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无机混凝剂聚合硫酸铁的制备工艺一、引言无机混凝剂聚合硫酸铁是一种常用的水处理剂，具有较好的絮凝效果和低成本优势。
本文将介绍一种常见的制备工艺，以便水处理行业的从业人员了解其制备过程和原理。
二、原料准备制备无机混凝剂聚合硫酸铁的主要原料是硫酸铁、硫酸氢铁和一定比例的助剂。
硫酸铁是一种无色结晶，易溶于水，是制备聚合硫酸铁的关键原料。
硫酸氢铁是一种红色结晶，也是制备聚合硫酸铁的重要原料之一。
助剂的种类和比例会根据具体需求进行调整。
三、制备工艺步骤1. 将一定量的硫酸铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸铁溶液。
2. 将一定量的硫酸氢铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸氢铁溶液。
3. 将硫酸铁溶液和硫酸氢铁溶液按照一定比例混合，继续搅拌，使两者充分反应。
4. 在混合溶液中逐渐加入助剂，继续搅拌，使助剂与溶液充分混合。
5. 混合溶液经过一定的反应时间后，可以得到无机混凝剂聚合硫酸铁。
四、工艺优化为了获得高质量的无机混凝剂聚合硫酸铁，可以对制备工艺进行优化。
以下是一些常见的工艺优化措施：1. 控制反应温度：适当调整反应温度可以提高反应速率和产物质量。
2. 精确控制原料比例：确保硫酸铁和硫酸氢铁的比例合理，以获得所需的产品性能。
3. 优化助剂配方：通过试验和实践，选择合适的助剂种类和比例，以提高产品的絮凝效果和稳定性。
4. 优化搅拌条件：合理的搅拌条件可以提高反应速率和混合效果，进而提高产品质量。
五、应用范围无机混凝剂聚合硫酸铁广泛应用于水处理行业，可以用于污水处理、工业废水处理、饮用水净化等领域。
它可以有效地去除水中的悬浮物、胶体物质和重金属离子等，提高水质的稳定性和可用性。
六、总结无机混凝剂聚合硫酸铁是一种重要的水处理剂，本文介绍了一种常见的制备工艺。
通过合理选择原料、优化工艺参数和控制质量，可以获得高质量的产品。
希望本文对于水处理行业的从业人员有所帮助，提高他们对无机混凝剂聚合硫酸铁制备工艺的理解和应用水平。
实验4 无机混凝剂的制备1．前言1.1目的与意义聚合硫酸铁(PFS)是 2O世纪 80年代发展起来的一种新型无机高分子絮凝剂。
相比传统的铝系絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH值范围宽(4～i0)等特点，且成本低、使用方便、无残留，因而广泛用于工业用水、工业废水及城市污水的净化处理【1】。
通过制备聚硫酸铁的综合实验，了解混凝剂在水处理中的原理及重要作用，掌握合成无机混凝剂的操作技术，并且学会通过金属含量、碱化度、Zata电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
1.2文献综述与总结絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成本低等特点，目前广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水的处理中。
聚合硫酸铁PFS是20世纪80年代出现的一种新型无机高分子絮凝剂具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH范围宽等特点具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，能很好地去除水中悬浮物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质。
具有脱色、除臭、破乳化及污泥脱水等功能，因而被广泛应用于矿山印染、造纸等工业废水处理。
相比传统的铝系絮凝剂而言PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累使用更方便、价格更便宜、用量更省【2】。
直接氧化法虽然工艺简单、操作简便，但存在氧化剂用量大、成本高、氧化剂引入的离子需分离除去、反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题。
因而难于在工业化生产中普及和应用，但试验研究中需要少量聚合硫酸铁时，采用此类方法制备简便易行【1】。
2．实验部分2.1 实验原理硫酸铁聚合过程及其复杂，一般认为聚合过程分为三个大步骤。
①氧化过程即二价铁在氧化剂作用下被氧化为三价铁，这是聚合过程中比较复杂的一步，目前采取的氧化剂种类很多，显然采取不同的氧化剂对氧化过程的影响是不一样的，即使是同样的氧化剂，对过程的机理，不同的研究者也存在不同的看法。
