4(OH)24(H2O)127+（簡寫為Al13）引起的。因此，一些學(xué)者認(rèn)為Al13是聚合鋁中最佳絮凝成分。但Al13的生成條件和形態(tài)組成卻一直是爭論的焦點(diǎn)。近年提出Al13生成需有前驅(qū)物的論點(diǎn)得到了較多的贊同。
Ferron逐時絡(luò)化比色法的研究。這是目前比較實(shí)用的方法，其基本原理是利用高鐵試劑Ferron與羥基絡(luò)合物的絡(luò)合動力學(xué)差異，根據(jù)絡(luò)合反應(yīng)完成的時間把Al化合物在溶液中水解聚合的形態(tài)分為三類，即①Ala包括快速絡(luò)合的自由離子。單體及聚合物。②Alb包括慢速絡(luò)合的低聚合物及中等聚合物。③Alc包括長時間內(nèi)難以絡(luò)合的高聚物及溶膠?？備X量等于以上三部分的加和，即AlT=Ala+Alb+Alc。近年來許多研究者認(rèn)為可將Alb分為兩種，Alb1-水解低聚形態(tài)部分；A lb2-水解中聚形態(tài)部分。進(jìn)一步的研究指出，在人工加堿強(qiáng)制水解的鋁鹽純?nèi)芤褐?，一定條件下生成的Alb基本等于Al13
聚合氯化鋁的組成
鋁鹽的絮凝作用主要是以投入水中后產(chǎn)生的帶適當(dāng)電荷聚合度較高的無機(jī)高分子形態(tài)進(jìn)行的，其實(shí)質(zhì)是鋁鹽在水解-聚合-沉淀的動力學(xué)過程中的中間產(chǎn)物，其化學(xué)形態(tài)屬于多核羥基配位化合物。Al3+→Al2(OH) 24+→Al7(OH) 165+→Al13O4(OH) 247+。聚合氯化鋁現(xiàn)場投加，能迅速發(fā)揮優(yōu)異的絮凝作用，由此可見，聚合鋁的基本形態(tài)應(yīng)該是多核羥基配合物形成的無機(jī)高分子。大量學(xué)者對聚合鋁的組成和形態(tài)進(jìn)行了多年的研究，被廣泛的接受的化學(xué)式為[Al2(OH)nCl6-n]m，式中m≤10， n=3~5。該化學(xué)式實(shí)際上是把羥基配合物Al2(OH)nCl6-n看成是高分子化合物的單體，而m為聚合度。這種既考慮了A l數(shù)目為2的基本結(jié)構(gòu)，又考慮了高分子聚合物的發(fā)展形態(tài)的表達(dá)方式是目前最好的。
物化性質(zhì)
聚合氯化鋁的外觀性質(zhì)與鹽基度、制造方法、雜質(zhì)成分以及含量有關(guān)。純液體聚合氯化鋁，鹽基度在40%~60%范圍內(nèi)時，為淡黃色透明液體，在60%以上時，逐步變?yōu)闊o色透明液體。固聚合氯化鋁，鹽基度在30%以下時為晶狀體，在30%~60%范圍內(nèi)時為膠狀物，在60%以上時逐漸變?yōu)椴Ａw或樹脂狀。而用鋁土或黏土礦制造的聚合氯化鋁色澤為黃色至褐色透明液體。
聚合氯化鋁味酸澀，加溫至110℃以上時，發(fā)生分解，陸續(xù)放出氯化氫氣體，最后分解為氧化鋁。能與酸發(fā)生解聚反應(yīng)，使聚合度和鹽基度降低，最后變?yōu)檎X鹽。易溶于水，并發(fā)生水解生成[Al(OH)3(OH2)3]，沉淀水解過程中伴隨有電化學(xué)、凝聚、吸附、沉淀等物理化學(xué)過程。
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