پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلراید یکی از مواد لخته ساز و منعقد کننده است که در تصفیه آب و فاضلاب در تصفیه خانه ها استفاده می شود. این ماده در زلال سازی آب، نقش مؤثری دارد؛ ته نشینی ذرات کلوئیدی با استفاده از مواد منعقد کننده پلی آلومینیوم کلراید و سایر مواد نظیر سولفات آلومینیوم و کلرید آهن امکان پذیر است.

پلی آلومینیوم کلراید یا همان پودر PAC یک ترکیب پلیمری معدنی می باشد که فرمول کلی آن به صورت Al2(OH)nCl6 می باشد. و به شکل یک پودر زرد رنگ در کارخانه ها به تولید می رسد این ماده پلیمری امروزه به دو فرم به تولید می رسد که شامل گرید صنعتی و گرید آشامیدنی می باشد که این مورد کاربرد مهمی در تصفیه آب های آشامیدنی شهری دارا می باشد.

پلی آلومینیوم کلراید چیست؟.

در فرایند های زیاد همچون تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب و پسماند های صنعتی و خانگی کاربرد دارد که در مورد آن بیشتر صحبت خواهیم کرد.در سال های اخیر پلی آلومینیوم کلراید ( Poly Aluminium Chloride) که به اختصار آن را PAC نامیدند. .

پلی آلومینیوم کلراید در کشور های آمریکا، انگلستان، استرالیا، کانادا، ایتالیا و فرانسه یکی از پرکاربردترین عناصر در صنعت منعقد کردن و تصفیه آب آشامیدنی به شمار می رود.در ایران نیز پلی آلومینیوم کلراید یکی از مهم ترین و اصلی ترین جایگزین های منعقد کننده های قدیمی است و استفاده پلی آلومینیوم کلراید در ایران به سمت گسترش می باشد و در زمینه کارهای صنعتی استفاده های زیادی از آن می شود. .

پلی آلومینیوم کلراید چه خواصی دارد؟

امروزه مواد منعقد کننده مختلفی در علم شیمی شناخته شده و به تولید می رسد. یکی از مهم ترین آنها پلی آلومینیوم کلراید می باشد که صورت یک پلیمر معدنی در دسترس می باشد. کاربرد و مصرف این نوع از مواد در سال های اخیر و به واسطه آلودگی بالای آب ها و پساب ها گسترش بسیاری یافته است.

در واقع پودر پلی آلومینیوم کلراید به عنوان یک ماده کواگولانت برای ته نشین سازی مواد معلق در کلویید های آلی یا معدنی به کار گرفته می شود. در این فرایند پلی آلومینیوم کلراید می تواند ذرات معلق، مواد آلی موجود در آب، یون های فلزات مختلف، یون فسفات، مواد رنگی و سمی موجود را به طور کامل حذف کرده و تصفیه کامل تری را موجب می شود.

در طی این فرایند یون آلومینیوم موجود در پلی آلومینیوم کلراید وضعیت پایدار محلول های کلوییدی را بر هم می زند و باعث اتصال ذرات معلق به یکدیگر و تشکیل توده های بزرگ تر شده تا در نهایت با سنگین شدن این توده ها ته نشینی آن ها را در آب شاهد باشیم. بر طبق این فرایند پس از ته نشین شدن مواد آلوده کننده می توان آن ها را به کمک یک فیلتر از آب آشامیدنی جداسازی نمود و آبی سالم و بدون مواد سمی را در دسترس شهروندان قرار داد.

مکانیزم عملکرد پلی آلومینیوم کلراید.

آلومینیوم پایداری سوسپانسیون های کلوئیدی را بر هم می زند و منجر به تشکیل توده های بزرگ ذرات می شود که با ته نشینی، فیلتر کردن و تصفیه کردن و غوطه ور کردن از سیستم خارج می شوند. .

کاربرد های پلی آلومینیوم کلراید : .

● پلی آلومینیوم کلراید به وسیله خنثی کردن یون ها و با برهم زدن سوسپانسیون های کلوئیدی در تصفیه کردن آب آشامیدنی کمک زیادی کرده است.