以氧化剂H2O2为例，其反应过程如下所示：4FeSO4+H2O2+2H2SO4==2Fe2(SO4)3+3H2O（4-1）②水解过程水解是三价铁离子和氢氧根离子相互结合的过程，这是极其重要的一步，其重要概念是盐基度，盐基度B=[OH-]/(3[Fe3+])，OH-结合越多，则聚合度就越高，絮凝效果也就越好，产品质量越高，水解反应过程如下所示：Fe3++OH-==Fe(OH)2+（4-2）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)2+（4-3）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)3（4-4）（4-2）、（4-3）两式对盐基度B是有贡献的，但式（4-4）须加以抑制，由于氢氧化铁溶度积非常小，[Fe3+]×[OH-]3==4×10-38(20℃)，在溶液中很容易沉淀，在水解过程中应当限制该反应的发生。
实验四-无机混凝剂的制备实验目的本实验的目的是研究无机混凝剂的制备方法，探究其对废水的处理效果，并学习化学实验常见的化学计量学原理。
实验原理混凝是指在液体中加入化学混凝剂，使悬浮在水中的浑浊物质凝聚成大块，形成比较大的沉淀或浮渣，以便于后续的分离、过滤等处理过程。
混凝剂可分为有机混凝剂和无机混凝剂。
在本实验中，我们将制备一种无机混凝剂——聚氯铁。
聚氯化铁是以铁为主要成分的混凝剂，具有成本低、处理效果好等优点，广泛应用于废水处理行业。
其制备方法主要有两种：反应釜法和三一法。
本实验采用反应釜法制备聚氯铁。
实验材料•食盐(NaCl): 1kg•氢氧化钠(NaOH): 500g•氯化铁(FeCl3): 500g•醋酸: 250mL实验步骤1.原料预处理将食盐用温水反复洗净，去除杂质，晾干备用。
2.制备纯碱溶液取20g氢氧化钠粒子放入250mL烧杯中，加入175mL蒸馏水。
用玻璃棒慢慢搅拌至溶解。
将溶液分装到150mL烧杯中，备用。
3.溶解氯化铁取100g氯化铁加入800mL蒸馏水，加热搅拌溶解，加快溶解速度。
待溶液冷却至室温后，用滤纸过滤掉杂质，得到无杂质的氯化铁溶液。
4.制备聚氯铁取10g纯碱溶液，加入100g食盐，搅拌至食盐完全溶解。
将溶液倒入聚氯铁反应釜中，加入20g氯化铁溶液，调节反应釜内化学计量比例至Fe/Cl=1:3。
将反应釜密封，加热搅拌，控制反应温度在60-70℃之间。
在反应过程中，观察溶液颜色由浅黄色逐渐转变为暗褐色（大约需要1个小时左右）。
待反应完成后，关闭釜内火源，放气排压。
釜内会出现一层红褐色的聚氯铁胶状物。
5.洗涤将釜内的混凝胶状物用蒸馏水洗涤2-3次，每次洗涤后用滤纸将废液过滤掉。
6.二次加工将洗涤后的聚氯铁混凝剂均匀地放置在通风良好的地方，晾干即可。
实验结果分析将实验得到的聚氯铁混凝剂添加入废水中，搅拌后静置2小时，经过滤液处理后可得到清澈透明的水。
说明聚氯铁混凝剂可以有效地处理废水，净化水质。
实验4 无机混凝剂的制备1．前言1.1目的与意义聚合硫酸铁(PFS)是 2O世纪 80年代发展起来的一种新型无机高分子絮凝剂。
相比传统的铝系絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH值范围宽(4～i0)等特点，且成本低、使用方便、无残留，因而广泛用于工业用水、工业废水及城市污水的净化处理【1】。
通过制备聚硫酸铁的综合实验，了解混凝剂在水处理中的原理及重要作用，掌握合成无机混凝剂的操作技术，并且学会通过金属含量、碱化度、Zata电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
1.2文献综述与总结絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成本低等特点，目前广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水的处理中。
聚合硫酸铁PFS是20世纪80年代出现的一种新型无机高分子絮凝剂具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH范围宽等特点具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，能很好地去除水中悬浮物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质。
具有脱色、除臭、破乳化及污泥脱水等功能，因而被广泛应用于矿山印染、造纸等工业废水处理。
相比传统的铝系絮凝剂而言PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累使用更方便、价格更便宜、用量更省【2】。
直接氧化法虽然工艺简单、操作简便，但存在氧化剂用量大、成本高、氧化剂引入的离子需分离除去、反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题。
