پلی آلومینیوم کلراید (PAC)

پلی آلومینیوم کلراید PAC

پلی آلومینیوم کلراید (Poly Aluminum Chloride) یا آلومینیوم کلراید هیدراته با فرمول شیمیایی AL₂ (OH)_n Cl₆، یک پلیمر معدنی (غیر آلی) با خاصیت منعقد کنندگی قوی و کارایی بالا می باشد که به اختصار PAC نامیده می شود. مونومر آن، یک کمپلکس دو هسته ای از آلومینیوم می باشد. این ماده از تکنولوژی ساخت بالا و مواد خام باکیفیت بهره مند بوده و در دهه های اخیر تولید شده است. در واقع این ماده تازه وارد به جمع مواد شیمیایی، جایگزین مناسبی برای دو ماده سولفات آلومینیوم و کلروفیک به عنوان دو منعقد کننده قدیمی به شمار می رود. همچنین از جمله مزایای آن می توان به خلوص بالای ماده، وزن مولکولی و خاصیت منعقد کنندگی بالا اشاره کرد.

پلی آلومینیوم کلراید به دو صورت مایع و جامد پودری یا کریستال های سفید شیری تا زرد پررنگ، در گریدهای مختلف، تولید می شود. محدوده عملکرد آن در PH تقریبی 5 تا 9 می باشد. با این حال بهترین محدوده کارایی پلی آلومینیوم کلراید در محدوده خنثی با PH 6.5 تا 7.5 است.

مزایای پلی آلومینیوم کلرید

• محدوده عملکرد وسیع PH
• کاهش کمتر PH آب
• عدم تغییر بافت شیمیایی آب
• بهداشت بیشتر آب تصفیه شده
• عمر مفید طولانی
• بدون نیاز به استفاده از آهک و سایر افزودنی ها برای تنظیم PH آب
• کاهش تولید لجن زباله
• جلوگیری از آسیب دیدن و خوردگی تجهیزات به واسطه PH پایین آب
• کاهش 4 تا 5 برابری دوز منعقد کننده
• عدم تغییر PH آب تصفیه نشده
• کارایی بالا
• کاهش هزینه های عملیاتی
• کاهش فعالیت خوردگی آب

کاربرد پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلراید در صنایع مختلفی کاربرد دارد. برخی از مهم ترین موارد کاربرد این ماده عبارت است از:

• تصفیه آب آشامیدنی
• تصفیه فاضلاب و پساب کارخانه های شیمیایی، صنایع نفت و پتروشیمی
• تصفیه فاضلاب های شهری
• تصفیه فاضلاب و پساب کشاورزی
• صنایع سلولزی و کاغذسازی
• صنایع نساجی، چرم و پوست
• زلال سازی آب صنعتی و آب در چرخش صنایع (Recycling Water)
• جداسازی نفت و روغن و فلزات سنگین در صنایع نفت و پتروشیمی
• تصفیه آب رودخانه ها، دریاچه ها و منابع آب زیرزمینی
• احیای پساب شست و شوی زغال سنگ
• بازگشت و تصفیه آب در کارخانه کاشی، سرامیک و سنگبری

خوب است بدانید که پلی آلومینیوم کلراید بر اساس کاربرد، به سه نوع اصلی پک خوراکی (آشامیدنی)، پک صنعتی و پک فاضلابی (صنعتی درجه 2) تقسیم می شود.

کاربرد در صنعت کاغذسازی

گفتیم که این ماده در صنایع مختلف، از جمله خطوط تولید کاغذ، کاربرد دارد. از جمله مزایای استفاده از پلی آلومینیوم کلراید در صنعت کاغذسازی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• خنثی سازی و سایزینگ در الیاف سلولزی و تهیه کاغذ
• کاهش نیاز به الیاف طبیعی تر در فرایند کاغذ سازی
• ساخت خمیر یا سریش صنایع سلولزی
• نرمی و پلاستیسیته بیشتر سطح کاغذ
• افزایش سرعت خروج آب اضافی در کاغذ (افزایش سرعت خشک شدن)
• چسبندگی بیشتر لایه های داخلی کاغذ (استحکام و مقاومت مکانیکی بالاتر)

