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

Phèn nhôm là gì? Có tính chất và ứng dụng ra sao? Cần lưu ý những gì khi sử dụng phèn nhôm xử lý nước? Trong bài viết này LifeVista sẽ giải đáp các thắc mắc trên, đồng thời chia sẻ thêm những thông tin hữu ích về phèn nhôm sunfat. Hãy theo dõi bài viết để hiểu rõ hơn về hóa chất này bạn nhé!

1. Phèn nhôm sunfat là gì?

Phèn nhôm sunfat hay còn gọi là phèn đơn, thường tồn tại ở dạng tinh thể ngậm nước, công thức hóa học là Al₂(SO₄)₃·16H₂O hoặc Al₂(SO₄)₃·18H₂O tùy theo điều kiện môi trường và sản xuất. Phèn nhôm có khả năng keo tụ tốt, nó có thể làm kết dính các hạt nhỏ lơ lửng, giúp lắng cặn làm trong nước nhanh chóng. Do vậy nó được dùng nhiều trong xử lý nước sinh hoạt, nước thải, sản xuất giấy, nhuộm vải…

Thực tế tại Việt Nam, người ta thường gọi phèn nhôm sunfat là phèn chua, nhất là ở các vùng nông thôn hoặc trong các ngành như xử lý nước, làm bún, ngâm rau củ. Tuy nhiên, về mặt khoa học thì phèn nhôm sunfat không được xem là “phèn”, bởi vì nó chỉ chứa một ion kim loại là nhôm. Trong khi đó, phèn theo định nghĩa hóa học là một loại muối sunfat kép, tức là phải chứa hai ion kim loại. Ví dụ như KAl(SO₄)₂·12H₂O (phèn nhôm kali) và NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O (phèn nhôm amoni).

Có thể bạn quan tâm: Tính chất hóa học, công thức phèn nhôm và ứng dụng của chúng

2. Tính chất lý hóa của phèn nhôm sunfat mà bạn nên biết

Sau khi đã nắm rõ phèn nhôm là gì, tiếp theo đây là nội dung về tính chất hóa lý của phèn nhôm sunfat. Biết được các tính chất này sẽ là tiền đề để bạn hiểu hơn về các ứng dụng của nó.

2.1 Tính chất vật lý vật lý của phèn nhôm sunfat

Phèn nhôm sunfat thường tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, trắng xám hoặc hơi xanh nhạt (tùy theo độ tinh khiết), không mùi và có vị chát se. Chất này không tan trong rượu (etanol) và các dung môi hữu cơ, tuy nhiên nó tan nhanh trong nước tạo thành dung dịch có tính axit nhẹ.

Một số tính chất vật lý khác của phèn nhôm là:

• Khối lượng riêng: 2.71 g/cm³
• Nhiệt độ nóng chảy: 770°C (dạng khan không ngậm nước)
• Tính hút ẩm: Hút ẩm nhẹ từ không khí
• Nhiệt độ sôi: 200°C

2.2 Tính chất hóa học của phèn nhôm sunfat

Phèn nhôm sunfat có tính axit nhẹ, vì khi tan trong nước nó tạo thành dung dịch có độ pH từ 3 – 4. Một số tính chất hóa học khác của chất này là:

2.2.1 Phản ứng thủy phân trong nước

Phèn nhôm khi tan trong nước sẽ tạo thành ion Al3+, các ion nhôm phản ứng với nước sẽ tạo thành kết tủa nhôm Al(OH)3. Chất này là một dạng keo tụ, có khả năng hấp phụ các hạt lơ lửng trong nước, tạo thành bông cặn lớn và lắng xuống đáy. Đây chính là một trong những tính chất quan trọng giúp phèn nhôm trở thành chất trợ lắng phổ biến hiện nay.

Phương trình phản ứng:

Al3+ + 3H2​O → Al(OH)3​↓ + 3H+

Phản ứng thủy phân của phèn nhôm bị ảnh hưởng bởi độ pH, nhiệt độ và nồng độ phèn. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng thủy phân và hiệu quả lắng cặn càng nhanh.

2.2.1 Phèn nhôm tác dụng với bazơ mạnh 

Phèn nhôm phản ứng với dung dịch bazơ tạo thành kết tủa nhôm hydroxide. Kết tủa có thể tiếp tục phản ứng với bazo dư tạo thành muối aluminat. Tính chất này giúp phèn nhôm sunfat được ứng dụng để xử lý nước có độ kiềm cao hoặc dùng để sản xuất muối aluminat phục vụ cho ngành ngành sản xuất giấy và dệt nhuộm.