因而难于在工业化生产中普及和应用，但试验研究中需要少量聚合硫酸铁时，采用此类方法制备简便易行【1】。
2．实验部分2.1 实验原理硫酸铁聚合过程及其复杂，一般认为聚合过程分为三个大步骤。
①氧化过程即二价铁在氧化剂作用下被氧化为三价铁，这是聚合过程中比较复杂的一步，目前采取的氧化剂种类很多，显然采取不同的氧化剂对氧化过程的影响是不一样的，即使是同样的氧化剂，对过程的机理，不同的研究者也存在不同的看法。
以氧化剂H2O2为例，其反应过程如下所示：4FeSO4+H2O2+2H2SO4==2Fe2(SO4)3+3H2O（4-1）②水解过程水解是三价铁离子和氢氧根离子相互结合的过程，这是极其重要的一步，其重要概念是盐基度，盐基度B=[OH-]/(3[Fe3+])，OH-结合越多，则聚合度就越高，絮凝效果也就越好，产品质量越高，水解反应过程如下所示：Fe3++OH-==Fe(OH)2+（4-2）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)2+（4-3）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)3（4-4）（4-2）、（4-3）两式对盐基度B是有贡献的，但式（4-4）须加以抑制，由于氢氧化铁溶度积非常小，[Fe3+]×[OH-]3==4×10-38(20℃)，在溶液中很容易沉淀，在水解过程中应当限制该反应的发生。
综合化学实验报告实验名称无机混凝剂的制备(实验4)_______ _学生姓名学号专业化学师范年级、班级指导老师廖高祖日期预习凭证码一、实验原理聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁, 是一种无机高分子絮凝剂。
与其他絮凝剂如三氯化铁,硫酸铝,氯化硫酸铁，碱式氯化铝等相比，聚合硫酸铁生产成本低、投加量少、适用PＨ范围广、杂质（浊度、COD、悬浮物等）去除率高、残留物浓度低、沉降速度快、脱色效果好，因而广泛应用于工业废水,城市污水,工业用水以及生活饮用水的净化处理。
聚合硫酸铁(PFS)的生产方法多种多样，根据使用的氧化剂,可将制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。
但无论是哪种氧化剂，都是经过氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁(PFS)。
本次实验使用双氧水、氯酸钠为氧化剂，直接氧化七水合硫酸亚铁合成聚合硫酸铁。
利用本法生产聚合硫酸铁,设备简单、生产周期短、无污染、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高，对工业化生产具有一定的指导作用。
以下综述了聚合硫酸铁的制备方法及其优缺点，同时对聚合硫酸铁的改性进展进行了阐述，对聚合硫酸铁进行改性以进一步提高其絮凝性能仍将是目前急待攻克的课题。
1.液体聚合硫酸铁的制备聚合硫酸铁的制备一般要经过氧化、水解、聚合三个基本过程。
制备聚合硫酸铁的原料很多，目前，普遍采用绿矾和亚铁盐溶液，主要来自钛白粉生产的副产品绿矾和废酸，此外还可以用铁矿石为原料来制备，包括赤铁矿、磁铁矿、硫铁矿烧渣等。
由于PFS 可利用含铁废渣或废液与含酸废液合成，以废治废，具有环境效益、社会效益和经济效益。
根据氧化方式的不同，PFS的制备方法可以分为直接氧化法和催化氧化法。
（1）直接氧化法直接氧化法使用的氧化剂主要有H2O2、Cl2、NaClO3、KClO3等无机氧化剂，直接氧化法反应速度快，反应进行彻底，产品质量好，但由于使用了昂贵的氧化剂，因此，产品成本较高。
（2）催化氧化法以空气或氧气为氧化剂，在催化剂的作用下，在酸性的环境中Fe（Ⅱ）被氧化成Fe （Ⅲ）。
混凝剂配制注意事项混凝剂在建筑工程中起到了至关重要的作用，它能够使混凝土更加坚固、耐久。
然而，混凝剂的配制过程需要严格控制，以确保混凝剂的质量和性能满足工程需求。
下面将介绍混凝剂配制的注意事项。
1. 选择合适的原材料：混凝剂的配制需要选用高质量的原材料。
主要包括水泥、矿物掺合料和化学掺合料。
水泥应符合国家标准，矿物掺合料应具有良好的活性和适当的粒度分布，化学掺合料应具有稳定的化学性能和适当的掺量。
2. 控制配合比：配合比是混凝剂中各组分的比例关系。
合理的配合比能够保证混凝剂的性能稳定，并且满足工程要求。
在确定配合比时，需要考虑到混凝剂的强度、流动性、可泵性等指标，同时还要考虑到原材料的特性和使用环境的要求。
3. 严格控制配制过程：混凝剂的配制过程需要严格控制。
首先，需要按照配合比准确称取原材料，并将其充分搅拌均匀。
搅拌时间应根据具体情况而定，通常为2-3分钟。
其次，需要控制水灰比，避免过多的水分对混凝剂的性能产生不利影响。
最后，需要对配制完成的混凝剂进行检测，确保其符合规定的标准。
