Phèn nhôm

Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt tăng cao, đòi hỏi các nhà máy xử lý nước phải tăng cường hoạt động, không ngừng áp dụng những kỹ thuật xử lý nước tiến tiến và hiệu quả, trong đó có cả các loại hóa chất, chất keo tụ. Ở nước ta chất keo tụ được sử dụng để lắng trong nước sinh hoạt là phèn nhôm sunfat – Al2(S04)3. Đây là loại hóa chất rẻ, liều lượng sử dụng ít, cho ra nước sạch chất lượng. Cùng chúng tôi tim hiểu rỏ phèn nhôm sunfat là gì qua bài viết dưới đây nhé.

1. Phèn nhôm là gì?

Phèn nhôm là muối sunfat kép, có công thức hóa học là: AM(SO)4)2. 12H2O, trong đó A là một cation hóa trị như Kali hay Amoni và M là ion kim loại có hóa trị ba như nhôm.

+ Kali nhôm sunfat hay nhôm kali là muối sunfat kép của kali và nhôm, chúng ta thường gọi là phèn chua, có công thức hóa học là: KAl(SO4)2.12H2O. Đăc điểm là loại muối không màu hoặc màu trắng, hơi đục, dạng tinh thể to nhỏ không đồng đều, tan trong nước nhưng không tan trong cồn.

+ Nhôm sunfat hay còn gọi phèn nhôm sunfat với công thức hóa học Al2(SO4)3, có đặc điểm là tinh thể màu trắng, rất dễ tan trong nước. Phèn nhôm sunfat chủ yếu được sử dụng như một chất kết tủa trong các hệ thống lọc nước uống, các nhà máy xử lý nước thải và trong ngành công nghiệp giấy, dệt. Theo Wikipedia.

Tên Sản Phẩm  : PHÈN NHÔM SUNFAT Công Thức       : AL2(SO4)3 Hàm Lượng      : 17% Đóng Gói         : 50Kg/bao

2. Ứng dụng của phèn nhôm

>> Trong công nghiệp

Phèn nhôm sunfat được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp vải và sản xuất giấy.

- Công nghiệp dệt: Muối nhôm có công dụng làm chất gắn màu, giúp giữ màu bền hơn. Khi nhuộm hydroxit được sợi vải hấp thụ và giữ chặt sẽ kết hợp với phẩm nhuộm. Chính vì vạy, chúng ta hay ngâm quần áo với phèn chua để màu quần áo lâu phai.

- Sản xuất giấy: Phèn chua và muối ăn được cho vào bột giấy tạo nên phản ứng trao đổi bị tủy phân nhằm tạo ra hydroxit mạnh, hydroxit này sẽ kết dính những sợi xenlulo với nhau làm cho giấy không bị nhòe mực khi viết.

>> Trong nông nghiệp

Phèn chua được sử dụng để làm giảm độ pH của đất trồng vì nó thủy phân để tạo thành kết tủa hydroxit nhôm và một dung dịch axit sunfuric loãng.

>> Trong y học

Phèn chua được dùng để sát trùng ngoài da, chữa nấm da, làm hết ngứa và chữa hôi nách hiệu quả. Hay nó còn được dùng để bào chế ra các thuốc chữa cầm máu, đau răng, đau mắt, ho ra máu (các loại xuất huyết).

>> Trong xử lý nước

Phèn nhôm có vai trò rất quan trọng trong các ngành lọc nước cấp,nước thải. Phèn chua có công dụng làm trong nước. Khi cho phèn nhôm sunfat vào trong nước thì có phản ứng thuỷ phân nghịch nhằm tạo ra Al(OH)₃ kết tủa dạng keo và hấp phụ các chất lơ lửng ở trong nước, do đó sẽ kéo chúng cùng lắng xuống dưới.

3. Cơ chế keo tụ của phèn nhôm sunfat

Phản ứng thủy phân nghịch xảy ra khi phèn nhôm sunfal được sử dụng trong xử lý nước:

Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6 H+ +3SO42-

Khi độ kiềm của nước thấp, cần cho dung dịch NaOH để kìềm hóa. Liều lượng chất kiềm hóa tính theo công thức:

                        Pk = e1x(Pp /e2 – Kt + 1)x100/c    (mg/l)

Trong đó:

Pk : Hàm lượng chất kiềm hóa (mg/l)

Pp : Hàm lượng phèn cần thiết dùng để keo tụ (mg/l)

e1, e2 : Trọng lượng đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn, (mg/mgđl)

với e1 = 40 (NaOH) ; e2 = 57 (Al2(SO4)3)

Liều lượng phèn để lọc nước đục lấy theo TCXD – 33:2006 như sau:

4. Những lưu ý khi sử dụng phèn chua

   - Phèn nhôm sunfat sử dụng hiệu quả nhất khi nồng độ pH nước ở khoảng 5,5 – 7,5.

   - Và nhiệt độ thích hợp của nước khoảng 20 – 40oC.

   - Ngoài ra, cần chú ý đến: Liều lượng phèn, các thành phần ion, các chất hữu cơ có trong nước, điều kiện và môi trường khi sử dụng.

5. Ưu và nhược điểm khi sử dụng phèn nhôm

a. Ưu điểm

   - Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm (và cả sắt(III)), nhờ điện tích 3+, có năng lực keo tụ thuộc loại cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy.

   - Muối nhôm sunfat là chất sẵn có trên thị trường, rất rẻ và đặc biệt ít độc hại.

   - Sử dụng chất keo tụ phèn nhôm sunfat là phương pháp đơn giản, dễ làm và phổ biến hiện nay.

b. Nhược điểm

   - Làm giảm đáng kể độ pH, phải dùng NaOH để hiệu chỉnh lại độ pH  Chưa nói đến phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng. Làm tăng chi phí sản xuất.

   - Khi sử dụng phèn nhôm sunfat quá liều lượng thì hiện tượng keo tụ bị phá huỷ làm nước đục trở lại.

   - Hàm lượng Al dư trong nước > so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn hơn tiêu chuẩn với (0,2mg/lit).

   - Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ các kim loại nặng còn hạn chế, không hết hoàn toàn.

   - Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong nước thải sau xử lý, có hại cho môi trường sống của các vi sinh vật.