实训三凝聚剂和絮凝剂的制备及应用ppt课件.pptx

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1、精细化学品生产应用项目三聚硅硫酸铝絮凝剂的制备及应用性能测试一、教学目标能力目标：（1）根据实验相关内容选择所需仪器、药品；（2）能制定合成方案；（3）会进行合成装置的组装和合成操作；（4）能对涂料的基本性能进行检测。知识目标：（1）熟悉混凝剂的种类及作用；（2）掌握聚硅硫酸铝混凝剂的制备原理、方法；（3）熟悉混凝剂性能检测的指标及方法。二、工作任务制备出无机高分子混凝剂聚硅硫酸铝，并对其性能进行检测。子任务1：聚硅硫酸铝的制备子任务2：处理废水子任务3：应用性能测试子任务1：聚硅硫酸铝的制备1、选择复合法制备聚硅硫酸铝；2、根据要求选择合适的化学药品和合成装置，参考配方如下：表1-1物料表组

2、分质量/g硅酸钠13.2硫酸铝不定量（正交试验筛选）硫酸氢氧化钠二甲苯（工业）14.003、操作步骤及合成工艺(1)酸化硅酸钠:取一定量的Na2SiO4·9H2O(13.2g=0.02mol)溶于水中(加水量保证完全溶解即可),置于磁力搅拌器上搅拌,用1:1H2SO4调节pH值约为9,静置陈化1.5h后即形成淡蓝色聚合硅酸。然后再用1：1H2SO4将pH值调节至1~2,备用。(2)PASS的制备：按n(Al)n(Si)=1:1左右的比例称取一定量的Al2(SO4)3·18H2O,溶于少许蒸馏水中,在搅拌条件下将Al2(SO4)3溶液逐滴加入到聚合硅酸中,滴加完毕后约1h左右后停止搅拌,在室温下

3、静置陈化24h,即得到一定浓度的PASS溶液。3、操作步骤及合成工艺（3）工艺优化①硅酸钠的聚合：本步骤的影响因素主要是：pH及陈化时间：pH8~9陈化时间1h1.5h2h优化实验：第一组实验：固定pH=8陈化时间=1h第二组实验：固定pH=8陈化时间=1.5h第三组实验：固定pH=8陈化时间=2h第四组实验：固定pH=9陈化时间=1h第五组实验：固定pH=9陈化时间=1.5h第六组实验：固定pH=9陈化时间=2h3、操作步骤及合成工艺②聚硅硫酸铝的制备：本步骤的影响因素如下影响因素n(Al)n(Si)搅拌时间/h陈华时间/d硫酸铝的质量分数11：1.10.5250%21：1.11.0550%

4、31：0.91.5760%3、操作步骤及合成工艺设计正交试验表如下：n(Al)n(Si)搅拌时间/h陈化时间/d硫酸铝的质量分数实验结果实验11：1.10.5250%实验21：1.11.0550%实验31：1.11.5750%实验41：1.10.5550%实验51：1.11.0750%实验61：1.11.5250%实验71：0.90.5760%实验81：0.91.0260%实验91：0.91.5560%子任务2：废水的处理选用聚丙烯酰胺作对比试验1：所需试剂如下聚丙烯酰胺制备的PASS废水2：水处理过程分别取100mL废水，分别加入1g聚丙烯酰胺和制备的PASS，搅拌数分钟后，静置。子任务3：

5、应用性能测试1、除浊率取处理过的废水的上清液并测其浊度，按公式计算除浊率R：R=(絮凝前浊度-絮凝后浊度)/絮凝前浊度×100%测定过程：利用浊度仪进行测定（见浊度仪的使用）2、残余铝含量的测定A标准曲线的绘制1、吸取铝标准使用液0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0ml分别置于25ml比色管中加入1%硫酸2ml（保证试样溶液中有1%硫酸）2、依次加入8ml乙酸—乙酸钠缓冲溶液，10g/L抗坏血酸溶液1.0ml（现配），混匀加入0.2g/L溴化十六烷基三甲胺溶液2.0ml，混匀3、再加入0.5g/L铬天青S溶液2.0ml，摇匀后，用水稀释至刻度，室温放置20min4、用1cm比色皿，于

6、分光光度计上，以零管调零点。于640nm波长处测其吸光度，以A值为纵坐标，以C为横坐标，绘制标准曲线B样品测定重复B中步骤2~6，测得样品在640nm波长处的吸光度。C数据处理理论计算：铝残留量计算X=c/（mV2/V1）3、测定处理前后废水中铅离子的含量（1）系列标准溶液的配制精密量取10mg/L铅标准溶液0.5mL、1.5mL、2.5mL、5.0mL、15mL分别转入到50ml容量瓶，用去离子水稀释至刻度。制得浓度为0、0.10、0.30、0.50、1.00、3.00mg/L铅标准水溶液。（2）标准曲线的绘制按照仪器工作参数进行火焰原子吸收测定，绘制标准工作曲线。（3）处理后的水样的测定四

7、、问题探究与相关理论知识1、聚硅酸硫酸铝的理化性质及应用聚硅酸硫酸铝：是一类新型无机高分子絮凝剂，它同时具有电中和作用和吸附架桥作用，该类絮凝剂具有混凝效果好，絮体含水量少，残余铝含量低等优点。2、聚硅硫酸铝的制备方法PASS常用的制备方法有两种:共聚法和复合法。两者最大的区别在于聚硅酸与金属盐混合前,金属盐是否进行了聚合。(1)复合法是取一定浓度的硅酸钠水溶液,加入不同量的酸活化,得到不同pH值