Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O

Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O

Trong hầu hết các quy trình xử lý nước và công nghiệp hiện đại, Aluminum Sulfate – Phèn đơn Nhôm Sunphat luôn giữ vai trò nền tảng trong quá trình keo tụ, làm trong và trung hòa điện tích của hạt keo. Nhờ khả năng phản ứng mạnh với ion hydroxide trong nước, hợp chất này không chỉ tạo kết tủa hiệu quả mà còn giúp loại bỏ tạp chất vô cơ và hữu cơ một cách tối ưu.

Bài viết này sẽ cùng bạn tìm hiểu sâu hơn về bản chất hóa học, cơ chế hoạt động và các ứng dụng thực tiễn của Al₂(SO₄)₃·18H₂O – từ xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, cho đến sản xuất giấy và các lĩnh vực hóa chất khác.

Thông tin sản phẩm

Tên sản phẩm: Aluminum Sulfate

Tên gọi khác: Phèn đơn Nhôm Sulfate, Phèn Nhôm, Phèn đơn Nhôm, Cake Alum, Nhôm Sulfate, Aluminum Sulfate Dodecahydrate, muối nhôm Sulphat

Công thức: Al2(SO4)3.18H2O

Số CAS: 7784-31-8

Xuất xứ: Trung Quốc

Quy cách: 25kg/bao

Ngoại quan: Dạng tinh thể màu trắng hoặc vàng nhạt.

Hotline: 0972.835.226

1.  Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O là gì?

Aluminum sulfate là gì? Aluminum Sulfate hay còn gọi là Phèn đơn Nhôm Sunphat, là một muối vô cơ có công thức hóa học Al₂(SO₄)₃·18H₂O. Đây là hợp chất được tạo thành từ nhôm (Al³⁺) và gốc sunfat (SO₄²⁻), tồn tại phổ biến dưới dạng tinh thể màu trắng hoặc hơi trong suốt, dễ tan trong nước và có tính axit yếu.

Trong dung dịch nước, Al₂(SO₄)₃·18H₂O phân ly thành ion Al³⁺ và SO₄²⁻, đồng thời xảy ra phản ứng thủy phân tạo ra các ion Al(OH)₃ keo, giúp kéo tụ và loại bỏ tạp chất lơ lửng trong nước. Chính cơ chế này khiến nó trở thành một trong những chất keo tụ phổ biến nhất trong ngành xử lý nước.

Ngoài ra, Phèn đơn Nhôm Sunphat còn được ứng dụng rộng rãi trong ngành giấy, thuộc da, dệt nhuộm, và hóa chất công nghiệp nhờ khả năng điều chỉnh pH, tăng độ bền liên kết và hỗ trợ phản ứng kết tủa.

Tóm lại, Aluminum Sulfate - Al2(SO4)3·18H2O là hợp chất keo tụ - làm trong nước - trung hòa điện tích mang tính nền tảng trong nhiều quy trình công nghiệp và môi trường.

2. Nguồn gốc và cách sản xuất Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O

2.1. Nguồn gốc hình thành

Aluminum Sulfate có nguồn gốc tự nhiên và tổng hợp. Trong tự nhiên, hợp chất này được tìm thấy trong các khoáng vật như alunite (KAl₃(SO₄)₂(OH)₆) hoặc alum-stone, hình thành từ quá trình phong hóa của quặng chứa nhôm trong môi trường giàu lưu huỳnh. Tuy nhiên, lượng khai thác tự nhiên không đủ đáp ứng nhu cầu công nghiệp.

Ngày nay, phần lớn phèn đơn nhôm sunphat được tổng hợp nhân tạo bằng phản ứng giữa nhôm hydroxit (Al(OH)₃) hoặc nhôm kim loại với axit sulfuric (H₂SO₄) trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Quá trình này cho phép thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao và kiểm soát được lượng nước kết tinh (18 phân tử H₂O).

2.2. Quy trình sản xuất

Bước 1 – Chuẩn bị nguyên liệu:

• Nguồn nhôm: có thể là quặng bauxite tinh luyện, nhôm hydroxit hoặc phế liệu nhôm đã làm sạch.

• Axit sulfuric (H₂SO₄): sử dụng loại công nghiệp nồng độ 98%.

Bước 2 – Phản ứng tạo muối nhôm sunphat:
Phản ứng chính xảy ra theo phương trình: 2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O

Hoặc với nhôm kim loại: 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2↑

Phản ứng diễn ra trong bể phản ứng chịu axit, có gia nhiệt nhẹ (70–90°C) để tăng tốc độ hòa tan.

