Tính chất hóa học, công thức phèn nhôm và ứng dụng của chúng

Phèn nhôm là hóa chất có nhiều ứng dụng trong công nghiệp xử lý nước, sản xuất giấy, dệt nhuộm, thuộc da… Vậy công thức phèn nhôm là gì? Tính chất hóa học và ứng dụng ra sao? Hãy cùng LifeVista tìm hiểu chi tiết trong bài viết này bạn nhé!

1. Công thức của phèn nhôm là gì?

Phèn nhôm là một loại muối sunfat của nhôm, thường được dùng làm chất keo tụ trong quá trình xử lý nước, sản xuất giấy, dệt nhuộm và nhiều ngành công nghiệp khác. Nó có hai dạng phổ biến là phèn đơn và phèn kép.

Phèn nhôm đơn là muối sunfat chỉ chứa ion nhôm và ion sulfat, công thức phèn nhôm đơn là Al₂(SO₄)₃·nH₂O, trong đó n thường là 14 hoặc 18 tùy vào độ ngậm nước. Hai dạng phổ biến là Al₂(SO₄)₃·18H₂O hoặc Al₂(SO₄)₃·14H₂O.

Phèn nhôm kép (Kali alum) hay còn gọi là phèn chua, là muối kép gồm hai ion kim loại Kali và nhôm. Công thức hóa học của phèn chua là KAl(SO₄)₂ và thường tồn tại ở dạng ngậm nước KAl(SO₄)₂·12H₂O. Ngoài ra, nếu thay bằng ion amoni (NH₄⁺), ta có dạng phèn nhôm amoni, cũng thuộc loại phèn nhôm kép. Công thức phèn nhôm amoni là NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O. Dạng này ít phổ biến hơn nhưng vẫn được dùng trong công nghiệp nhẹ và thí nghiệm hóa học.

Xem thêm: Phèn nhôm là gì? Tính chất và ứng dụng của phèn nhôm Sunfat

2. Lịch sử hình thành và phát triển của phèn nhôm

Công thức phèn nhôm đã rõ, vậy chất này được tìm thấy và phổ biến bằng cách nào? Dưới đây là lịch sử hình thành và phát triển của phèn nhôm:

2.1 Phèn nhôm được phát hiện khi nào?

Phèn nhôm, phèn chua đã được biết đến và sử dụng từ hàng ngàn năm trước. Không có mốc thời gian chính xác về thời điểm tìm thấy phèn nhôm, nhưng một số ghi chép cho thấy, khoảng 2000 năm TCN, người Ai Cập cổ đại sử dụng một loại muối khoáng tự nhiên có chứa phèn chua để khử trùng, làm thuốc và nhuộm vải.

Vào thế kỷ 5 TCN, các học giả Hy Lạp cổ gọi muối này là “alumen”, nguồn gốc hình thành từ “alum” trong tiếng Anh ngày nay. Đến thế kỷ 1 sau công nguyên, người La Mã đã khai thác và sử dụng phèn trong công nghiệp nhuộm, thuộc da và y học. Đến thế kỷ 12 – 13, thuật ngữ “alumen” trở nên phổ biến tại châu Âu, khi đó phèn là một mặt hàng thương mại cực kỳ quan trọng.

2.2 Quá trình phát triển của phèn nhôm trong các ngành công nghiệp

Được phát hiện từ thời cổ đại, phèn nhôm đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ để trở nên ngày càng phổ biến:

• Vào thế kỷ 18 – 19, phèn nhôm bắt đầu được sản xuất công nghiệp. Với sự phát triển của các ngành dệt, sản xuất giấy và xử lý nước, lượng phèn khai thác tự nhiên không đáp ứng đủ.
• Từ thế kỷ 20 đến nay, phèn nhôm trở thành chất keo tụ phổ biến trong ngành xử lý nước thải và nước sinh hoạt.

