Sản xuất và ứng dụng phèn chua potx

Sản xuất và ứng dụng phèn chua

Trong Đông y gọi phèn chua là Bạch phàn là chất có màu
trắng, vị chua chát được hình thành do quá trình nướng mà
ra (phàn có nghĩa là nướng). Trong kỹ thuật, Phèn chua
thuộc loại phèn nhôm có thành phần chính là nhôm sunfat.
Công thức chung của phèn nhôm sunfat là Al
2
(SO
4
)
3
.nH
2
O,
thường gặp dạng Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O chứa 15% Al
2
O
3
. Tùy
theo điều kiện sản xuất, có thể thu được nhiều loại tinh thể
nhôm sunfat hydrat hóa khác nhau trong đó giá trị của n có
thể là 18,24,…Nếu chỉ có nhôm sunfat thì là phèn đơn và

khi cho thêm Kali sunfat hoặc Amon Sunfat thì gọi là phèn
kép.
Khi cho thêm kali sunfat vào quá trình phản ứng, ta thu
được nhôm kali sunfat có công thức phân tử là
Al
2
(SO
4
)
3
.K
2
SO
4
.24H
2
O hay AlK(SO4)
2
. 12H
2
O. Trường
hợp dùng amôn sunfat, thu được phèn kép nhôm amôn
(ammonia alum) có công thức phân tử là
Al
2
(SO
4
)
3
.(NH

4
)2SO
4
.24H
2
O hay Al(NH
4
)(SO
4
)
2
.12H
2
O.
Ở Việt Nam, tiêu chuẩn chất lượng của phèn chua được
công bố bởi đơn vị sản xuất, chỉ tiêu chất lượng chủ yếu là
hàm lượng Al
2
O
3
, thường quy định chung là Al
2
O
3
>
10,3% .
Trên thị trường, sản phẩm phèn chua của nhà máy hóa chất
Tân Bình có các chỉ tiêu chất lượng như sau:
Tên hóa chất Tên
chỉ

tiêu
Mức chỉ
tiêu
Nhôm Sunfat k
ỹ thuật
loại 17% Al
2
O
3
(phèn
đơn)
Công thức: Al
2
(SO
4
)
3
.
14H
2
O
Sản xuất từ nguyên
liệu Hydroxyt Nhôm
Ngoại
quan

Dạng
tấm,
mảnh có
kích
thước
không
xác đ
ịnh.
và Axit Sunfuric kỹ
thuật.
Công d
ụng: Sản phẩm
dùng trong ngành sản
xuất giấy, lọc nước,
….

Al
2
O
3

Cặn
không
tan
Fe
2
O
3

H

2
SO
4

tự do
As
2
O
3

Có màu
trắng
hay vàng
đục.

Min 17
%
Max 0,1
%
Max
0,02 %
Max 0,1
%
Max
0,0001%

Nhôm Kali (hoặc
Amon) Sunfat kỹ
thuật (phèn kép)
Ngoại

quan


Dạng
cục,
miế
ng có
kích
Công thức hóa học :
-Phèn Kali Sunfat :
Al
2
(SO
4
)
3
.K
2
SO
4
.
24H
2
O
-Phèn Amôn Sunfat :

Al
2
(SO
4

)
3
.(NH
4
)
2
SO
4
.
24H
2
O
+ Phèn Kali Sunfat:
Sản xuất từ nguyên
liệu Hydroxyt Nhôm,
Axit Sunf
uric, và Kali
Sunfat
+ Phèn Amôn Sunfat:
Sản xuất từ nguyên
liệu Hydroxyt Nhôm,
Axit Sunfuric và
Amôn Sunfat
Công d
ụng: Sản phẩm
dùng trong công ngh
ệ


Al

2
O
3

Cặn
không
tan
Fe
2
O
3

pH
dung
dịch
5%
thước
không
xác
định.

Min 10,3
%
Max 0,1
%
Max 0,2
%
3 – 4
xử lý nước, chế biến
hải sản.

Phèn đơn nhôm sunfat được sản xuất từ axit sunfuric và
một vật liệu chứa nhôm như đất sét, cao lanh, quặng bôxit,
nhôm hydroxit. Một vài cơ sở nhỏ sản xuất phèn chua từ
axit sunfuric và nhôm phế liệu. Khi sử dụng nhôm
hydroxit, sản phẩm thu được có chất lượng tốt nhất: hàm
lượng nhôm oxit Al
2
O
3
có thể đạt tới 17% đồng thời hàm
lượng sắt oxit Fe
2
O
3
có thể dưới 0,04%. Khi dùng nguyên
liệu chứa nhôm khác, chất lượng sản phẩm thường thấp
hơn và tiêu hao nguyên vật liệu thường cao hơn. Ở miền
Bắc nước ta, sản xuất phèn đơn thường đi từ cao lanh; còn
ở miền Nam, lại sử dụng nguyên liệu nhôm hydroxit và
chất lượng các loại phèn nhôm sản xuất trong nước tương
đương với chất lượng các sản phẩm cùng chủng loại của
nước ngoài. Để sản xuất phèn kép, người ta cho thêm Kali
sunfat hoặc Amon sunfat vào quá trình phản ứng.
Phèn chua có nhiều tác dụng trong đông y chủ yếu là sát
trùng, trừ nấm, trị nhọt,
Trong kỹ thuật, phèn chua dùng làm chất đông tụ trong quá
trình xử lý nước.
Đông tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và chất nhũ
tương dưới ảnh hưởng của chất bổ sung – Đó là chất đông
tụ. Chất đông tụ (thường là phèn nhôm) sẽ thực hiện phản

ứng thuỷ phân với nước tạo thành các bông hydroxit kim
loại có khả năng hút các hạt lơ lửng trong nước rơi theo lực
trọng trường, lắng nhanh xuống đáy.
Quá trình tạo bông đông tụ diễn ra do phản ứng thuỷ phân
của muối nhôm được tóm tắt như sau:
Al 3+ + 3HOH = Al(OH)3 ↓ + 3H+
Theo phản ứng trên, hydroxit nhôm keo tụ lôi kéo các chất
lơ lửng kết tủa và trong nước ion H+ hình thành làm cho
nước có vị chua.
Muối nhôm hoạt động có hiệu quả khi pH từ 5 đến 7,5.
Trong xử lý nước thải, sử dụng hỗn hợp muối nhôm và
muối sắt với tỷ lệ từ 1:1 đến 1:2 thì kết quả đông tụ tốt hơn
là sử dụng riêng lẻ.
Hiện nay, người ta đã quan tâm đến những chất keo tụ mới
nhiều hơn vì bản thân nhôm sunfat bộc lộ một số nhược
điểm:
- Làm giảm độ pH của nước sau xử lý, bắt buộc phải dùng
vôi để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn đến chi phí sản xuất tăng.
- Khi cho quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị
phá hủy làm cho nước đục trở lại. Như vậy, khi độ đục, độ
màu nước nguồn cao, nhôm sunfat kém tác dụng.
- Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ, trợ lắng…
- Hàm lượng nhôm tồn dư trong nước sau xử lý cao hơn so
với khi dùng chất keo tụ khác và có thể cao hơn mức quy
định tiêu chuẩn cho phép.
Chât keo tụ mới đang được nhắm đến là những chất muối
nhôm kiềm tính như: PAC (Poly Aluminum Clorua), PACS
(Poly Aluminum Clorua Silicat), PASS (Poly Aluminum
Sunfat Sillcat).