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聚合氯化鋁的形態及組成

　　對聚合氯化鋁的形態的研究，近年來取得了長足的進展。主要方法有兩種，Ferron逐時絡化比色法對PAC的研究用27Al-NMR(核磁共振)對聚合氯化鋁的研究和Ferron逐時絡化比色法對PAC的研究。

　　用27Al-NMR(核磁共振)研究。該研究圖中顯示了0.0和62.9兩個共振峰。一般認為：0.0共振峰是Al(H2O)63+及其他單核羥基配離子的特征峰；62.9共振峰是由多核組分Al13O4(OH)24(H2O)127+（簡寫為Al13）引起的。因此，一些學者認為Al13是聚合鋁中最佳絮凝成分。但Al13的生成條件和形態組成卻一直是爭論的焦點。近年提出Al13生成需有前驅物的論點得到了較多的贊同。

　　Ferron逐時絡化比色法的研究。這是目前比較實用的方法，其基本原理是利用高鐵試劑Ferron與羥基絡合物的絡合動力學差異，根據絡合反應完成的時間把Al化合物在溶液中水解聚合的形態分為三類，即①Ala包括快速絡合的自由離子。單體及聚合物。②Alb包括慢速絡合的低聚合物及中等聚合物。③Alc包括長時間內難以絡合的高聚物及溶膠。總鋁量等于以上三部分的加和，即AlT=Ala+Alb+Alc。近年來許多研究者認為可將Alb分為兩種，Alb1-水解低聚形態部分；A lb2-水解中聚形態部分。進一步的研究指出，在人工加堿強制水解的鋁鹽純溶液中，一定條件下生成的Alb基本等于Al13

聚合氯化鋁的組成

　　鋁鹽的絮凝作用主要是以投入水中后產生的帶適當電荷聚合度較高的無機高分子形態進行的，其實質是鋁鹽在水解-聚合-沉淀的動力學過程中的中間產物，其化學形態屬于多核羥基配位化合物。Al3+→Al2(OH) 24+→Al7(OH) 165+→Al13O4(OH) 247+。聚合氯化鋁現場投加，能迅速發揮優異的絮凝作用，由此可見，聚合鋁的基本形態應該是多核羥基配合物形成的無機高分子。大量學者對聚合鋁的組成和形態進行了多年的研究，被廣泛的接受的化學式為[Al2(OH)nCl6-n]m，式中m≤10， n=3~5。該化學式實際上是把羥基配合物Al2(OH)nCl6-n看成是高分子化合物的單體，而m為聚合度。這種既考慮了A l數目為2的基本結構，又考慮了高分子聚合物的發展形態的表達方式是目前最好的。

物化性質

　　聚合氯化鋁的外觀性質與鹽基度、制造方法、雜質成分以及含量有關。純液體聚合氯化鋁，鹽基度在40%~60%范圍內時，為淡黃色透明液體，在60%以上時，逐步變為無色透明液體。固聚合氯化鋁，鹽基度在30%以下時為晶狀體，在30%~60%范圍內時為膠狀物，在60%以上時逐漸變為玻璃體或樹脂狀。而用鋁土或黏土礦制造的聚合氯化鋁色澤為黃色至褐色透明液體。

聚合氯化鋁味酸澀，加溫至110℃以上時，發生分解，陸續放出氯化氫氣體，最后分解為氧化鋁。能與酸發生解聚反應，使聚合度和鹽基度降低，最后變為正鋁鹽。易溶于水，并發生水解生成[Al(OH)3(OH2)3]，沉淀水解過程中伴隨有電化學、凝聚、吸附、沉淀等物理化學過程。

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