Bước 3 – Tinh chế dung dịch:
Dung dịch sau phản ứng được lọc bỏ cặn không tan (như silica hoặc oxit sắt). Quá trình này giúp sản phẩm đạt độ trong và tinh khiết cao.

Bước 4 – Cô đặc và kết tinh:
Dung dịch lọc trong được cô đặc bằng bay hơi đến khi đạt nồng độ thích hợp, sau đó làm nguội chậm để hình thành tinh thể Al₂(SO₄)₃·18H₂O.

Bước 5 – Sấy khô và đóng gói:
Tinh thể thu được được sấy khô ở 40–60°C để loại bớt nước tự do (không ảnh hưởng đến 18 phân tử nước kết tinh). Cuối cùng, sản phẩm được đóng bao 25–50 kg để bảo quản và vận chuyển.

2.3. Đặc điểm của sản phẩm sau sản xuất

• Dạng: tinh thể màu trắng, không mùi, dễ tan trong nước.

• Độ tinh khiết: ≥ 98%.

• Độ pH dung dịch 1%: khoảng 2.5 – 3.5.

• Tỷ trọng: ~1.6 g/cm³.

3. Tính chất vật lý và hóa học của Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sulphat - Al2(SO4)3

Aluminum Sulfate là một muối vô cơ có công thức Al₂(SO₄)₃, thường tồn tại dưới dạng ngậm 18 phân tử nước (Al₂(SO₄)₃·18H₂O). Ở trạng thái tinh khiết, hợp chất có dạng tinh thể trong suốt hoặc trắng mờ, vị chua nhẹ, và dễ hút ẩm trong không khí. Khi được gia nhiệt, các phân tử nước kết tinh dần bị tách ra. Để lại Aluminum Sulfate khan có cấu trúc rắn và bền hơn.

Tính chất vật lý:

• Khối lượng phân tử: 666,42 g/mol (dạng ngậm 18H₂O).

• Điểm nóng chảy: Khoảng 86°C (bắt đầu mất nước kết tinh).

• Độ tan: Rất dễ tan trong nước; dung dịch thu được có tính acid.

• Màu sắc và trạng thái: Tinh thể hoặc bột trắng, không mùi, dễ hòa tan trong nước nóng, không tan trong ethanol hoặc acetone.

• Tỷ trọng: Khoảng 1,69 g/cm³ (dạng ngậm nước).

Khi hòa tan trong nước, quá trình thủy phân xảy ra theo phương trình: Al2(SO4)3 + 6H2O ⇌ 2Al(OH)3↓ + 3H2SO4

Phản ứng này tạo ra nhôm hydroxide (Al(OH)3) - một dạng keo có điện tích dương, có khả năng hấp phụ các hạt mang điện âm trong dung dịch (như chất rắn lơ lửng, cặn hữu cơ hoặc ion phosphate). Đồng thời, lượng acid sulfuric (H₂SO₄) sinh ra làm giảm pH môi trường, tạo điều kiện tối ưu cho quá trình keo tụ và trung hòa điện tích.

Tính chất hóa học:

1. Phản ứng thủy phân trong nước:
   Aluminum Sulfate dễ bị thủy phân tạo môi trường acid. Đặc biệt ở pH dưới 7. Dung dịch thu được có tính dẫn điện mạnh do sự xuất hiện của các ion Al³⁺ và SO₄²⁻.

2. Phản ứng với bazơ:
   Khi tác dụng với kiềm như NaOH hoặc Ca(OH)₂, sẽ tạo ra Al(OH)₃ kết tủa trắng theo phản ứng: Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

   Phản ứng này là cơ sở cho quá trình loại bỏ ion nhôm dư và điều chỉnh pH trong nước sau keo tụ.

3. Khả năng tạo phèn kép (double salts):
   Khi kết hợp với các muối sulfate của kim loại kiềm như K₂SO₄ hoặc NH₄₂SO₄, Aluminum Sulfate tạo thành phèn kép (ví dụ: KAl(SO₄)₂·12H₂O – phèn chua). Loại phèn này được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước và thuộc da.

4. Tác động đến hệ keo:
   Ion Al³⁺ có khả năng nén lớp điện kép quanh hạt keo, làm giảm lực đẩy tĩnh điện, từ đó giúp các hạt va chạm và kết dính thành bông cặn lớn. Đây là cơ chế nền tảng cho hiện tượng keo tụ - flocculation trong xử lý nước bằng phèn nhôm.

