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聚合氯化铝与硫酸铝的区别
传统松香施胶工艺使用硫酸铝作为松香胶的沉淀剂，近年来一些造纸厂在松香施胶中使用聚合氯化铝（PAC)取代硫酸铝。本文对这两种铝化合物进行了比较。
1组成和制备
硫酸铝的组成为Al2(S04)3•nH20,由氢氧化铝、高岭土或矾土矿石与硫酸反应而制得。施胶用硫酸铝的另一个来源是明矾，它含有硫酸钾和结晶水，可用天然明矾石经煅烧、萃取、结晶而制得。
PAC的组成可以用Aln(OH)mCl3n—m来表示，其中n表示聚合度，m表示水解度。PAC可以通过用碱中和氯化铝或用盐酸与氢氧化铝反应而制得。常用的碱包括氢氧化钠、碳酸钠、氨水和石灰，不同方法制成的 PAC具有不同的聚合度和水解度，因而性能有所差异。
2水解
硫酸铝溶于水后，铝离子会发生水解，水解产物和浓度取决于溶液的pH值。水解时，铝离子首先聚合成为聚铝离子，然后再絮凝成为氢氧化铝，开始出现絮凝的pH值与硫酸铝的浓度有关，硫酸铝的浓度愈高，开始絮凝的pH值愈低（图1)。
对于铝离子水解时电性的变化，可以用Zeta电位法和电量滴定法来测定，前者测定铝离子基团的电性，后者则测定溶液的电性。
图2表示电量滴定的结果，当铝离子聚合成为聚铝离子时，溶液的正电性增加，当聚铝离子絮凝成氢氧化铝而从溶液中析出后，溶液的正电性下降直至消失。
对于PAC来说，因为在制备过程中铝离子已经水解，所以PAC的水解很弱。如图2所示，PAC溶液的正电性也象硫酸铝那样随pH升高而下降，但是起点较高，下降速度较慢，所以在同样的pH条件下，PAC表现出比硫酸铝更高的正电性。一般认为，这是PAC的一个优点，不过这种差别在纸浆中就显著变小（图3)。
例如pH6时，在去离子水中PAC的阴离子需要量比硫酸铝高54倍，但在纸浆中只比硫酸铝高4倍。
3.反应性
事实证明，在中性条件下硫酸铝几乎已没有正电性，但仍具有很强的反应性，显然这种反应性与铝离子基团的正电性无关。硫酸铝水解生成氢氧化铝絮团，絮团的表面和胶体活性可能是硫酸铝反应性的主要原因，这和PAC的情况有所不同„
4对纸浆pH的影响
铝离子在水解过程中释放出H+离子，从而使溶液的pH下降。PAC由于经过预水解的缘故，酸度明显比硫酸铝低。
如图4所示，为了将pH值提高到7,需要在添加硫酸铝的纸浆中加人25.6mg的氢氧化钠，而在添加PAC的纸浆中只需加人9.6mg的氢氧化钠。
PAC的酸度较低，所以它使纸浆pH下降的程度小于硫酸铝（图5)。
5稳定性
硫酸铝是十分稳定的化学品，可以根据“正向施胶”或“逆向施胶”的要求在造纸系统中不同的地点添加。
PAC比较不稳定，尤其是经过稀释后，因此需要在靠近松香胶添加点处添加。生产PAC—2的公司曾经为此申请一项专利，即用一个Y形管，PAC和松香胶从管上部的两端分别进人管中混合，然后从下端进人纸浆。 此外，用PAC作沉淀剂时，松香胶需要在靠近纸机网前箱的地方添加。
6对松香施胶的影响
生产实践表明，硫酸铝或PAC都可以帮助分散松香胶产生良好的施胶效果。从手抄片实验结果来看，两个施胶系统受纸浆pH 影响的规律大致相同（图6)。
至于硫酸铝和PAC那个效果更佳，需要通过比较施胶的最终成本来确定。由于缺乏简便方法测定PAC的聚合度，所以很难从用量上判断硫酸铝和PAC的优劣。
7结语
硫酸铝和聚合氯化铝都是良好的松香沉淀剂，它们之间有以下主要区别：
PAC是预水解的铝盐，而硫酸铝主要是在纸浆中水解。
PAC的酸度较低，而硫酸铝的酸度较高。
PAC含有氯离子，而硫酸铝有硫酸根离子。