کاربرد در صنایع غذایی

این ماده در صنایع غذایی نیز به وفور مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از مزایای استفاده از آلومینیوم کلراید در این صنعت به شرح زیر است:

• جلوگیری از تشکیل میسل (برای افزایش سرعت خروج آب و خشک کردن)
• جهت جداسازی آب در تولید نشاسته کارایی

پیشنهاد به مطالعه بیشتر: نشاسته چیست؟

کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب

امروزه در کشورهایی نظیر آمریکا، کانادا، فرانسه، ایتالیا، انگلستان و چین، از این ماده برای تصفیه آب استفاده می شود. در واقع با اضافه شدن پلی آلومینیوم کلراید به آب آلوده و تصفیه نشده، مواد اضافی موجود در آن منعقد شده و به صورت رسوب، ته نشین می شوند. به این ترتیب فرایند تصفیه آب به راحتی با استفاده از PAC انجام می شود. برخی از مزایای استفاده از این ماده در تصفیه آب عبارت است از:

• افزایش قدرت حذف کدورت آب
• بهبود کیفیت آب
• کاهش زمان Back-Flushing فیلتر
• کاهش هزینه های لجن زدایی
• کاهش مصرف آب
• کاهش زمان ته نشینی
• کاهش 30 تا 60 درصدی مصرف در مقایسه با سولفات آلومینیوم
• کاهش بقایای آلومینیوم در آب تصفیه شده
• تشکیل فلاک های بزرگ تر و پایدارتر
• کاهش 30 درصدی لجن
• کاهش کمتر PH آب
• افزایش طول عمر فیلتر کربن فعال

این مقاله را از دست ندهید: سولفات چیست؟

روش تولید پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلراید در نتیجه واکنش دسته ای میان آلومینیوم هیدروکسید جامد و هیدروکلریک اسید تحت فشار و در دمای بالا تولید می شود. این ماده با خلوص 30%، 18% و 9% تولید و به بازار عرضه می شود.

روش های دیگری نیز برای سنتز این ماده پلیمری وجود دارد که از جمله آن ها می توان به روش آلومینیوم فلزی، روش آلومینیوم هیدروکسید، روش تیتانیوم آلومینیوم، روش کلرید آلومینیوم، محلول قلیایی و … اشاره کرد.

برای تولید PAC به روش آلومینیوم فلزات باید واکنشی با استفاده از آلومینیوم، خاکستر آلومینیوم و سرباره آلومینیوم انجام شود. ابتدا برای روش اسید، هیدروکلریک اسید به خاکستر آلومینیوم اضافه شده و همزمان با هم زدن آن، پک مایع تولید می شود. در ادامه روش قلیایی و خنثی سازی پیش گرفته و طی فرایند پلیمریزاسیون، رسوب گذاری، فیلتراسیون و خشک شدن، پلی آلومینیوم کلرید تولید می شود.

Al (OH)₃ + n HCl  >  Al₂ (OH)_n Cl_6-n + H₂O

مکانیزم عمل پلی آلومینیوم کلراید

منعقد کننده های قدیمی، لایه مضاعف الکتریکی اطراف ذره کلوئیدی ایجاد کرده و با فشردگی آن ها، باعث کاهش پایداری می شوند. پلی آلومینیوم کلراید برای ایجاد این ناپایداری عملکرد متفاوتی دارد. این ماده به سطح ذره کلوییدی جذب شده و پل های اتصالی ذره_پلیمر_ذره ایجاد می کند. به این ترتیب ذرات با سرعت بیشتری پایداری خود را از دست داده و در نهایت از یکدیگر جدا می شوند.