4. 注意混凝剂的储存和保管：混凝剂在配制完成后，应妥善储存和保管。
首先，需要将混凝剂存放在阴凉、干燥的地方，避免阳光直射和雨淋。
其次，需要将混凝剂密封保存，以防止其吸湿和杂质的侵入。
最后，需要定期检查混凝剂的质量，如发现异常情况应及时处理。
5. 注意混凝剂的使用时限：混凝剂在配制完成后，应尽快使用。
长时间的存放可能会导致混凝剂的质量下降，影响施工效果。
因此，在使用混凝剂时应尽量准确计算用量，避免浪费。
6. 注意混凝剂对环境的影响：混凝剂的配制和使用过程中，需要注意对环境的保护。
在搅拌混凝剂时，应避免产生大量粉尘和废水，以免对周围环境造成污染。
同时，还应合理利用混凝剂的废弃物，减少对环境的负面影响。
总结起来，混凝剂的配制是建筑工程中不可或缺的一部分。
合理选择原材料、严格控制配合比、控制配制过程、注意储存和保管、及时使用以及保护环境是混凝剂配制的重要注意事项。
混凝剂的配制与投加=========在污水处理过程中，混凝剂的配制与投加是非常重要的一环。
本文将详细介绍混凝剂的配制与投加，包括确定水质、确定投加量、确定投加方式、确定反应条件、确定助剂、确定操作顺序、确定处理时间、确定后续处理等方面。
1. 确定水质------在进行混凝剂的配制与投加前，首先需要了解污水的水质情况，包括COD、BOD、SS、pH值等。
这些指标可以帮助我们选择合适的混凝剂，并确定混凝剂的投加量。
2. 确定投加量-------混凝剂的投加量需要根据污水的水质和试验确定。
不同的混凝剂有不同的最佳投加量，需要通过试验确定。
通常，混凝剂的投加量需要根据污水中的污染物浓度和悬浮物浓度来确定。
--------混凝剂的投加方式可以分为干投法和湿投法两种。
干投法是将混凝剂直接加入污水中，而湿投法则是在水中溶解混凝剂后再加入污水中。
两种投加方式的选择取决于污水的水质和处理工艺。
4. 确定反应条件--------混凝剂与污水中的污染物和悬浮物发生化学反应需要一定的时间，因此需要确定反应条件。
反应条件包括反应时间、反应温度和搅拌速度等。
反应时间和搅拌速度需要根据污水的水质和处理工艺来确定。
5. 确定助剂------为了提高混凝剂的净化效果，有时需要添加助剂。
助剂的类型和投加量需要根据污水的水质和处理工艺来确定。
常用的助剂包括酸、碱、氧化剂等。
--------混凝剂的配制与投加需要按照一定的操作顺序进行。
一般来说，首先需要将污水进行预处理，然后根据污水的水质和处理工艺选择合适的混凝剂，并按照规定的投加量加入到污水中。
接着需要控制反应条件，使混凝剂与污水中的污染物和悬浮物充分反应。
最后需要进行后续处理，包括沉降、过滤等步骤。
7. 确定处理时间--------混凝剂与污水中的污染物和悬浮物发生化学反应需要一定的时间，因此需要确定处理时间。
处理时间需要根据污水的水质和处理工艺来确定。
一般来说，处理时间越长，净化效果越好，但也会增加处理成本。
絮凝剂制备加药操作工操作规程一、絮凝剂的制备1.无机氯化锂的制备：开启储备宝特瓶下排料泵，按比例将无机絮凝剂打到无机絮凝剂添加桶中，然后将添加桶加和满清水即可。
配制的无机絮凝剂浓度要达到规定的要求，并可根据煤泥水的具体情况调整配比浓度，但不允许配比沸点超过10%。
2.有机无溶剂的制备：有机絮凝剂的配制浓度要求为0.1%～0.2%；将配制桶添加清水至桶的1/2处，开启搅拌器。
根据焦煤泥水的具体情况，将有机絮凝剂按规定量缓慢、均匀地添加到配制桶中所，并充分搅拌，直到絮凝剂溶液中无鱼眼状胶块或团状物，然后将配制桶的清水加满；待有机絮凝剂溶化（环境温度降低时，可在配制桶中其通入暖气，以加快溶解）完全后，启动配制桶下所排料泵，整桶将整桶的有机絮凝剂打到有机絮凝剂添加桶即可；然后再按以上要求配制下一桶药剂。
二、正常操作3.絮凝剂的添加从左到右为：先添加无机絮凝剂，后添加有机絮凝剂。
4.启动添加泵，根据来料浓度、流量及煤泥水泥化情况，现场调节泵出口阀门的开度，或使两种药剂合理配合，以浓缩机池内上层保持500mm以上的澄清水层，底流浓度不超过500g/L为宜。
添加泵出现故障时，调整自流添加阀门完成絮凝剂的添加。
5.注意观察浓缩机池内煤泥情况，及时调整有机和无机絮凝剂剂的配比。
6.不定期的采集煤泥水样，现场添加絮凝剂进行试验，以监督实际添加操作。
7.来料停止时，应及时停止添加絮凝剂。
8.检查絮凝剂制备、添加通讯设备是否正常。
发生也须紧急情况应立即就地停车，并向调度汇报。
三、停车操作9.接到来料停止信号，应及时停止添加絮凝剂。
10.利用停车时间按“四无”、“五不漏”要求，对泵、闸门、管道系统需要进行维护保养，并清理设备、设施和环境卫生。
11.按规定填写岗位记录，做好交接班工作。
四、安全注意事项12.絮凝剂配制和添加过程中严禁溢出，干粉聚丙烯酰胺防止洒落地上。
13.配制过程中，严禁絮凝剂打团或成鱼眼状胶块，以便造成浓缩机力矩升高及堵塞转势流口。
混凝剂如何配制?
