پلی آلومینیوم کلراید (Polyaluminum chloride) به عنوان یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی (Aln(OH)mCl(3n-m)) شناخته میشود. در این فرمول، n نمایانگر درجه پلیمریزاسیون و m نمایانگر درجه هیدروکسیلاسیون است. به طور کلی، پلی آلومینیوم کلراید ترکیبی است که شامل اتمهای آلومینیوم (Al)، اتمهای کلر (Cl) و گروههای هیدروکسیل (OH) است.
پلی آلومینیوم کلراید صنعتی عمدتا به عنوان یک پلیمر پوستهزای آلومینیومی در آبشویی صنعتی و تصفیه آب استفاده میشود. این ترکیب به دلیل خاصیتهای ضدعفونی کننده، رسوبگیری و پالایشی خود، در پروسههای تصفیه آب به منظور از بین بردن ذرات معلق، افزایش کیفیت آب و کاهش آلودگی آب مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین، در صنعت نساجی، کاغذسازی و صنایع معدنی نیز استفاده میشود.
در فرایند تولید پلی آلومینیوم کلراید، آلومینیوم فلزی به همراه اسید کلریدریک (HCl) و هیدروکسید سدیم (NaOH) ترکیب میشوند. این واکنش، در حضور حرارت و با تنظیم pH صحیح انجام میشود. در نتیجه این واکنش، تشکیل پلیمرهای پوستهزای آلومینیومی با درجات مختلف پلیمریزاسیون و هیدروکسیلاسیون رخ میدهد.
موارد استفاده پلی آلومینیوم کلراید عبارتند از:
- تصفیه آب: پلی آلومینیوم کلراید در صنایع تصفیه آب به عنوان یک پلیمر پوستهزای آلومینیومی استفاده میشود. این ماده قادر است ذرات معلق، رنگ، مواد آلی، املاح فلزی و مواد آلوده را از آب حذف کند و کیفیت آب را بهبود بخشد.
- آبشویی صنعتی: پلی آلومینیوم کلراید در صنایع مختلف برای آبشویی و تصفیه آب مصرف میشود. این شامل صنایع نساجی، کاغذسازی، معدنی، مواد غذایی و دیگر صنایع است که نیاز به آب پاک دارند.
- پالایش فاضلاب: در فرآیندهای پالایش فاضلاب، پلی آلومینیوم کلراید برای رسوبگیری و تصفیه فاضلاب استفاده میشود. این ماده بهبود کیفیت آب فاضلاب را فراهم میکند و مواد آلوده را از آب جدا کرده و فاضلاب را قابل استفاده مجدد میسازد.
- صنایع نفت و گاز: پلی آلومینیوم کلراید در صنایع نفت و گاز به عنوان ماده پالایشی و تصفیهکننده استفاده میشود. این ماده میتواند مواد آلوده و ذرات ریز را از آب و روغن جدا کند و کیفیت محصولات را بهبود بخشد
- صنعت مواد غذایی: این ماده در صنایع غذایی به عنوان ماده پالایشی و پردازشی استفاده میشود. برای مثال، در تولید نوشیدنیهای آبمیوه، آب معدنی و دیگر نوشیدنیها، پلی آلومینیوم کلراید به عنوان ماده جداسازی و رسوبگیری مواد معلق و افزایش شفافیت استفاده میشود. همچنین، در فرآیندهای تولید لبنیات و شیرینیپزی نیز ممکن است از پلی آلومینیوم کلراید به عنوان ماده پردازشی استفاده شود.
- صنعت کاغذسازی: در صنعت کاغذسازی، پلی آلومینیوم کلراید به عنوان یک ماده کمکی در فرآیند ساخت کاغذ استفاده میشود. این ماده به کاهش رنگ غیرمطلوب و افزایش استحکام کاغذ کمک میکند
- صنعت معدنی: در صنایع استخراج مواد معدنی مانند معدنهای طلا، نقره و مس، پلی آلومینیوم کلراید برای جداسازی و رسوبگیری مواد فلزی استفاده میشود.
- صنعت پتروشیمی: پلی آلومینیوم کلراید در صنایع پتروشیمی به عنوان کاتالیزور در واکنشهای شیمیایی و تولید مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد.
- ضدعفونی و ضدعفونی کننده: پلی آلومینیوم کلراید به عنوان یک ماده ضدعفونی و ضدعفونی کننده در صنایع مختلف مانند ضدعفونی کردن آب، ضدعفونی کردن سطوح و تجهیزات پزشکی، ضدعفونی کردن سیستمهای تهویه و ضدعفونی کردن سطوح آشپزخانه استفاده میشود.
- صنعت نساجی: پلی آلومینیوم کلراید در صنعت نساجی به عنوان ماده کمکی در فرآیندهای رنگبری و پرداخت پارچهها استفاده میشود. این ماده میتواند کیفیت رنگبری را بهبود بخشد و پارچهها را ضدآب کند.
- صنعت پاییندستی: پلی آلومینیوم کلراید در صنایع پاییندستی مانند تولید مواد بهداشتی، شویندهها، محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات شستشوی خانگی و غیره به عنوان ماده پالایشی و استحکامدهنده استفاده میشود.
- فرمول شیمیایی پلی آلومینیوم کلراید به صورت عمومی به صورت (Aln(OH)mCl(3n-m)) نمایش داده میشود. در این فرمول، n نمایانگر درجه پلیمریزاسیون و m نمایانگر درجه هیدروکسیلاسیون است.
روش تولید پلی آلومینیوم کلراید به صورت زیر است:
- اولین مرحله تولید پلی آلومینیوم کلراید شامل تهیه آلومینیوم فلزی است. این آلومینیوم فلزی میتواند از منابع مختلفی مانند فلز آلومینیوم باخترشده یا فلز آلومینیوم باقیمانده از فرآیندهای صنعتی باشد.
- آلومینیوم فلزی با اسید کلریدریک (HCl) و هیدروکسید سدیم (NaOH) وارد واکنش میشود. در این واکنش، آلومینیوم با اسید کلریدریک و هیدروکسید سدیم ترکیب شده و ماده میانی معروف به پلی آلومینیوم هیدروکسید (Polyaluminum hydroxide) تشکیل میدهد.
- سپس، پلی آلومینیوم هیدروکسید به مخلوطی از اسید کلریدریک و هیدروکسید سدیم اضافه میشود. در این مرحله، واکنش هیدرولیز و پلیمریزاسیون رخ میدهد و پلی آلومینیوم کلراید تشکیل میشود.
- نتیجه نهایی پس از واکنش، پلی آلومینیوم کلراید به صورت حلال در آب شکل میگیرد. این محلول میتواند به صورت پودر سفید روشن و پودر زرد رنگ تهیه و استفاده شود.
مهمترین نکته در فرآیند تولید پلی آلومینیوم کلراید، تنظیم pH مناسب در هر مرحله و استفاده از مواد شیمیایی درست است تا بهبود کیفیت و عملکرد ماده تائید شود.