روش تولید پلی آلومینیوم کلراید با توجه تولید کننده، تجهیزات و مواد مورد استفاده می‌تواند به اشکال متفاوتی انجام شود. زمانی که در نوع تولید و به‌خصوص مواد مورد استفاده تفاوت وجود داشته باشد، در کیفیت و خلوص ماده هم تفاوت به وجود می‌آید. در نتیجه امروزه این ماده معدنی با انواعی از کیفیت‌ها و خلوص‌ها تولید می‌شود. در واقع هر فردی که برای کاربرد خاصی به پلی آلومینیوم کلراید نیاز دارد، باید با روش تولید آن آشنا باشد تا بتواند بر این اساس به سراغ نمونه‌های باکیفیت برود. پس اگر می‌خواهید با روش تولید پلی آلومینیوم کلراید آشنا شوید، تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
پلی آلومینیوم کلراید
پلی آلومینیوم کلراید یکی از مواد پلیمری غیرآلی است که اگر به‌درستی، با مواد مناسب و کیفیت بالا تولید شود، کاربرد بسیاری دارد. این ماده که به اختصار با عبارت PAC شناخته می‌شود، می‌تواند به‌عنوان یکی از منعقد کننده‌های پرکاربرد شیمیایی برای جایگزینی سایر منعقد کننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در واقع پلی آلومینیوم کلراید منعقد کننده مفیدی برای تصفیه آب و فاضلاب است. در نتیجه کشورهایی نظیر انگلیس، آمریکا و کانادا از آن برای تصفیه آب و فاضلاب کشور خود یا سایر کاربردهای مشابه استفاده می‌کنند. به طور معمول در ایران برای این امور از موادی نظیر سولفات آلومینیوم یا کلروفیک استفاده می‌شود و امروزه پلی آلومینیوم کلراید در حال جایگزینی آن‌ها است.
از ویژگی‌ها و خصوصیات مهم این ماده پلیمری می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- این ماده دارای وزن مولکولی بالایی است.
- رنگ پلی آلومینیوم کلراید سفید شیری و گاهی زرد است.
- این ماده ظاهری کریستالی دارد.
- pH آن تقریباً بین ۵ الی ۹ است.
- این ماده باعث کاهش چندین برابری دوز منعقد کننده می‌شود.
- لجن زباله کمتری با استفاده از آن برای تصفیه آب تولید خواهد شد.
- این ماده معدنی در دو نوع مایع و پودری تولید می‌شود.
- پلی آلومینیوم کلراید بافت شیمیایی آب را تغییر نمی‌دهد.
- با استفاده از آن در راستای تنظیم pH آب، نیازی به افزودن سایر مواد نیست.
البته شایان ذکر است که تمامی این ویژگی‌های مهم و مزایای پلی آلومینیوم کلراید به روش تولید آن بستگی دارد. به همین دلیل جزئیات مربوط به این مسئله را به‌صورت جداگانه مورد بررسی قرار می‌دهیم.
بیشتر بدانید: گرید مواد شیمیایی
روش تولید پلی آلومینیوم کلراید
هر سازنده و تولید کننده بر اساس امکانات و تجهیزات خود در کنار مواد اولیه مورد نظر، از طریق روش خاصی اقدام به تولید این ماده پلیمری غیرآلی می‌کند. در این قسمت دو روش مرسوم و رایج تولید را بررسی می‌کنیم.
تولید با گرانول آلومینیوم
این روش شامل به‌کارگیری مواد اولیه‌ای همچون اسید و خاکستر یا گرانول آلومینیوم است. در مرحله اول هیدروکلریک اسید را به خاکستر آلومینیوم اضافه می‌کنند. این افزودن باید به آرامی انجام شود و البته پیش از آن هم به گرم کردن مواد اسیدی نیاز است. به طور کلی هر یک از این مراحل تولید پلی آلومینیوم کلراید می‌تواند چیزی حدود ۲ ساعت زمان ببرند.
سپس پس از ایجاد پک مایع، به سایر مراحل شامل روش قلیایی، خنثی‌سازی، رسوب‌گذاری، فیلتراسیون و خشک کردن نیاز است. در این مراحل از مواد و تجهیزات متنوعی استفاده می‌شود و هر یک از آن‌ها در کیفیت نتیجه پایانی تولید پلی آلومینیوم کلراید تأثیر خواهند گذاشت.
برای مثال رقیق سازی آن با کمک افزودن آب انجام می‌شود و این کار هم باید به آرامی انجام شود. اگر سازنده به این نکات توجه نکند، امکان تولید مواد بی‌کیفیت، ناخالص و حتی خطر وجود دارد. در نهایت یکی از خلوص‌های ۳۰، ۱۸ و یا ۹ درصد به وجود می‌آیند.
تولید با بوکسیت
در این روش تولید پلی آلومینیوم کلراید از مواد متفاوتی برای تولید استفاده می‌شود. سنگ معدن بوکسیت، آلومینیوم کلسیم و اسید هیدروکلریک نیاز است تا در طی ۳ مرحله با این مواد پلی آلومینیوم کلراید به وجود آید. در مرحله اول باید اکسید آهن و بوکسیت با اندازه و حجم خاصی در اسید حل شوند. این مرحله باعث تبخیر شدن بخشی از اسید می‌شود و سپس مقداری آلومینا به دست می‌آید.