通常情况下，在湿法投加系统中，混凝剂的配制必须通过溶解和配成投加浓度两个过程。
首先通过溶解池将固体（块装或胶状）药剂溶解成浓药液。
溶解池应有搅拌装置，搅拌的方法有机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌等。
一般投药量较小时用水力搅拌、投药量大时用机械搅拌。
溶解后的药剂通过自流、耐腐蚀泵或射流泵等方式将浓药液送入溶液池，并用自来水稀释到所需浓度。
溶液池通常设两个，交替使用。
溶解池、溶液池、搅拌设备、泵及管道均应考虑防腐。
特别是使用FeCl3时，工作间的墙面和地面也应采取防腐措施。
目前液体药剂的使用逐渐为人们所重视，因为直接使用液体药剂既可节省溶药设备，又可降低工人的劳动强度，而且成本也相对较低。
无机混凝剂(聚合硫酸铁)的制备【前言】混凝剂是一类主要用于水和废水混凝处理过程的化学药品的总称, 其种类繁多, 按其化学成分可分为无机与有机两大类.有机类常称为絮凝剂,按官能团分类主要有阴离子、阳离子和非离子三大类型，按来源分类可分为天然的和人工合成的两大类。
大多数工业应用都使用人工合成的高分子絮凝剂。
其中用得最为广泛的要数分子量为300万以上的聚丙烯酰胺及其衍生物。
无机类的品种较少, 主要是铝盐类、铁盐类、活化硅酸类、铁铝复合类等, 但在水处理中的用量很大。
其中聚合硫酸铁混凝剂是目前仅次于PAC，应用量占据第二位的混凝剂①。
PFS在水处理过程中具有絮凝体形成速度快，絮粒密度大，沉降速度快，对于处理水文和pH适应范围广的优点。
目前，PFS主要应用于各种工业用水的除浊处理，城市污水以及生活用水和生产给水的处理。
PFS 于1976 年在日本研制成功并投放市场, 80 年代投入工业性生产并应用于水处理中, 欧美等国都在相继应用。
我国80 年代开始研制这类产品, 目前国内研究和生产PFS 的单位很多, 并已广泛地用于水处理中。
PFS 产品有固、液两种, 但不同厂家生产的产品质量参差不齐。
PFC 到目前为止还未形成工业规模生产, 主要原因是高浓度铁氯聚合物易沉淀脱稳而失效。
目前中科院生态环境研究中心等单位已研制出了能长期保存的高浓度PFC 产品, 预计贮存稳定的PFC的问世将在水处理中得到广泛的应用②。
制造PFS的原料是以工业硫酸亚铁和硫酸为主的，此外还利用废料废液，如磁铁矿粉以及废硫酸等为原料的。
自PFS问世以来，我国专家学者对原料以及工艺过程提出了许多改进意见。
各种制造方法的基本原理大同小异，其中典型的仍是以工业硫酸亚铁和硫酸为原料亚硝酸钠为催化剂，空气或氧气为氧化剂的制造方法。
国内生产液态PFS居多，按氧化、水解和聚合方法的不同，液态PFS的制造方法大体可以分为两大类③：催化氧化法1976年，日本首先取得的专利是采用工业硫酸亚铁和硫酸为原料，亚硝酸钠为催化剂，空气氧化，反应时间为17h.直接氧化法廖为鑫等提出以硫酸亚铁和硫酸为原料，过氧化氢为氧化剂，不需任何能源，利用本身的反应热完成氧化、水解和聚合。
专业化学年级、班级课程名称综合化学实验实验项目无机混凝剂的制备实验时间2012-03-31 课程密码35445实验指导老师吕向红老师实验评分1 前言【实验目的】①了解混凝剂在水中处理中重要作用，混凝剂的种类与制备方法。
②掌握合成无机混凝剂的操作技术。
③学会通过金属含量、碱化度、Zeta电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
【研究进展】混凝法是废水处理中非常重要、应用广泛的方法，即在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离除去的过程，其混凝机理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀网捕等。
混凝剂按组成、性质分类，它可大致分为无机混凝剂、有机混凝剂、微生物混凝剂3类。
这里着重介绍无机混凝剂。
无机混凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类，按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系，按相对分子质量大小又可分为低分子体系和高分子体系两类，主要混凝剂有FeCl3、AlCl3、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3及其多聚物等。
无机混凝剂应用较早，广泛用于水的净化处理和污水的脱泥处理等。
目前，最具市场潜力和应用前景的混凝剂是聚合硫酸铁（PFS），这是一种无机高分子混凝剂，其分子式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，其相对分子质量可高达10000-100000。
根据红外光谱和透射电镜分析，聚铁溶液中包含多种铁的配合离子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe(H2O)3]3+、[Fe(OH)2]+、[Fe(OH)6]3-、[Fe(OH)4]-、[Fe(OH)5]2-等，这些带电粒子具有很强的架桥、卷扫、絮凝和电中和等作用，受到pH值和带点颗粒的影响很容易脱稳形成更大颗粒的絮状沉淀，沉降速率更快，比传统的简单无机盐即铁盐和铝盐混凝性能要好得多，去除COD、S、浊度、臭味、重金属的能力和脱色、脱水等性能更好，絮体沉降速度更快，因此在各种废水治理、工业水处理及污泥脱水中得到了广泛的应用。