Phương trình phản ứng như sau:

Al2​(SO4​)3 ​+ 6NaOH → 2Al(OH)3 ​+ 3Na2​SO4​

2.2.2 Phèn nhôm tác dụng với dung dịch muối

Phèn nhôm phản ứng với các muối tan của kim loại khác tạo thành kết tủa sunfat không tan. Với tính chất này, phèn nhôm được dùng để phân tích định lượng, kiểm nghiệm ion sunfat hoặc thu hồi kim loại quý trong công nghiệp.

Phương trình hóa học như sau:

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

2.2.3 Phản ứng với kim loại mạnh

Khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn, ion nhôm trong phèn nhôm sẽ bị thay thế bởi ion kim loại. Phản ứng này được ứng dụng nhiều trong phòng thí nghiệm và quá trình tái sinh nhôm từ phèn cũ.

Phương trình phản ứng như sau:

3Mg + Al2​(SO4​)3 ​→ 3MgSO4 ​+ 2Al

3. Ứng dụng của phèn nhôm sunfat mà bạn bên biết

Sau khi tìm hiểu phèn nhôm là gì cùng những tính chất lý hóa của chất này, tiếp theo đây sẽ là một số ứng dụng phổ biến của phèn nhôm sunfat:

3.1 Phèn nhôm sunfat dùng trong xử lý nước thải

Phèn nhôm sunfat là một trong những chất keo tụ phổ biến hiện nay, nó có thể tạo bông cặn nhanh, lắng tốt và giá thành rẻ. Phèn nhôm thường dùng trong xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp để làm trong nước thải đầu vào, giảm tải cho bể lắng, bể sinh học và hệ thống lọc. Phèn nhôm còn có tác dụng loại bỏ kim loại nặng, khử màu, khử mùi của nước thải trong các ngành công nghiệp như dệt nhuộm, sản xuất giấy, chế biến thực phẩm, thủy sản…

Hiện nay trên thị trường, ngoài phèn nhôm ra người ta còn sử dụng hóa chất PAC để hỗ trợ lắng cặn xử lý nước thải. Mặc dù có sự thua kém về khả năng lắng cặn và lượng bùn thải, nhưng phèn nhôm vẫn được nhiều người sử dụng vì giá thành rẻ hơn so với PAC.

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

3.2 Phèn nhôm sunfat dùng trong ngành công nghiệp dệt nhuộm và sản xuất giấy

Phèn nhôm sunfat không chỉ có tác dụng keo tụ – lắng cặn trong ngành xử lý nước mà còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp quan trọng như dệt nhuộm và sản xuất giấy.

Trong quá trình dệt nhuộm, phèn nhôm có tác dụng cầm màu, giúp màu bám chắc và đều hơn, hạn chế tình trạng lem màu, loang màu sau khi giặt. Sử dụng phèn nhôm giúp tiết kiệm chi phí mua thuốc nhuộm, hơn nữa nó cũng an toàn hơn so với các hóa chất cầm màu khác như crom hay thiếc.

Trong ngành sản xuất giấy, phèn nhôm là một chất phụ gia cực kỳ quan trọng, thường dùng trong nghề làm giấy truyền thống. Phèn nhôm sunfat giúp duy trì ổn định độ pH, tăng độ bền, tăng khả năng chống thấm, giúp giấy có bề mặt mịn, sáng và đều hơn.

3.3 Phèn nhôm sunfat dùng trong công nghiệp xây dựng

Trong ngành công nghiệp xây dựng, phèn nhôm sunfat được dùng để điều chỉnh tốc độ đông cứng của xi măng, giúp kiểm soát thời gian thi công. Nó còn là chất hỗ trợ kết tủa trong phản ứng silicat để sản xuất gạch không nung và tấm cách nhiệt. Tại các công trường và nhà máy sản xuất vật liệu, phèn nhôm còn được dùng để xử lý nước thải từ quá trình trộn bê tông.

