天然水中常含有很多細小的懸浮物(細菌、藻類、原生動物、泥沙、粘土及其它不溶性物質(zhì))、膠體物質(zhì)(如腐殖質(zhì)膠體等)和一些可溶性的鹽類、氣體等.在除去懸浮物時,常用明礬或硫酸鋁等凝聚劑,使這些雜質(zhì)聚集起來,形成較大的顆粒而沉淀.
明礬[KAl(SO4)2·12H2O]是硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽,它的凝聚作用主要是由Al2(SO4)3產(chǎn)生的.當明礬溶于水后,Al2(SO4)3因水解作用而產(chǎn)生Al(OH)3.
Al2(SO4)3＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2SO4
或 Al3+＋3H2O=Al(OH)3＋3H+
硫酸鋁還會和水中含有的碳酸氫鈣作用,生成氫氧化鋁和硫酸鈣.
Al2(SO4)3＋3Ca(HCO3)2=3CaSO4＋2Al(OH)3↓+6CO2↑
天然水中的那些雜質(zhì),大部分都是帶負電荷的膠粒,而氫氧化鋁膠粒是帶正電荷的,因此,帶正電荷的氫氧化鋁膠粒能中和水中膠狀雜質(zhì)所帶的負電荷,于是這些雜質(zhì)很快地就會跟氫氧化鋁絮狀物一起凝聚而下沉.
由于明礬中的K2SO4對凈化水不起作用,而K2SO4又是一種原料,因此,現(xiàn)在一般都改用硫酸鋁作凈水的凝聚劑.工業(yè)上使用的凈水凝聚劑,除硫酸鋁外,還有氯化鋁、氯化鐵、硫酸鐵等.
用明礬凈水,只能除去水中的懸浮雜質(zhì),對溶解在水中的大部分鹽類則不能除去.