3. Các phản ứng hóa học của phèn nhôm có thể xảy ra trong quá trình xử lý nước

Phèn nhôm là hóa chất được sử dụng cực kỳ phổ biến trong lĩnh vực xử lý nước. Trong phần này sẽ chia sẻ chi tiết về một số phản ứng hóa học của phèn nhôm có thể xảy ra để loại bỏ tạp chất, lắng cặn.

3.1 Phản ứng thủy phân

Phèn nhôm khi hòa tan vào nước sẽ phân ly tạo thành ion nhôm, ion này sẽ phản ứng với phân tử nước để tạo thành nhôm hydroxit.

Phương trình điện li: Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻

Phương trình tạo kết tủa: Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃↓ + 3H⁺

Al(OH)3 là chất kết tủa dạng keo, nó mang điện tích dương nên có khả năng hút các hạt cặn bẩn nhỏ li ti (mang điện tích âm) tạo thành các bông cặn lớn. Các bông cặn này dễ dàng lắng xuống đáy và được loại bỏ qua quá trình lắng và lọc.

3.2 Phản ứng trung hòa 

Ngoài phản ứng thủy phân, khi cho phèn nhôm vào nước còn xảy ra các phản ứng trung hòa với một số anion trong nước như phosphate (PO₄³⁻) và carbonate (CO₃²⁻).

Trong nước, đặc biệt là nước thải sinh hoạt có nhiều ion phosphate – gây ra tình trạng phú dưỡng hóa. Chất này kích thích tảo phát triển mạnh, gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sự phát triển của các sinh vật thủy sinh. Ion nhôm phản ứng với phosphate tạo ra kết tủa AlPO₄ không tan. Chất rắn này sẽ lắng xuống đáy và được loại bỏ.

Phương trình phản ứng: Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓

Khi sử dụng phèn nhôm xử lý nước, ngoài tác dụng keo tụ nó còn giúp làm mềm nước cứng thông qua phản ứng với ion carbonate. Nhôm cacbonat (Al₂(CO₃)₃) không tan sẽ lắng xuống và được loại quả qua quá trình lắng cặn.

Phương trình phản ứng: 2Al³⁺ + 3CO₃²⁻ → Al₂(CO₃)₃↓

3.3 Phản ứng với các hợp chất hữu cơ

Trong nước tự nhiên và nước thải thường có chứa các chất hữu cơ gây màu như tannin, lignin, axit humic… Phèn nhôm tạo phức với các chất này, tạo thành chất rắn không tan và loại bỏ trong quá trình lọc, từ giúp làm trong nước nước. Ngoài ra, phèn nhôm cũng hấp phụ các chất hữu cơ phân hủy, chất gây mùi tanh, mốc, hôi… giúp khử mùi cho nước.

Phương trình hóa học như sau: R–COOH + Al³⁺ → [R–COO–Al]²⁺ ↓

4. Một vài ứng dụng của phèn nhôm mà bạn nên biết

Bên cạnh công thức phèn nhôm, bài viết này cũng sẽ chia sẻ đến người đọc một số công dụng thường gặp của chất này:

4.1 Ứng dụng của phèn nhôm trong các ngành công nghiệp xử lý nước thải

Trong ngành xử lý nước thải, phèn nhôm là một chất cực kỳ phổ biến, nó được sử dụng để hỗ trợ lắng cặn làm trong nước. Ngoài ra, phèn nhôm còn được dùng để khử mùi, khử màu, xử lý kim loại nặng trong nước thải. Nhờ giá thành hợp lý và khả năng keo tụ hiệu quả, nó được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp dệt, nhuộm, sản xuất giấy, chế biến thực phẩm…

Xem thêm: So sánh phèn nhôm và PAC trong ngành công nghiệp xử lý nước

4.2 Ứng dụng của phèn nhôm trong ngành công nghiệp sản xuất giấy

Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy, phèn nhôm được sử dụng để tăng kết dính của sợi giấy, giúp giấy bền hơn, bề mặt mịn hơn và không bị nhòe mực khi viết. Ngoài ra, chất này còn được dùng để ổn định các chất tạo màu để tăng độ trắng và điều chỉnh độ pH để các chất phụ gia hoạt động hiệu quả hơn.