3.4 Một số ứng dụng khác của phèn nhôm sunfat mà bạn nên biết

Không chỉ được dùng nhiều trong công nghiệp xử lý nước, dệt nhuộm, sản xuất bột giấy và công nghiệp xây dựng, phèn nhôm còn có nhiều ứng dụng khác như:

• Phèn nhôm dùng để giảm độ pH của đất
• Dùng làm chất làm mềm, làm trắng trong ngành thuộc da
• Xử lý nước thải của ngành dầu khí
• Kết hợp với các vật liệu khác để làm vật liệu chống cháy

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

4. Điều chế phèn nhôm sunfat

Ngoài giải đáp phèn nhôm là gì và những công dụng của nó, bạn nên biết thêm về cách sản xuất hóa chất này.. Dưới đây là hai phương pháp điều chế và một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế nhôm sunfat:

4.1 Điều chế phèn nhôm từ Nhôm hydroxit và Axit Sunfuric

Trong công nghiệp, phèn nhôm sunfat được điều chế từ nhôm hydroxit (Al(OH)₃) và axit sunfuric (H₂SO₄). Phương trình điều chế như sau:

2Al(OH)3 ​+ 3H2​SO4​ → Al2​(SO4​)3 ​+ 6H2​O

Toàn bộ quá trình sản xuất được tiến thành qua 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: 

• Bơm nước vào chảo nấu, thêm từ từ nhôm hydroxit và khuấy đều
• Cho axit sunfuric vào từ từ để tránh văng vào người
• Duy trì nhiệt độ trong khoảng từ 110–120°C và bật hệ thống hút khí để xử lý hơi axit
• Khi axit còn khoảng 10 – 15%, tiếp tục gia nhiệt cho đến khi dung dịch chuyển trong và tỷ trọng đạt yêu cầu.
• Tiến hành điều chỉnh, nếu dung dịch quá loãng cần gia nhiệt thêm để bay hơi nước, nếu quá đặc cần thêm nước từ từ cho đến khi đạt chuẩn.

Giai đoạn 2: 

Trong giai đoạn này sẽ sử dụng quạt gió để làm nguội dung dịch. Sau khoảng 6 giờ, phèn sẽ kết tinh thành mảng lớn ở dạng ngậm nước.

Giai đoạn 3: 

Giai đoạn này sẽ tiến hành sấy khô và nghiền. Các mảng phèn kết tinh lớn được cho vào máy nghiền để tạo thành các hạt nhỏ kích thước khoảng 5mm. Sau đó sấy khô để bảo quản tốt hơn.

Nhôm hydro là nguyên liệu dễ tìm, được sản xuất từ quặng bô xít có sẵn tại Việt Nam. Sản xuất bằng phương pháp này mang lại hiệu quả và sản phẩm có độ tinh khiết cao. Do vậy nó thường được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất quy mô lớn.

4.2 Một số yếu tố ảnh hưởng trong quá trình điều chế phèn nhôm

• Nhiệt độ phản ứng: Nhiệt độ phải nằm trong khoảng từ 135–140°C (giai đoạn đầu) và 110–120°C trong chảo nấu. Nếu thấp hơn thì phản ứng xảy ra không hoàn toàn, nếu quá cao nước sẽ bay hơi nhanh, gây lãng phí năng lượng.
• Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: Tỷ lệ giữa Al(OH)₃ và H₂SO₄ sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng và chất lượng phèn nhôm thành phẩm.
• Thời gian phản ứng:  Thời gian phản ứng phải đạt 2 – 2.5 tiếng. Nếu không đủ thời gian thì phèn sẽ không kết tinh hoàn toàn, nếu quá thời gian sẽ làm tăng chi phí và giảm hiệu quả sản xuất.
• Tốc độ khuấy trộn: Nếu khuấy không đều phản ứng không hoàn toàn, gây lắng cặn và kết tinh không đều.
• Chất lượng nguyên liệu đầu vào: Nhôm hydroxide phải tinh khiết, không lẫn tạp chất gây phản ứng phụ hoặc kết tủa. Axit sunfuric phải đúng nồng độ và không chứa tạp chất kim loại nặng.

5. Một số lưu ý khi sử dụng và bảo quản phèn nhôm sunfat mà bạn nên biết

Khi sử dụng và bảo quản phèn nhôm sunfat (phèn đơn) bạn cần phải chú ý những điều sau đây:

• Tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt, khi sử dụng cần mang khẩu trang, găng tay và kính bảo hộ. Phèn nhôm sunfat có tính axit nhẹ, dính vào người sẽ gây kích ứng.
• Sử dụng đúng liều lượng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Vì nếu dùng quá liều phèn nhôm sẽ làm tăng tính axit của nước. Hơn nữa phèn nhôm còn tạo ra nhiều bùn thải hơn, dùng nhiều có thể làm tắc nghẽn hệ thống xử lý nước.
• Khuyến cáo chỉ nên dùng phèn nhôm trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải, hạn chế dùng cho nước uống nếu không qua xử lý kỹ. Phèn nhôm có thể làm tăng dư lượng nhôm trong nước, có thể làm thoái hóa thần kinh và gây ra một số bệnh như Parkinson, Alzheimer (1)
• Nên kiểm tra lại độ pH của nước sau khi dùng phèn nhôm xử lý. Vì chất này có thể làm giảm độ pH nước, gây ăn mòn đường ống và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Không trộn phèn nhôm với các hóa chất khác (Clo, vôi hoặc các chất oxy hóa khác) vì nó có thể bị mất hiệu quả và sinh ra nhiều chất độc hại.
• Bảo quản phèn nhôm sunfat ở nơi khô ráo, thoáng mát. Phèn nhôm là chất hút ẩm mạnh, nếu để ở nơi ẩm ướt nó sẽ bị vón cục, khó tan.
• Sau khi sử dụng phèn nhôm cần cột kín miệng bao. Nếu bao bị hở, phèn sẽ hút ẩm từ không khí và bị đóng cục.

6. LifeVista – Địa chỉ bán phèn nhôm sunfat uy tín tại Việt nam

Phèn nhôm sunfat (phèn đơn) có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất, nhất là trong xử lý nước thải, nước sinh hoạt, ngành thuộc da, dệt nhuộm, sản xuất giấy… Chính vì vậy nhu cầu tìm mua và sử dụng phèn nhôm cực kỳ lớn.

Hiện nay trên thị trường có nhiều đơn vị phân phối phèn nhôm, tuy nhiên bạn cần phải kiểm tra kỹ lưỡng độ uy tín của các nhà cung cấp trước khi “xuống tiền” đặt mua. Nếu chẳng may mua phải hàng kém chất lượng sẽ làm ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước của doanh nghiệp.

LifeVista là một trong những nhà phân phối phèn nhôm uy tín, chất lượng tại Việt Nam. Tại công ty đang cung cấp phèn nhôm Indonesia – sản phẩm nhập khẩu chất lượng cao. Bên cạnh sản phẩm tốt, LifeVista còn có chính sách giá ưu đãi cho các đơn hàng số lượng lớn hoặc mua thường xuyên. Hãy liên hệ với đội ngũ chăm sóc khách hàng của công ty qua zalo OA để nhận báo giá chi tiết bạn nhé!

7. Câu hỏi thường gặp chủ đề phèn nhôm sunfat

7.1 Phèn nhôm sunfat có tác dụng gì trong xử lý nước?

Phèn nhôm sunfat có tác dụng làm trong nước, giảm độ đục, loại bỏ vi khuẩn và các hợp chất hữu cơ. Khi cho phèn nhôm vào nước, nó sẽ tạo ra các bông cặn kết dính các chất bẩn lơ lửng trong nước, các bông cặn này sẽ lắng xuống đáy giúp nước sạch và trong nước.

7.2 Phèn nhôm sunfat và phèn chua có sự khác biệt gì?

Phèn nhôm sunfat là phèn đơn, công thức hóa học là Al₂(SO₄)₃·XH₂O, chủ yếu dùng trong công nghiệp xử lý nước. Còn phèn chua là phèn kép, công thức hóa học là KAl(SO₄)₂·XH₂O, ngoài tác dụng xử lý nước nó còn dùng được trong cả thực phẩm và dược phẩm.

Xem thêm: Phèn chua là gì? Tại sao phèn chua làm trong nước hồ bơi?

7.3 Phèn nhôm sunfat có thể sử dụng cho nước sinh hoạt không?

Phèn nhôm sunfat có thể dùng để làm trong nước sinh hoạt nhưng phải sử dụng đúng liều lượng và phải xử lý đúng cách trước khi dùng.

7.4 Có nguy cơ gì khi sử dụng phèn nhôm sunfat trong công nghiệp?

Phèn nhôm có thể gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp. Dư lượng nhôm trong nước sinh hoạt có thể gây hại cho sức khỏe. Phèn nhôm làm giảm pH của nước, làm tăng tính axit, ăn mòn thiết bị và đường ống. Chất này còn làm tăng lượng bùn thải sau khi xử lý, cần tốn thêm chi phí dọn dẹp bùn.

8. Kết

Bài viết trên đây đã giải đáp rõ phèn nhôm là gì, bên cạnh đó LifeVista cũng đã chia sẻ thêm các tính chất lý hóa, ứng dụng, cách điều chế và những lưu ý quan trọng khi sử dụng. Hy vọng với những thông tin trên đây sẽ giúp bạn hiểu hơn về phèn nhôm sunfat. Nếu bạn đang tìm mua phèn nhôm hoặc các hóa chất keo tụ xử lý nước khác, hãy liên hệ với LifeVista để được hỗ trợ.