正常的饱和硫酸铝溶液的pH是多少?
由于铝离子存在强烈的水解,所以铝离子通常在酸性环境就已经完全沉淀了,所以硫酸铝溶液中必存在酸性物质抑制其水解,故硫酸铝的溶液通常是指硫酸铝与硫酸的混合溶液,因此要求混合溶液的ph需要知道存在多少硫酸才行,但我们可以求出,铝离子刚开始水解与完全水解时的ph:
1、铝离子刚开始水解时,由ksp=[al3+][oh-]³得[oh-]=(ksp/[al3+])^1/3
所以ph=14-poh=14+lg(ksp/[al3+])^1/3≈3.22-1/3×lg[al3+]
2、铝离子完全水解时,ph=3.22-1/3×lg10^-5≈4.89
硫酸铝使用便利,混凝效果较好,不会给处理后的水质带来不良影响。硫酸铝在我国使用最为普遍,大都使用块状或粒状硫酸铝。
硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄,约在5.5—8之间,其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水,pH值在5.7—6.6;中等硬度的水为6.6—7.2;硬度较高的水则为7.2—7.8。
然后还要知道硫酸铝的浓度c,或铝离子浓度2c
水解方程式:Al3+ +3H2O=Al(OH)3+3H+ 反应平衡常数为K=10^-42/kb
设生成3xmol/L H+,则平衡后溶液中铝离子浓度为2c-x,平衡常数K=C(H+)^3/C(Al3+)=27x^3/(2c-x)
由此可解出x并计算出PH
加入氢氧化钠时,生成硫酸钠和氢氧化铝沉淀,PH逐步升高,至铝离子沉淀完全时,溶液变成硫酸钠溶液。由于硫酸二级电离不完全,硫酸钠实质上相当于弱酸强碱盐,溶液显弱碱性,PH>7。
Al₂(SO₄)₃+6NaOH = 3Na₂SO₄+2Al(OH)₃↓
SO₄²⁻+H₂O ⇌ HSO₄⁻+OH⁻
继续添加氢氧化钠时,氢氧化铝逐步溶解,生成偏铝酸钠。
Al(OH)₃+NaOH = NaAlO₂+2H₂O
溶液中的偏铝酸根离子实际以四羟基铝酸根离子的形式存在,所以上述反应式实际应为:
Al(OH)₃+NaOH = NaAl(OH)₄
偏铝酸钠也是弱酸强碱盐,四羟基铝酸根离子水解显弱碱性,因此此过程PH值基本稳定。
Al(OH)₄⁻+H₂O ⇌ HAl(OH)₄+OH⁻
可以的,硫酸铝作为混凝剂能有效的去除造纸污水中的cod和色度,二沉池的PH需要调制5.5-8中间,这样可以使硫酸铝充分的溶解,再加入助凝剂PAM聚丙烯酰胺,可以有效的去除造纸污水中的cod、高悬浮物、磷、色度,达到处理的效果。
而且使用硫酸铝处理造纸废水COD、色度时,所使用的助凝剂PAM不需要加大使用量去提高其去除率,可以大大节约其成本。
水溶液中c(H+)*c(OH-)=10'-14
则lgc(H+)+lgc(OH-)= - 14恒成立。
硫酸铝溶液酸度AG=6
可知:lg{c(H+)/c(OH-)}=lgc(H+)- lgc(OH-)=6
带入恒等式可得lgc(H+)= -4
PH=-lgc(H+)=4