4. Ứng dụng của Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sulphat - Al2(SO4)3

Aluminum Sulfate là một hợp chất vô cơ quan trọng, được biết đến như một chất keo tụ, chất trung hòa và điều chỉnh pH hiệu quả trong nhiều lĩnh vực. Với khả năng phản ứng nhanh, tạo kết tủa ổn định và thân thiện môi trường, aluminium sulphate trở thành nguyên liệu chủ lực trong xử lý nước, ngành giấy, dệt nhuộm, mạ điện và nông nghiệp.

4.1. Aluminium sulphate xử lý nước thải và nước uống

Aluminium sulphate làm keo tụ nước là ứng dụng kinh điển trong các nhà máy xử lý nước.
Khi hòa tan vào nước, Al₂(SO₄)₃ phân ly thành ion Al³⁺ và SO₄²⁻. Đồng thời xảy ra thủy phân tạo nhôm hydroxide [Al(OH)₃] – một chất keo mang điện tích dương.
Các hạt keo này trung hòa điện tích âm trên bề mặt tạp chất. Giúp chúng kết dính lại thành bông cặn lớn dễ lắng xuống.

Phản ứng keo tụ đặc trưng: Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂SO₄

Nhờ đó, aluminium sulphate xử lý nước thải giúp loại bỏ độ đục, màu, kim loại nặng, phosphate, và chất hữu cơ trong nước công nghiệp. Trong ngành xử lý nước uống, hợp chất này cũng được dùng để làm trong nước. Giảm vi sinh vật và nâng cao độ an toàn sinh học, đáp ứng tiêu chuẩn nước sinh hoạt đô thị.

So sánh với Poly Aluminium Chloride (PAC), aluminium sulphate và poly aluminium chloride đều là chất keo tụ nhôm. Nhưng PAC có hiệu suất cao hơn ở pH trung tính. Tuy nhiên, phèn nhôm vẫn được ưa chuộng nhờ chi phí thấp, độ an toàn cao và dễ kiểm soát liều lượng trong vận hành hệ thống xử lý nước.

aluminium sulphate liều lượng xử lý nước thải công nghiệp

4.2. Aluminium sulphate ngành giấy và bột giấy

Trong ngành giấy, aluminium sulphate dùng trong giấy & bột giấy đóng vai trò chất keo (sizing agent) và chất trợ kết dính nhựa thông (rosin). Khi phản ứng với acid resinic trong nhựa thông, nó tạo ra muối nhôm của nhựa thông - aluminum resinates. Có tác dụng chống thấm nước, cố định thuốc nhuộm, tăng độ trắng và độ bền cơ học của giấy.

Phản ứng điển hình: Al₂(SO₄)₃ + 3(C₁₉H₂₉COOH) → 2Al(C₁₉H₂₉COO)₃ + 3H₂SO₄

Ứng dụng aluminium sulphate dùng trong giấy & bột giấy còn giúp điều chỉnh pH môi trường sản xuất về khoảng 4,5–5. Là điều kiện lý tưởng để cellulose ổn định, tránh thủy phân acid gây giòn giấy.
Trong ngành in ấn, aluminium sulphate công dụng ngành giấy in giúp tăng độ bám mực. Chống lem và tạo bề mặt giấy nhẵn mịn.

4.3. Aluminium sulphate ngành dệt nhuộm

Trong ngành dệt nhuộm, aluminium sulphate làm thuốc nhuộm vải và chất trợ nhuộm (mordant).
Ion Al³⁺ có khả năng phối trí với nhóm –COOH, –OH, –NH₂ của thuốc nhuộm. Đồng thời tạo cầu nối hóa học giữa phân tử thuốc nhuộm và sợi vải (cellulose, len, tơ tằm).
Nhờ đó, màu nhuộm trở nên bền sáng, khó phai, và đều màu hơn.

Cơ chế này đặc biệt hữu ích trong các quy trình nhuộm acid dye, mordant dye và basic dye. Giúp nâng cao độ bền ánh sáng và độ bền giặt của sản phẩm dệt.