混凝剂的配制与投加混凝剂的配制与投加混凝剂是指在水泥混凝土或其他水泥基材料中，通过化学反应使其中的胶凝体部分凝固或胶凝的一种物质。
混凝剂的配制与投加过程是水泥基材料生产与施工中的重要环节，它对于混凝土的性能和施工质量有着至关重要的影响。
1. 混凝剂的作用与分类混凝剂在水泥混凝土中起到促进和调控水泥的胶凝反应、改善混凝土的物理性能、提高混凝土的工作性能、调节混凝土的凝固时间等作用。
根据混凝剂的化学成分和作用机理，可以将混凝剂分为水泥胶凝物质添加剂、减水剂、早强剂、凝固控制剂等多种类型。
2. 混凝剂的配制过程混凝剂的配制过程包括原料选择、比例配制和混合搅拌。
在原料选择方面，需要根据混凝剂的种类和使用要求，选择合适的化学物质作为原料。
在比例配制方面，需要根据混凝剂的种类和性能要求，合理确定各个原料的配比比例。
在混合搅拌方面，需要采用适当的搅拌设备和工艺条件，确保混凝剂各个原料之间充分混合均匀。
3. 混凝剂的投加方法混凝剂的投加方法包括直接投加和间接投加两种方式。
直接投加是指将混凝剂直接加入到水泥混凝土中，在生产或施工过程中与水泥胶浆进行混合。
间接投加是指将混凝剂预先与适量的水进行混合，并在投入混凝土搅拌机进行搅拌之前，将混凝剂溶液按照一定比例投入到混凝土中。
4. 混凝剂的影响因素混凝剂的配制和投加过程中，受到多种因素的影响。
首先是原料的质量和配比比例，原料的质量直接关系到混凝剂的性能和效果，配比比例则需要根据混凝剂的种类和使用要求进行合理确定。
其次是施工条件和环境因素，包括温度、湿度和土质等因素，它们也会影响混凝剂的性能和投加效果。
最后是混凝剂的储存和保管方式，混凝剂在储存和保管过程中需要避免与水分、空气和其他化学物质接触，以免影响混凝剂的有效性。
个人观点和理解：混凝剂的配制与投加过程对于水泥基材料的性能和施工质量有着至关重要的影响。
在配制过程中，需要选择合适的化学物质作为原料，并根据混凝剂的种类和使用要求合理确定各个原料的配比比例。
<<大学化学实验Ⅲ>>综合实验论文学院：资源与环境工程学院专业班级环境科学姓名岳凡耀学号 0908100121指导教师谢燕完成时间 2011-11-06贵州大学化学化工教学实验中心 2011年月日聚合硫酸铁的制备及混凝性能测试摘要：随着社会的发展和进步，人们对水质要求越来越高，水质的优劣直接影响着人类的身体健康。
同时，在科技飞速发展的今天，人们也渐渐意识到，水污染问题正在威胁着人类乃至万物的生息繁衍。
因此对如何对饮用水，生活用水，工业废水以及城市生活污水进行有效的净化处理，已成为世人瞩目的议题。
经研究发现，聚合硫酸铁是我们要找的净水剂。
聚合硫酸铁（PFS）是二十世纪七十年代开发的新型无机高分子聚絮凝剂，是当今新一代的环保产品，无害无毒，化学性质稳定，能和水混合，被广泛应用与饮用水，工业污水，生活污水的净化处理中。
关键词：聚合硫酸铁混凝剂测试混凝效果1引言1.1 聚合硫酸亚铁简介聚合硫酸铁（PFS）是一种淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，简称聚铁，它是一种新型高效的的无机高分子混凝剂，其通式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，式中n≤2,m≥f (n)。
聚合硫酸铁水溶液中存在各种高价离子和络合离子团，如（Fe2(OH)3)3+、(Fe3(OH)6)3+、(Fe8(OH)28)4+等，它具有很强的中和悬浮颗粒物的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，是现在最高效净水剂之一。
同其它无机高分子混凝剂相比：具有较强的吸附、絮桥、凝聚沉淀性能，且絮凝体形成大而快，絮体不易破碎，重凝性能好，沉淀后的水过滤快，净水PH值范围宽等优点，有显著的除浊、除菌、除臭、除藻、脱色、脱油、脱水、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效；与有机絮凝剂相比，它具有价格低廉，成本低的优点。
同时，聚合硫酸铁具有安全无毒，对水体的温度和pH值适应广泛以及制备材料与过程简单等的优点，成为现在社会污水净水剂主要使用产品之一。
华南师范大学实验报告实验四无机混凝剂的制备一、前言聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁, 是一种无机高分子絮凝剂。
与其他絮凝剂如三氯化铁,硫酸铝,氯化硫酸铁，碱式氯化铝等相比，聚合硫酸铁生产成本低、投加量少、适用PＨ范围广、杂质（浊度、COD、悬浮物等）去除率高、残留物浓度低、沉降速度快、脱色效果好，因而广泛应用于工业废水,城市污水,工业用水以及生活饮用水的净化处理。
聚合硫酸铁(PFS)的生产方法多种多样，根据使用的氧化剂,可将制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。
