碱式硫酸铝

世界上利用碱式硫酸铝溶液作为吸收剂吸收烟气中SO2，进行烟气脱硫的方法有两种，即碱式硫酸铝—石膏法（简称碱铝石膏法）和碱式硫酸铝—解析法（简称碱铝解析法）。

化学反应为：2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 + 3O2 = 4Al2(SO4)3

硫酸铝的作用：1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；5.分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐；8.燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。

白色

物理性质

外观与性状：白色晶体，有甜味；

溶解性：溶于水，不溶于乙醇等。

工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。

极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。

有无水物和十八水合物。无水物为无色斜方晶系晶体。溶于水，水溶液显酸性，微溶于乙醇。在水中的溶解度随温度的上升而增加。十八水合物（Al2·(SO4)3·18H2O）为无色单斜晶体。溶于水，不溶于乙醇。水溶液因水解而呈酸性。

化学性质

不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。

加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。无毒，粉尘能刺激眼睛。

水解产物有碱式盐和氢氧化铝的胶状沉淀。容易跟钾、钠、铵的盐结合形成矾，如硫酸铝钾

kAl（SO4）2·12H2O。

加热水合物时，猛烈膨胀，并变成海绵状物，加热至赤热时，分解为三氧化硫和氧化铝。[10]

毒性：

ADI 未规定（FAO/WHO，2001）。

GRAS(FDA，§182.1125，2000)。

LD50：980±90 mg/kg(小鼠经口)

附：

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：未确定

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：8

4、可旋转化学键数量：0

5、拓扑分子极性表面积（TPSA）：161

6、重原子数量：12

7、表面电荷：0

8、复杂度：62.2

9、同位素原子数量：0

10、确定原子立构中心数量：0

11、不确定原子立构中心数量：0

12、确定化学键立构中心数量：0

13、不确定化学键立构中心数量：0

14、共价键单元数量：4

（1）通过以上分析知，酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O，氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应，所以滤渣I的成分为SiO2，

故答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；SiO2；

（2）通过以上分析知，滤渣Ⅱ的成分是CaSO4，若溶液的pH偏高，溶液中的Al 3+和OH-离子反应生成Al（OH）3，所以将会导致溶液中铝元素的含量降低，反应方程式为：3CaCO3+2Al2（SO4）3+6H2O═Al2（SO4）3?Al2O3+3CaSO4?2H2O+3CO2↑，离子反应为3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2↑，

故答案为：CaSO4；3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2↑；

（3）溶液吸收二氧化硫生成SO32-，在溶液中SO32-易被氧化生成SO42-，所以上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量；溶液中SO32-属于弱酸根离子被氧气氧化为转化为SO42-，SO42-为强酸根离子，则溶液酸性增强，pH减小；

故答案为：溶液中的部分SO32- 被氧化成SO42-；减小；

（4）二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，硫酸和氢溴酸均为强酸，其反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-；

故答案为：SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-．