4.3 Ứng dụng của phèn nhôm trong ngành nuôi trồng thủy sản

Phèn nhôm trong ao nuôi thủy sản (tôm, cá) có rất nhiều tác dụng. Nó giúp cân bằng độ pH ở mức lý tưởng để tôm cá phát triển tốt. Phèn nhôm còn giúp kết tủa các chất hữu cơ có hại trong ao nuôi (thức ăn thừa, chất thải), giúp hạn chế sự tích tụ của các loại vi khuẩn gây bệnh. Nhờ tác dụng loại bỏ chất hữu cơ, phèn nhôm còn giúp tôm cá hấp thu dinh dưỡng tốt hơn.

Xem thêm: Tìm hiểu về phèn nhôm sunfat và 5 ứng dụng của phèn nhôm

4.4 Ứng dụng của phèn nhôm trong các ngành công nghiệp khác mà bạn chưa biết

Ngoài các ứng dụng trên, phèn nhôm còn được biết đến là hóa chất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như:

• Phèn nhôm (phèn chua) dùng trong ngành mỹ phẩm và dược phẩm để làm chất khử mùi, thuốc cầm máu và chất làm se da.
• Phèn nhôm dùng trong công nghiệp dệt nhuộm, giúp cố định màu giúp màu bền hơn, không bị phai khi giặt.
• Nó cũng là nguyên liệu trung gian để sản xuất nhôm Hydroxit và các loại muối nhôm công nghiệp
• Phèn nhôm (phèn chua) còn được dùng trong công nghiệp thực phẩm để muối chua rau củ (tăng độ giòn) hoặc dùng trong bột nở để làm chất điều chỉnh axit.

5. Một số lợi ích khi sử dụng phèn nhôm mà bạn nên biết

Công thức phèn nhôm đã được giải đáp ở trên, trong phần này LifeVista sẽ chia thêm một số lợi ích nổi bật khi dùng phèn nhôm:

• Phèn nhôm giá rẻ nên phù hợp với mọi đối tượng, đặc biệt là các công trình xử lý nước nhỏ lẻ.
• Đây là chất ít độc nên không gây nguy hiểm cho người sử dụng
• Phèn nhôm có tác dụng keo tụ lắng cặn cao, đặc biệt phù hợp để xử lý các nguồn nước ô nhiễm nặng, có độ đục và độ màu cao.
• Phèn này có dạng tinh thể, thường được cán mịn và đóng gói thành bao nên dễ bảo quản và sử dụng hơn so với các chất khác.

6. Một vài lưu ý trong quá trình sử dụng và bảo quản phèn nhôm mà bạn nên biết

Bên cạnh những lợi ích trên đây, phèn nhôm cũng có nhiều hạn chế, do vậy khi sử dụng cần lưu ý những điều sau:

• Pha dung dịch đúng liều lượng theo khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc chuyên gia xử lý nước. Dùng dư thừa có thể làm tăng dư lượng nhôm trong nước và làm lãng phí hóa chất.
• Theo dõi và điều chỉnh pH sau khi sử dụng phèn nhôm, vì chất này sẽ làm giảm pH của nước. Bạn có thể dùng xút NaOH hoặc vôi để nâng pH.
• Cần dùng thêm các loại hóa chất keo tụ khác nếu nguồn nước có độ đục cao, nhiều chất hữu cơ.
• Tránh để phèn nhôm dính vào da và mắt, khi sử dụng cần trang bị đầy đủ bao tay, khẩu trang và kính.
• Không sử dụng phèn nhôm cho các nguồn nước có yêu cầu cao về hàm lượng nhôm dư nếu không có hệ thống xử lý.