但无论是哪种氧化剂，都是经过氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁(PFS)。
[1]本文用双氧水、氯酸钠为氧化剂，直接氧化七水合硫酸亚铁合成聚合硫酸铁。
利用本法生产聚合硫酸铁,设备简单、生产周期短、无污染、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高，对工业化生产具有一定的指导作用。
以下综述了聚合硫酸铁的制备方法及其优缺点，同时对聚合硫酸铁的改性进展进行了阐述，对聚合硫酸铁进行改性以进一步提高其絮凝性能仍将是目前急待攻克的课题。
1.液体聚合硫酸铁的制备聚合硫酸铁的制备一般要经过氧化、水解、聚合三个基本过程。
制备聚合硫酸铁的原料很多，目前，普遍采用绿矾和亚铁盐溶液，主要来自钛白粉生产的副产品绿矾和废酸，此外还可以用铁矿石为原料来制备，包括赤铁矿、磁铁矿、硫铁矿烧渣等。
由于PFS 可利用含铁废渣或废液与含酸废液合成，以废治废，具有环境效益、社会效益和经济效益。
根据氧化方式的不同，PFS的制备方法可以分为直接氧化法和催化氧化法。
（1）直接氧化法直接氧化法使用的氧化剂主要有H2O2、Cl2、NaClO3、KClO3等无机氧化剂，直接氧化法反应速度快，反应进行彻底，产品质量好，但由于使用了昂贵的氧化剂，因此，产品成本较高。
（2）催化氧化法以空气或氧气为氧化剂，在催化剂的作用下，在酸性的环境中Fe（Ⅱ）被氧化成Fe（Ⅲ）。
O2 是一种强氧化剂，其在酸性环境中氧化还原标准电极电位为 1.229V大于 E =+0.771V，从热力学上看可以将Fe2+氧化为Fe3+，但氧化速度非常缓慢。
在实际生产中难以单独实现Fe2+的完全氧化，为了加快这个反应速度，必须要加入催化剂。
常用的催化剂主要是氮氧化物，如NaNO2、HNO3。
2.固体聚合硫酸铁（SPSF）的制备固体聚铁贮存方便，便于运输，因此，对SPSF的需求越来越大。
SPSF的制备有两种方法：（1）先制得液体产品，然后采用减压蒸发技术获得固体产品；（2）采用固态氧化法，该法是先将硫酸亚铁晶体在60~100℃下脱去部分水分，然后将脱去大部分结晶水的Fe2（SO4）3在120~250℃之间的温度下，通入空气或O2令其氧化成碱式硫酸铁，在氧化过程中控制SO42-和Fe3+的摩尔比在 1.05~1.45之间，以制得合格的SPSF。
二、实验部分1.实验目的①了解混凝剂在水处理中重要作用，混凝剂的种类与制备方法。
②掌握合成无机混凝剂的操作技术。
③学会通过金属含量、碱化度、Zeta电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
2.实验原理（1）制备原理本实验是采用工业副产品废硫酸亚铁和废酸等为原料制备混凝剂聚合硫酸铁溶液。
采用直接氧化法，即用强氧化剂过氧化氢、氯酸钠等，直接氧化硫酸亚铁的硫酸水溶液而制得产品。
反应过程中，一方面，铁盐在水溶液中会发生水解生成碱式铁盐；另一方面，亚铁盐在足量的硫酸溶液中被氧化时，会生成铁盐。
这样，当亚铁盐的硫酸溶液中硫酸的量不足时，氧化的最终将会发生水解，在硫酸亚铁和硫酸的比例合适的情况下，同时还发生聚合，形成高分子的碱式铁盐，即聚合硫酸铁。
为了防止形成碱式铁盐沉淀，总硫酸根与总铁的摩尔的比以1.25~1.45为佳。
硫酸铁聚合过程极其复杂，一般认为聚合过程分为三个大步骤。
①氧化过程即二价铁在氧化剂作用下被氧化为三价铁，这是聚合过程中比较复杂的一步，目前采取的氧化剂种类很多，显然采取不同的氧化剂对氧化过程的影响是不一样的。
②水解过程水解是三价铁离子和氢氧根离子相互结合的过程，这是极其重要的一步，氢氧根结合越多，则聚合度就越高，絮凝效果也就越好，产品质量越高。
由于氢氧化铁溶度积非常小，在溶液中很容易沉淀，在水解过程中应当限制该反应的发生。
③聚合过程（2）碱化度碱化度又称为盐基度，它表示羟基在物质分子中所占的比例，它是关系到产品稳定性和混凝性能的重要技术指标。
碱化度测定一般采用酸碱中和滴定，这样核心问题便是如何掩蔽三价铁离子。
氟化物可与铁离子生成稳定性很好的六氟合铁络合物沉淀，氟化钾是最合适的掩蔽剂。
碱化度的计算：X=[（V0—V）C*0.017 / 1*10-3C Fe ]*100%=[17C(V0—V) / C Fe ] *100%式中：C——标准氢氧化钠溶液浓度，mol/LV0、V——空白试验和水样试验标准氢氧化钠溶液的体积，mLC Fe ——聚铁溶液含铁量，g/L3.仪器与试剂（1）主要仪器可调速搅拌器、水浴锅、三口烧瓶250mL、酸式滴定管、碱式滴定管等。
（2）主要试剂硫酸亚铁（C.P.，也可用实验室中已部分氧化的废品）、98%硫酸（C.P.）、30%H2O2（C.P.）、KClO3（C.P.）、盐酸标准溶液（0.1011mol/L）、氢氧化钠标准溶液（0.0978mol/L）、酚酞指示剂（10g/L）、K2Cr2O7标准溶液（0.025 mol/L）、氟化钾溶液（500g/L）4.实验步骤（1）聚合硫酸铁的制备①称取50g FeSO4·7 H2O置于烧瓶中，加入25mL水。
