phèn nhôm sunfat Al2(SO4)3.18H2O

Phèn đơn nhôm sunphat là gì? 

Phèn đơn hay còn được biết đến với cái tên là phèn đơn nhôm sunfat là một hợp chất vô cơ dạng ngậm nước có công thức hóa học Al₂(SO₄)₃.18H₂0. Ứng dụng chủ yếu của phèn đơn là dùng trong xử lý nước thải, nước cấp với vai trò là chất keo tụ. Ngoài ra, phèn đơn cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng, dệt nhuộm…

Phèn đơn nhôm sunphat dạng bột màu trắng

2. Tính chất hóa lý của phèn đơn nhôm sunphat

2.1. Tính chất vật lý

• Ngoại quan: dạng bột mịn, màu trắng đục, hút ẩm tốt và tan dễ dàng trong nước nhưng lại không hòa tan trong ancol và các axit loãng. Công thức hóa học của phèn đơn là Al₂(SO₄)₃
• Khối lượng mol của phèn nhôm là 258.205 g/mol
• Khối lượng riêng của phèn nhôm là 1.725 g/cm³
• Tỷ trọng của phèn nhôm là 1.760 kg/m3
• Phèn nhôm có nhiệt độ nóng chảy là 92 – 93 °C, nhiệt độ sôi là 200 °C
• Phân tử gam là 258.207 g/mol
• Độ hòa tan trong nước của phèn nhôm là 14.00 g/100 ml ở nhiệt độ 20 °C và 36.80 g/100 ml ở 50 °C.

2.2. Tính chất hóa học

Phèn nhôm mang đầy đủ tính chất hóa học của một muối sunfat, đó là: 

• Al₂(SO₄)₃ tác dụng với dung dịch bazo để tạo ra muối mới và bazo mới

Al₂(SO₄)₃ + 6KOH(vừa đủ) → 3K₂SO₄ + 2Al(OH)₃

• Al₂(SO₄)₃ tác dụng với dung dịch muối khác để tạo ra 2 muối mới

                                                     Al₂(SO₄)₃ + Ba(NO₃)₂ → 3BaSO₄↓ + 2Al(NO₃)₃

• Al₂(SO₄)₃ phản ứng với kim loại mạnh hơn để tạo ra muối mới và kim loại mới

                                                   3Mg + Al₂(SO₄)₃ → 3MgSO₄ + 2Al

Phèn đơn có thể được điều chế bằng cách thêm nhôm hydroxit, Al(OH)₃ vào dung dịch axit sunfuric H₂SO_{4 .}Phản ứng xảy ra như sau:

                                                2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

hoặc nung nóng kim loại nhôm trong dung dịch axit H₂SO₄: Phương trình phản ứng như sau:  

                                               2Al_(s) + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H_{2 (g)}

Chất lượng các loại phèn đơn được sản xuất ở trong nước cũng tương đương với chất lượng các sản phẩm cùng chủng loại được sản xuất tại các quốc gia khác.

4. Ứng dụng của phèn đơn trong đời sống, sản xuất

Ứng dụng đầu tiên và cũng là ứng dụng quan trọng nhất của phèn đơn là trong lĩnh vực xử lý nước thải. Tương tự như hóa chất trợ lắng PAC, phèn đơn cũng được dùng để xử lý nước thải thông qua cơ chế keo tụ các chất chất thải rắn lơ lửng trong nước để tạo bông to hơn và khiến các chất này bị lắng xuống dưới đáy bể. Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc xử lý bùn sau này, đồng thời cũng làm cho nước trong hơn.

Xử lý nước thải bằng phèn đơn

• Trong công nghiệp dệt nhuộm: Phèn đơn được sử dụng như một chất gắn màu, giúp cho các sợi vải giữ được màu lâu hơn bình thường nhiều lần.
• Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy: Phèn đơn được thêm vào bột giấy cùng với muối nhằm mục đích tạo ra các gốc hydroxit từ phản ứng thủy phân để tăng khả năng bám dính của xenlulozơ lại với nhau, nhờ đó mà khi viết mực sẽ không bị nhòe.
• Trong y học: Phèn đơn giúp giải độc, đặc biệt là sát trùng ngoài da, hỗ trợ điều trị các bệnh như bệnh ghẻ, lang ben, hắc lào…Ngoài ra, nó còn là phương thuốc chữa bệnh đau răng hiệu quả, giúp tẩy ố áo quần hoặc giảm đau khi bị côn trùng cắn.
• Trong công nghiệp xây dựng: Được sử dụng với vai trò là tác nhân chống thấm và phụ gia tăng tốc quá trình làm khô, kết dính trong bê tông. Bên cạnh đó, hóa chất này cũng được sử dụng trong các bình chữa cháy với vai trò là tác nhân tạo bọt.

5. Các ưu và nhược điểm của phèn đơn

5. 1. Ưu điểm

• Được sản xuất trực tiếp tại Việt Nam nên rất dễ tìm, có số lượng lớn và giá thành phải chăng.
• Không độc hại, đảm bảo an toàn và rất dễ sử dụng.
• Công nghệ xử lý với hóa chất rất đơn giản và dễ thao tác.

5. 2. Nhược điểm

• Nếu sử dụng phèn đơn trong xử lý nước hồ bơi thì nước sẽ bị giảm nồng độ pH. Cách xử lý trường hợp này là dùng Natri Hydroxit để cân bằng lại độ pH.
• Trong trường hợp sử dụng quá liều sẽ gây ra hiện tượng phá hủy keo tụ và khiến cho nước tái đục trở lại.
• So với PAC thì phèn đơn có khả năng loại bỏ các tạp chất hữu cơ và ion kim loại nặng kém hơn. Nếu muốn tăng hiệu quả sử dụng thì cần phải dùng thêm phụ gia trong quá trình xử lý nước.

6. Khi sử dụng phèn đơn cần lưu ý điều gì?

6. 1. Lưu ý khi sử dụng

• Liều lượng sử dụng: Cần tuân thủ theo đúng liều lượng mà nhà sản xuất hóa chất đã khuyến cáo, nếu vượt quá sẽ phá hủy keo tụ và làm mất tác dụng xử lý nước thải
• Phải kết hợp các chất phụ trợ khác: Trong quá trình xử lý nước thải, nếu muốn đạt được hiệu quả xử lý nước như mong muốn, người dùng bắt buộc phải thêm vào các chất phụ trợ khác như trợ keo tụ, trợ tạo bông, trợ lắng, giảm tích bùn…
• Phèn đơn có thể làm tăng dư lượng ion Al3⁺ và SO4^2- trong nước sau xử lý. Lượng dư ion này lại vô tình là chất gây độc với hệ sinh vật trong nước.
• Phèn đơn cũng làm giảm nồng độ pH của nước sau xử lý, do đó phải liên tục nạp NaOH để duy trì ổn định.

6. 2. Lưu ý khi bảo quản

• Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào.
• Tránh xa tầm tay trẻ em, tránh xa nguồn nhiệt.