● پلی آلومینیوم کلراید با خنثی کردن ذرات مضر پسماند های خانگی و صنعتی، آنها را تصفیه کرده و از آن در بخش کشاورزی و آبیاری محصولات استفاده می شود.

● پلی آلومینیوم کلراید با قدرت فراوان خود پسماند های کشاورزی و فاضلاب های جاری در رود ها را تصفیه و دوباره به محیط باز می گرداند.

● ا پلی آلومینیوم کلراید ر در صنایع نساجی، چرم و پوست با از بین بردن رنگ های اضافی و لکه ها در صنعت چرم و پوست کاربرد زیادی دارد.

● در صنایع غذایی و برای خشک کردن بعضی محصولات به کار می رود ) به دلیل ویژگی جلوگیری از تشکیل میسل (این ویژگی باعث خروج سریع آب و خشک شدن سریع می گردد.

● در صنعت غذایی موجب جدایی نشاسته از آب و خالص شدن نشاسته می شود.

● پلی آلومینیوم کلراید در صنایع کاغذ سازی نیز استفاده می شود که یکی از مهم ترین کاربرد های این عنصر است که در مورد چگونگی آن سخن خواهیم گفت.

مزایای پلی آلومینیوم کلراید در صنعت کاغذ سازی :

• خنثی سازی الیاف سلولزی و عمل کردن همچون کاتالیزور در تهیه کاغذ

• کاهش نیاز به الیاف طبیعی با انباشته و زیاد کردن ذرات سلولزی در تهیه کاغذ

• پلی آلومینیوم کلراید باعث نرمی الیاف شده و موجبات آسانی در تولید صنعت کاغذ می شود.

• باعث افزایش سرعت خروج آب و سرعت عملیات می شود. (افزایش سرعت خشک شدن

• پلی آلومینیوم کلراید باعث چسبندگی و به هم وصل شدن لایه ها می شود و کیفیت کاغذ را نیز بالا می برد.

مزیت های استفاده از پلی آلومینیوم کلراید:

• با محدودیت های گرمایی سازش برقرار می کند و در همه ی دما ها قابل استفاده می باشد.

• می توان در طیف وسیعی از PH های ۵ تا ۱۰ استفاده شود و پس از آن خاصیت بازی را کاهش دهند.

• باعث کاهش حجم وسیع لجن شده و مانند دارویی با آن مبارزه می کند. و موجب کاهش سریع و چگالی کمتر آنها می شود.

• پلی آلومینیوم کلراید از خوردگی کمتر، خاصیت بازی بیشتر و استفاده آسان و طولانی مدت آن موجب محبوبیت پلی آلومینیوم کلراید شده است.

• عملکرد پلی آلومینیوم کلراید در دمای های پایین مثل آب سرد و در دماهای بالا مثل آب داغ فوق العاده است.

• عملکرد آن در آب با دمای پایین و کدورت پایین و آلوده به مواد مضر و مواد آلی سنگین بهتر از سایر منعقد کننده های می باشد و عملکرد بهتری دارد.

• در برخورد با آب آلومینیوم آن حدود ۲ تا ۲۰ درصد کاهش می یابد و موجب انجام فرایند رقیق سازی می شود.

• محلول پلی آلومینیوم کلراید خورنده می باشد و بیشتر فلزات در برابر آن مقاوم و قوی نمی باشند. (مانند یک اسید قوی عمل می کند.

پس با این ویژگی ها پلی آلومینیوم کلراید نسبت به سایر منعقد کننده ها ارزان تر و با صرفه تر است )به گونه ای که در عرصه صنعت برای خود جای به خصوصی باز کرده است. (به دلیل اینکه موجبات آسانی را در تولید فراهم آورده است.

مزیت های کاربردی پلی آلومینیوم کلراید

لخته ساز ها یا همان مواد کواگولانت هر کدام ویژگی های شیمیایی مخصوص به خود را داشته و تنها در شرایط ویژه ای می توانند وظیفه خود را به خوبی انجام بدهند. با این حال ولی پلی آلومینیوم کلراید یکی از مواد لخته سازی است که تطابق بیشتری با محیط های مختلف داشته و در شرایط مختلفی قادر به پیشبرد اهداف تصفیه سازی می باشد.