②按照H2SO4/Fe = 0.2-0.4的比例取H2SO42.93mL，然后加入三口烧瓶中③控制水浴反应温度为50~60℃。
④取理论反应量的双氧水和理论量20%的氯酸钾⑤快速搅拌混合液（800~1600rpm）同时，每隔五分钟加一次双氧水，在0.5-1h内加完。
最后将氯酸钾分三次加完，加完后，再搅拌15min。
⑥氧化反应完成后，溶液变为红棕色。
用滴管取少量溶液观察其中无明显的二价铁离子的颜色，否则继续加入H2O2/KClO3。
样品分析时，二价铁的转化率应达到95%以上。
⑦计量溶液体积。
（2）产物聚合硫酸铁中Fe2+检测取1mL聚铁溶液，放入250mL锥形瓶中，加入30mL蒸馏水，加入2mL硫磷混酸，冷却后加入5滴二苯胺磺酸钠溶液，用K2Cr2O7标准溶液滴定至呈稳定的紫色。
（3）碱化度检测①用移液管量取1mL聚铁溶液，置于250mL锥形瓶中。
②用移液管准确移入25.00mL盐酸溶液，再加入20mL无CO2蒸馏水，摇匀，盖上表面皿，在室温下放置10分钟。
③加入10mL氟化钾溶液，摇匀。
再加入5滴酚酞，立即用氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色为终点。
④用无CO2蒸馏水做空白试验，重复以上步骤。
5.实验现象与结果（1）聚合硫酸铁的制备（2）产物聚合硫酸铁中Fe 2+检测聚铁溶液加入硫磷混酸后由红棕色变为淡黄色，滴定时，溶液由淡黄色变为 浅绿色，再变为深绿色，最后变为淡紫色。
共滴定3次，V 1=10.28mL 、V 2=11.01mL 、V 3=9.02mL ，其中第二次滴定操作有误差，舍去。
每次消耗K 2Cr 2O 7标准溶液平均值为9.65mL 。
14H + + Cr 2O 72- + 6Fe 2+ = 2Cr 3+ + 6Fe 3+ +7H 2O=31013100.302506--^mL*^mL*mol/L*.* =0.445mol/L=24.92g/L实验制得聚铁产品56.5mL ，总铁含量为：50g*27856*100%=10.07g 根据以上计算：C （Fe ）=L g 3^10*5.5607.10- = 178.2g/L Fe 2+的转化率=178.2g/L24.92g/L -178.2g/L * 100% = 86.02% （3）碱化度检测加入氟化钾溶液后，产生白色沉淀，用标准氢氧化钠溶液滴定，共用去9.20mL 。
空白试验用氢氧化钠标准溶液滴定至稳定的淡红色，共用去25.50mL 。
V 0=25.50ml V=9.20mlX=[（V 0—V ）C *0.017 / 1*10-3C Fe ]*100%=[17C(V 0—V) / C Fe ] *100%=86.02%*156g/L 9.20m L)-(25.50mL *L 0.0978mol/*17 * 100% =20.20%三、结果与讨论七水合硫酸亚铁在酸性条件下，被双氧水氧化成硫酸铁，经水解、聚合反应制得红棕色聚合硫酸铁(PFS)。
在制备过程中，氧化、水解、聚合3个反应同时存在于一个体系当中，相互影响，相互促进。
其中氧化反应是3个反应中较慢的一步，控制着整个反应过程。
以下根据文献讨论反应的影响因素：1.硫酸用量的影响硫酸在聚合硫酸铁的合成过程中有两个作用：①作为反应的原料参与了聚合反应；②决定体系的酸度，其用量直接影响产品性能。
文献显示，硫酸用量适当增加对提高合成反应是有利的。
但硫酸用量太大,会导致亚铁离子氧化不完全,且大部分铁离子没有参与聚合，导致盐基度很低，合成失败；硫酸量不足，量越少，生成Fe（OH）3趋势越大，即溶液中[OH-]相对较大。
当硫酸与Fe2+的物质的量之比为０.15~0.30时减少硫酸用量可显著提高产品盐基度，但当该比值小于0.15时，会产生大量的Fe（OH）3凝胶沉淀，最终导致产品铁含量大幅度降低，同时因溶液中存在相对较大[OH-]，使测得的产品盐基度偏高，但这并非铁离子高度聚合的反映。
文献表明:只有当硫酸与Fe2+的物质的量之比介于0.30～0.45之间时,聚合硫酸铁产品性能最好。
2. 过氧化氢用量的影响H2O2的用量对产品质量指标有很大的影响，当H2O2加入不足时, Fe2+不能够完全氧化Fe3+，此时溶液中仍然含有较多的Fe2+；加入量过多时,固然可以保证氧化完全,但引起氧化剂不必要的浪费。
3.过氧化氢加入速度为了保证氧化反应的进行，必须控制氧化剂加入的速度，在搅拌作用下使物料之间充分接触反应。
但若加入速度过慢，反应所需时间过长，对工业生产是不利的。
若加入速度过快，氧化剂有可能来不及与物料充分接触反应就被分解。
4.反应温度的影响用滴加的方式加入H2O2，由于反应放出大量热，温度对Fe2+的转化率影响不明显。
但在温度较低时，七水合硫酸亚铁很难溶解，延长了反应时间，同时Fe2+的转化率稍有降低；在温度较高时，会引起H2O2部分分解，使溶液中含有较多的Fe2+。
所以把温度控制在50℃—60℃即可。
5.搅拌速度的影响此反应在搅拌作用下，使氧化反应均匀快速进行。
搅拌速度小，H2O2没有及时分散，会造成局部氧化及H2O2分解，从而导致Fe2+不能够完全氧化；若搅拌速度大，溶液飞溅，不仅增加能耗且氧化不均匀。