تفاوت عملکرد پلی آلومینیوم کلراید با سولفات آلومینیوم

در صورتی که از پلی آلومینیوم کلراید به جای سایر منعقد کننده ها نظیر آلوم استفاده شود، میزان مصرف مواد شیمیایی به اندازه 30 تا 60 درصد کاهش یافته و به همین نسبت، میزان لجن و رسوب به دست آمده نیز کمتر خواهد بود. به این ترتیب راندمان کل افزایش یافته و ابعاد حوضچه های جدید طراحی شده برای عملیات صاف کردن نیز کاهش خواهد یافت. همچنین آبگیری لجن های حاصل از تصفیه با استفاده از PAC در مقایسه با سولفات آلومینیوم بسیار ساده تر بوده و در نهایت منجر به صرفه جویی در استفاده از دستگاه آبگیری لجن می شود.

PAC عملکرد قوی تر و بازدهی بیشتری از خود نشان می دهد. به همین علت فلوکولاسیون آب خام در دماهای پایین ساده تر شده و حتی در دمای 5 درجه سانتی گراد خاصیت کدورت زدایی فوق العاده ای به نمایش می گذارد. همچنین تولید آلودگی ها و ناخالصی های آلی و میکروبیولوژیکی نیز کمتر شده و باعث سبک تر شدن سایر فرایندها در عملیات فیلتراسیون می شود.

خطرات پلی آلومینیوم کلراید

در زمان استفاده از این ماده نیز درست همانند سایر مواد شیمیایی، تمام نکات ایمنی و  جوانب احتیاط را رعایت فرمایید. پوشیدن دستکش، لباس کار و عینک ایمنی را فراموش نکنید.

در صورتی که قصد دارید مقدار زیادی پلی آمونیوم کلرید تهیه و نگهداری نمایید، حتما آن ها را در مخازن پوشیده شده با فولاد، لاستیک با روکش پلاستیکی، FRP و یا مخازن پلاستیکی قرار دهید. برای مقادیر کمتر، ظروف از جنس پلی اتیلنیا دو لایه پلی اتیلن قابل قبول است.

این ماده را دور از دسترس کودکان قرار دهید. همچنین باید از درجه حرارت شدید، نور خورشید و آفتاب مستقیم نیز دور باشد. به یاد داشته باشید که قرار گیری آلومینیوم کلراید ناپایدار در معرض حرارت و دمای بالای 40 درجه سانتی گراد برای مدت زمان طولانی، باعث متمایل شدن آن به هیدرولیز کردن محلول شده و در نهایت از کارایی آن کاسته می شود.

در صورت تماس با پوست و چشم، التهاب و سوزش شدید را به دنبال دارد. بلافاصله با مقدار زیادی آب روان به مدت 15 _ 20 دقیقه شست و شو دهید. لباس ها و کفش های آلوده به PAC را از بین برده و منطقه آلوده را با آب فراوان بشویید.

در صورت استنشاق، امکان به وجود آمدن حساسیت در دستگاه تنفسی وجود دارد. فرد آسیب دیده را به محیط دارای هوای آزاد ببرید تا کمی تنفس کند.

همچنین در صورت بلع، دهان را با آب شست و شو داده و به فرد مسموم یک لیوان آب بدهید.

به یاد داشته باشید که موارد ذکر شده را حتما با برچسب روی نمونه و MSDS مطابقت دهید تا از بروز آسیب های احتمالی، به خوبی جلوگیری نمایید. در صورتی که راهکارهای ذکر شده در رفع مشکل شما کارگشا نبود، به پزشک مراجعه فرمایید.

خرید پلی آلومینیوم کلراید

شرکت تدارک صنعت کاغذ کرمان کلیه مواد شیمیایی، ماشین آلات صنعتی، ملزومات پوششی و قطعات یدکی مورد نیاز صنایع سلولزی را تامین می کند. این مجموعه سفارشات و اقلام مورد نیاز واحدهای تولیدی و کارخانجات فعال در این حوزه را از بهترین تامین کنندگان دریافت نموده و همراه با قیمت های مناسب، به دست مشتریان خود می رساند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و خرید پلی آلومینیوم کلراید با ما تماس بگیرید.