明矾的化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O。明矾是无色立方晶体,外表常呈八面体,或与立方体、菱形十二面体形成聚形,有时以{111}面附于容器壁上而形似六方板状,属于α型明矾类复盐,有玻璃光泽。
在干燥空气中风化失去结晶水,在潮湿空气中溶化淌水,加热至92·5℃失去9个结晶水,200℃时失去全部结晶水成为白色粉末。易溶于水,缓慢溶于甘油,不溶于乙醇,丙酮。
明矾水溶液呈酸性,在水中水解生成氢氧化铝胶状沉淀。
明矾与氢氧化钠反应如下:
KAl(SO4)2·12H2O+4NaOH=KAlO2+14H2O+2Na2SO4。
明矾与小苏打溶液的反应如下:
2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+12H2O;
KAl(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液。
硫酸钾铝过量:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2==2Al(OH)3↓+K2SO4+3BaSO4↓;
硫酸钾铝少量:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+BaSO4↓+2H2O;
二者量相等时:6KAl(SO4)2+6Ba(OH)2=4Al(OH)3↓+Al2(SO4)3+6BaSO4↓+3K2SO4。
明矾净水主要是利用了胶体的聚沉原理。胶体的聚沉其实就是对胶体进行破坏,使得胶粒聚集成大的颗粒而沉降的过程。
明矾溶于水后,通过水解形成了氢氧化铝胶体。由于氢氧化铝胶体带正电荷,而天然水中的悬浮粒子一般带负电荷,所以两者发生聚沉,同时水中的杂质也会因为氢氧化铝胶体的吸附作用而一起下沉,从而达到净化水的目的。
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