در مرحله بعد، روش قلیایی است و در واقع باید میزان قلیاییت را تنظیم کرد. این مرحله می‌تواند حتی تا حدود ۴ ساعت زمان ببرد. مرحله سوم هم شامل فیلتراسیون یا حذف مواد نامحلول از مواد به دست آمده است. به ترکیباتی همچون سولفات سدیم نیاز است تا بتوان ترکیبات یونی موجود در مواد را از بین برد.
در نهایت اگر تمامی اقدامات به‌درستی و با مواد باکیفیت انجام شوند، ماده‌ای با قلیاییت ۴۵ الی ۹۰ درصد به دست خواهد آمد که کاربردهای بسیاری دارد. اما اگر نکات لازم در این مراحل رعایت نشوند، چه خواهد شد؟ در ادامه به بررسی این موضوع می‌پردازیم.
همچنین بخوانید: ابعاد کاغذ A0 تا A8
اهمیت روش تولید پلی آلومینیوم کلراید در کیفیت
همان‌طور که اشاره کردیم، پلی آلومینیوم کلراید مزایا و ویژگی‌های مهمی دارد. این مسئله باعث شده تا در بسیاری از موارد به‌عنوان جایگزین مناسبی برای موادی دیگر همچون کلروفیک شناخته شود. با این وجود اگر روش تولید مناسبی نداشته باشد و نکات مهم در این فرآیند رعایت نشوند، نتیجه مطلوبی نخواهد داشت. موارد زیر بخشی از اهمیت روش تولید پلی آلومینیوم کلراید در کیفیت را نشان می‌دهند:
- میزان خلوص: همان‌طور که می‌دانید، مواد معدنی و شیمیایی نظیر پلی آلومینیوم کلراید و سولفات آلومینیوم در خلوص متفاوتی تولید می‌شوند. این خلوص به نوع تولید مواد و مواد اولیه بستگی دارد. در نتیجه اگر استانداردهای لازم در تولید پلی آلومینیوم کلراید رعایت نشوند، خلوص مورد نیاز ایجاد نخواهد شد.
- ناخالصی: در صورتی که در فرآیند تولید این ماده غیرآلی فیلتراسیون و حذف محلول ناخالص به‌درستی انجام نشود، نتیجه کار به دست آمدن ماده‌ای ناخالص خواهد بود که برای تصفیه آب و فاضلاب کاربردی نخواهد داشت.
- قلیاییت: همان‌طور که در بررسی یکی از روش‌های تولید پلی آلومینیوم کلراید اشاره کردیم، نتیجه کار می‌تواند میزان قلیاییت ۴۵ الی ۹۰ درصدی داشته باشد. اگر تولید و تهیه این ماده معدنی با استفاده از مواد اولیه بی‌کیفیت باشد، این میزان قلیاییت دقیق و کافی نخواهد بود و بالطبع در تصفیه آب مشکل‌ساز خواهد شد.
- کاربرد: در نهایت با توجه به کلیه موارد مذکور در خصوص اهمیت روش تولید پلی آلومینیوم کلراید می‌توان نتیجه گرفت که اگر این تولید به‌صورت تخصصی و حرفه‌ای انجام نشود، در نهایت در کاربرد ماده در تصفیه و زلال‌سازی مواد و مایعات همچون آب تأثیر خواهد گذاشت.
بیشتر بخوانید: مواد شیمیایی آزمایشگاهی
کاربردهای پلی آلومینیوم کلراید
پلی آلومینیوم کلراید می‌تواند در زمینه‌های مختلف و گوناگونی کاربرد داشته باشد. به طور کلی مهمترین آن‌ها شامل چنین مواردی هستند:
- صنعت پتروشیمی: از این ماده می‌توان برای تصفیه پساب‌های کارخانه‌ها، مواد شیمیایی و غیره استفاده کرد.
- صنعت کشاورزی: پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه پساب صنایعی همچون کشاورزی هم کاربرد فراوانی دارد.
- صنایع نساجی و چرم: بسیاری از افراد با استفاده از این ماده به تصفیه پساب‌های صنعت چرم و پوست می‌پردازند.
- صنعت کاغذسازی: این ماده کاربرد بسیاری در کاغذسازی دارد و برای مثال نیاز به الیاف طبیعی را کاهش می‌دهد.
- صنایع غذایی: علاوه‌بر کاربرد در تصفیه آب آشامیدنی، در مواردی نظیر جداسازی آب هنگام تولید نشاسته در صنایع غذایی کاربرد دارد.
- جداسازی نفت: از پلی آلومینیوم کلراید در صنایع نفت برای جداسازی نفت و روغن استفاده می‌شود.
پس با توجه به این موارد نمی‌توان برای خرید پلی آلومینیوم کلراید به هر تولید کننده اعتماد کرد و حتماً باید آن را از مراکز معتبر تهیه کرد.