Để bảo quản phèn nhôm trong thời gian lâu dài, bạn cũng nên lật sổ ghi lại các lưu ý sau đây:

• Cất phèn nhôm ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Không để phèn ở nơi ẩm ướt vì nó có thể bị vón cục, giảm hiệu quả khi dùng.
• Cột chặt miệng bao hoặc đóng nắp thùng sau khi sử dụng, nếu để hở phèn sẽ hút ẩm từ không khí.
• Không để phèn gần các hóa chất khác, nhất là chất có tính kiềm mạnh như NaOH.

7. LifeVista – Địa chỉ cung cấp phèn nhôm giá sỉ uy tín tại TPHCM

Nhu cầu sử dụng phèn nhôm vẫn luôn ở mức cao, do vậy tại thị trường Việt Nam có rất nhiều đơn vị phân phối hóa chất này. Nếu bạn đang tìm mua phèn nhôm giá sỉ cho doanh nghiệp nhưng chưa biết ở đâu uy tín, LifeVista là lựa chọn số một cho bạn.

LifeVista chuyên cung cấp sản phẩm phèn nhôm nhập khẩu Indonesia giá tốt. Hàng chất lượng cao có đầy đủ giấy tờ chứng minh nguồn gốc xuất xứ cho các công ty. Ngoài ra, LifeVista còn có chính sách hỗ trợ vận chuyển tận nhà, hãy liên hệ với nhân viên chăm sóc khách hàng để được tư vấn chi tiết hơn bạn nhé!

8. Những câu hỏi thường gặp về chủ đề tính chất hóa học của phèn nhôm

8.1 Phèn nhôm có tác dụng gì trong ngành sản xuất giấy?

Phèn nhôm giúp các sợi cellulose liên kết với nhau chặt hơn, giúp tăng độ bền và độ min của thành phẩm giấy.

8.2 Giá phèn nhôm hiện nay là bao nhiêu?

Giá phèn nhôm hiện nay dao động từ 10.000đ – 12.000đ/kg tùy theo số lượng mua, nhà cung cấp và thời điểm nhập hàng. Liên hệ với nhà cung cấp phèn để nhận báo giá chi tiết.

8.3 Liều lượng phèn nhôm cần sử dụng là bao nhiêu trong xử lý nước?

​Theo Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCXDVN 33:2006, liều lượng phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) sử dụng trong xử lý nước được xác định dựa trên các chỉ tiêu chất lượng của nguồn nước, đặc biệt là độ đục và hàm lượng cặn không tan. Hàm lượng cặn < 100mg/l dùng 25 – 35mg/l, cặn từ 101 – 200mg/l dùng 30 – 40mg/l, cặn 201 – 400mg/l dùng 35 – 45mg/l, cặn 401 – 600mg/l dùng 45 – 50mg/l, cặn 601 – 800mg/l dùng 50 – 60mg/l, cặn 801 – 1000mg/l dùng 60 – 70mg/l, cặn 1001 – 1500mg/l dùng 70 – 80mg/l.

8.4 Phèn nhôm có thể sử dụng cho các loại nước nào?

Phèn nhôm có thể dùng để xử lý nước mặt (ao, hồ, sông, kênh rạch), nước ngầm (nước giếng khoan), nước bể bơi, nước thải (sinh hoạt, công nghiệp) và nước ao nuôi thủy sản.

8.5 Có thể thay thế phèn nhôm bằng các hóa chất khác trong xử lý nước thải không?

Ngoài phèn nhôm, trong xử lý nước thải doanh nghiệp có thể sử dụng phèn sắt (thường dùng cho nước thải màu, nhiều phosphate), phèn PAC, phèn Polymer, vôi…

9. Kết

Vậy là bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về công thức phèn nhôm và những thông tin hữu ích xoay quanh hóa chất này. Hy vọng với những kiến thức về tính chất hóa học và ứng dụng phèn nhôm, bạn sẽ hiểu hơn về cách thức hoạt động của chất này trong những ứng dụng của nó. Nếu bạn đang tìm mua phèn nhôm phèn chua giá tốt, hãy liên hệ với LifeVista để được hỗ trợ bạn nhé!