پلی آلومینیوم کلراید بر خلاف بسیاری از مواد دیگر با محدوده دمایی بالاتری سازگاری داشته و بازه بالاتری را در محدوده مقدار PH محیط می تواند تحمل کند. این ماده در طیف گسترده ای PH محیطی از مقادیر اسیدی در رنج 5 و تا محدوده قلیایی در حدود 9 می تواند مورد استفاده قرار بگیرد و به کار خود بدون مشکل ادامه دهد. البته پس از استفاده پلی آلومینیوم کلراید در آب PH خود محیط نیز کاهش داشته و آن را به سمت اسیدی شدن به پیش می برد.

یکی از مزیت های رقابتی پلی آلومینیوم کلراید در مقایسه با سایر مواد مشابه در حجم لجنی است که به واسطه این پودر می تواند از آب جدا شود، پلی آلومینیوم کلراید می تواند که حجم بالاتری از لجن ها را با چگالی بالا تری جمع آوری کند و آن ها را ته نشین کند. در صورتی که در فرایند های لخته سازی در تصفیه آب نیاز به سرعت بالا برای تشکیل لخته باشد باز هم پلی آلومینیوم کلراید سربلند بیرون آمده و می تواند این فرایند را با سرعت بالاتری در قیاس با مواد هم رده خود به انجام رساند.

پلی آلومینیوم کلراید همچنین قابلیت فعال بودن در دماهای بسیار پایین را داشته و نیازی به فراهم آوردن محیط آبی گرمی برای فعالیت آن نمی باشد. بعضی از مواد لخته ساز ممکن است موجب بروز خوردگی ها، ایجاد گرفتگی ها و رسوبات در مخازن ته نشین سازی شود ولی پودر پلی آلومینیوم کلراید بسیار کم خطر بوده و آسیب های بسیار کمی را به همراه داشته می باشد.

مزیت های اقتصادی استفاده از این ماده

پودرPAC در اغلب شرایط به میزان بسیار کمتری در مقایسه با سایر مواد لخته ساز استفاده می شود که این ویژگی نیز به خاطر بازدهی بالای این ماده و فناوری پیشرفته تر تولید آن می باشد. همچنین پلی آلومینیوم کلراید در آب های کدر و با آلودگی های سنگین عملکرد بهتری را به نمایش می گذارد و به راحتی می تواند لخته های سنگین را ته نشین سازد.

با توجه به اینکه در فرایند های تصفیه آب مقدار کمتری از پلی آلومینیوم کلراید به مصرف می رسد در نتیجه در هزینه های نهایی به میزان بالایی حتی تا 80 درصد کاهش خواهد داد. البته بعضی نظرات اشاره می کنند که با توجه به گران تر بودن این ماده نسبت به سایر لخته ساز ها استفاده از آن توجیه اقتصادی ندارد، در حالی اصل ماجرا بر عکس این می باشد و استفاده از سایر مواد با توجه به این که مقدار بالاتری برای تاثیر مشابه پلی آلومینیوم کلراید نیاز می باشد بسیار گران تر در خواهد آمد.

در نهایت استفاده از پلی آلومینیوم کلراید در فرایند های تصفیه آب بسیار کارآمد بوده و میزان کلراید خروجی را نیز کاهش بیشتری می دهد. این ماده همچنین مزیت های اقتصادی بالاتری داشته که استفاده از آن را بسیار منطقی جلوه خواهد داد.

کاربرد های تعریف شده

در واقع اساس تولید پودر پلی آلومینیوم کلراید منطبق بر یک نیاز جدی بوده و آن هم تصفیه آب می باشد. در واقع این ماده در سال های اخیر و به واسطه تحقیقات گسترده دانشمندان علم شیمی بر روی فرایند های موثر در تصفیه آب های آشامیدنی و صنعتی تکامل یافته و به بازار مصرف می رسد. کاربرد های پلی آلومینیوم کلراید پس تقریبا در این حوزه محدود بوده و شامل تصفیه آب آشامیدنی شهری، تصفیه فاضلاب های شهری، پاکسازی پساب های حاصل از کارخانه های صنعتی و همچنین زمین های کشاورزی می باشد.