آلومینیوم سولفات
آلومینیوم سولفات (Aluminum sulphate) یا آلوم یا زاج سفید که فرمول شیمیاییاش Al2(SO4)3 است، مرسومترین ماده منعقد کننده در تصفیه آب و فاضلاب به شمار میرود. این ماده که یک منعقدکننده بر اساس نمکهای آلومینیوم است به علت قیمت ارزان و کارایی مناسب به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. بهترین دامنه pH برای آلوم در محدوده 5.5 تا 7.5 می باشد، زیرا آلومینیوم در این محدوده تقریبا غیر محلول است. همچنین آلوم در دو فرم مایع و جامد موجود میباشد که فرم مایع به دلیل مزایایی نظیر سهولت در حمل و نقل، هزینه کمتر، نگهداری ساده تر و ... ترجیح داده میشود.
در فرایند انعقاد، آلوم با قلیائیت آب واکنش داده و لخته یا رسوب هیدروکسید آلومینیوم تشکیل میدهد که خود هسته مرکزی تجمع ذرات است و سبب تولید ذرات درشتتر میشود. هدف از افزودن آلوم کاهش بار الکتریکی و تشکیل لخته درست است. لازم به ذکر است که این رسوب در مراحل بعدی تصفیه از سیستم حذف میگردد. سایر محصولات واکنش آلوم با قلیائیت آب عبارتند از سولفات کلسیم، آب و دی اکسید کربن. قلیائیت معمولا به شکل یون بیکربنات وجود دارد. در صورتی که قلیائیت آب کافی نباشد میتوان آن را به صورت یون هیدروکسید کلسیم و یا کربنات سدیم به آب اضافه کرد. لازم است این عمل پیش از اضافه کردن آلوم به آب انجام گیرد. واکنشهایی که آلوم با آهک یا سدیم کربنات و یا مواد قلیایی آب میدهد به صورت زیر است :
واکنش با آهک
Al2(SO4)3 +3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3+CaSO4
واکنش با سدیم کربنات
Al2 (SO4)3 +2Na2Co3+3H2O → 2Al(OH)3+3Na2SO4+3CO2
واکنش با بی کربنات کلسیم
Al2(SO4)3 +3Ca(HCO3)2 → 2Al(OH)3 +3CaSO4+6CO2
استفاده از آلوم سبب بالا بردن سختی آب و تولید گاز کربنیک میشود که عاملی خورنده است. در ضمن اگر املاح سدیم و پتاسیم در آب زیاد باشد مواد کلوئیدی به صورت رسوبات ریز تشکیل میشوند. لازم به ذکر است که طبق مطالعاتی که در سالهای اخیر انجام شده آلومینیوم میتواند در ایجاد بیماری آلزایمر که سبب فراموشی در افراد میشود موثر باشد. بنابراین برخی از واحدهای انعقاد، منعقد کنندههای آهنی را به منعقد کنندههای دارای آلومینیوم مانند آلوم ترجیح میدهند.
سولفات آلومینیوم مرسومترین ماده منعقد کننده در تصفیه آب میباشد. از مهمترین دلایل این امر قیمت ارزان و کارایی مناسب آن است. در فرایند انعقاد آلوم با قلیائیت آب واکنش داده و لخته یا رسوب هیدروکسید آلومینیوم تشکیل میگردد. این رسوب در مراحل بعدی تصفیه از سیستم حذف میگردد. سایر محصولات واکنش آلوم با قلیائیت آب عبارتند از سولفات کلسیم، آب و دی اکسید کربن. قلیائیت معمولا به شکل یون بیکربنات وجود دارد. در صورتی که قلیائیت آب کافی نباشد میتوان آن را به صورت یون هیدروکسید کلسیم و یا کربنات سدیم به آب اضافه کرد. همچنین برای این منظور میتوان از کربنات کلسیم استفاده کرد. بهترین دامنه pH برای آلوم در محدوده 4.5 تا 8 می باشد، زیرا آلومینیوم در این محدوده تقریبا غیر محلول است.
کاربردهای سولفات آلومینیوم
از کاربردهای آلوم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1. برای حذف کدورت آب و فاضلاب
2. در صنایع کاغذ سازی، کارتون سازی و مقواسازی
3. در صنعت کشاورزی به عنوان کود و تنظیم کننده ی pH
4. در صنایع رنگ رزی جهت تثبیت رنگ
5. در کپسول های اطفا حریق
6. برای تمیز کردن آب استخر
7. در تولید لوازم بهداشتی و آرایشی
ویژگی های شیمیایی سولفات آلومینیوم
ویژگیهای شیمیایی آلوم عبارتند از:
1. حلال در آب و غیر قابل حل در اتانول
2. بدون بو
3. دارای طعم شیرین و تند
4. در صورت حل شدن آن در آب pH محلول می تواند به زیر 2 هم برسد که باعث ایجاد خورندگی می شود
5. این ماده در هوا پایدار است
نکات ایمنی سولفات آلومینیوم
1. از تماس این ماده با پوست و چشم ها خودداری شود.
2. هنگام کار با آنها از دستکش، لباس ایمنی و عینک استفاده شود.
3. از استنشاق آن خوداری شود.
نگهداری و بسته بندی سولفات آلومینیوم
1. این ماده باید در محیطی خشک و خنک باشد زیرا با آب، رطوبت و بازها واکنش می دهد.
2. به دلیل اینگه در حضور رطوبت خورنده است باید در ظروف فایبر گلاس، پلاستیک و یا فولاد ضد زنگ نگهداری شود.
3. بسته بندی باید به نحوی باشد که فشاری به آن وارد نشود تا باعث چسبندگی پودرهای کریستالی آن نگردد.
4. در صورت دور ریختن این ماده باید با مواد خنثی ترکیب شود.