Aluminium Sulphate cho ngành dệt nhuộm vải cotton

4.4. Aluminium sulphate ngành mạ điện

Trong ngành mạ điện, aluminium sulphate ngành mạ điện được dùng để điều chỉnh pH dung dịch mạ. Loại bỏ ion tạp kim loại và ổn định điện cực.
Khi bổ sung vào bể mạ, ion Al³⁺ giúp tăng khả năng tạo màng oxit bền. Đồng thời trung hòa kiềm dư do điện phân sinh ra.
Điều này giúp bề mặt kim loại mịn sáng, bám đều và hạn chế lỗ khí trong lớp mạ.

Ngoài ra, phèn nhôm còn tăng tính dẫn điện và cải thiện độ bền cơ học của lớp mạ. Đặc biệt khi dùng trong mạ kẽm, mạ niken hoặc mạ crom.

4.5. Aluminium sulphate điều chỉnh pH đất trong nông nghiệp

Trong nông nghiệp, aluminium sulphate điều chỉnh pH đất là một biện pháp kinh tế để cải thiện đất kiềm, đất nhiễm phèn hoặc đất bạc màu.
Khi tan trong nước, Al₂(SO₄)₃ phản ứng tạo H₂SO₄ loãng. Làm giảm pH và tăng khả năng hấp thu lân, vi lượng cho cây trồng:

Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄

Phản ứng này giúp chuyển đổi dạng dinh dưỡng khó tan thành dạng dễ hấp thu. Đặc biệt hữu ích cho cây họ đậu, cây công nghiệp dài ngày, và cây ăn trái trồng trên đất kiềm.
Ngoài ra, nhôm sunphat còn giúp hạn chế vi khuẩn gây bệnh trong đất và ổn định môi trường vi sinh vật có lợi.

4.6. Các ứng dụng khác của aluminium sulphate

• Trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm, aluminium sulphate được dùng làm chất làm se (astringent) và chất cầm máu nhẹ.

• Trong phòng thí nghiệm, nó là tác nhân kết tủa trong phân tích ion phosphate và fluoride.

• Trong xử lý hồ bơi hoặc nước nuôi trồng thủy sản, phèn nhôm giúp làm trong nước, giảm độ đục và tảo phát triển.

Đọc thêm: aluminium sulphate và poly aluminium chloride so sánh; Hướng dẫn sử dụng Aluminium Sulphate trong xử lý nước; aluminium sulphate và poly aluminium chloride so sánh

5. Cách bảo quản và sử dụng Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sulphat - Al2(SO4)3

Aluminum Sulfate (Al₂(SO₄)₃) là hợp chất có tính acid nhẹ, dễ hút ẩm và phản ứng mạnh với nước. Do đó, việc bảo quản, sử dụng và định liều chính xác là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả keo tụ, ổn định chất lượng nước và an toàn cho thiết bị, người vận hành.

5.1. Cách bảo quản Aluminum Sulfate

Dạng rắn (bột hoặc tinh thể):

• Bảo quản trong bao kín, tránh ánh nắng trực tiếp và nơi ẩm ướt.

• Nhiệt độ kho nên duy trì dưới 30°C, tránh gần nguồn nhiệt hoặc hóa chất dễ phản ứng như vôi, kiềm, hay clo.

• Không để chung với chất oxy hóa mạnh vì có thể gây phản ứng tỏa nhiệt.

• Nếu tiếp xúc với không khí ẩm lâu, phèn nhôm có thể hút nước. Vón cục và giảm hoạt tính keo tụ.

Dạng dung dịch:

• Nên sử dụng bồn nhựa, bồn composite hoặc thép phủ epoxy. Tránh vật liệu thép trần vì dung dịch có tính acid nhẹ.

• Dung dịch Al₂(SO₄)₃ có thể bảo quản ổn định từ 1–3 tháng. Sau đó cần khuấy nhẹ trước khi sử dụng để tránh lắng đọng.

5.2. Hướng dẫn sử dụng an toàn Aluminum Sulfate

Khi dùng aluminium sulphate làm keo tụ nước, cần xác định liều lượng thích hợp tùy theo độ đục, pH và hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước.
Liều lượng phổ biến:

• Nước sinh hoạt: 10–30 mg/L

• Nước thải công nghiệp: 50–150 mg/L

• Xử lý nước hồ bơi: 5–15 mg/L

Quy trình pha dung dịch keo tụ:

1. Pha dung dịch gốc nồng độ 10–15%.

2. Khuấy đều cho tan hoàn toàn.

3. Pha loãng đến nồng độ 1–2% trước khi bơm vào bể phản ứng.

4. Kiểm soát pH nước đầu vào trong khoảng 6,0–7,5 để đạt hiệu quả tạo bông tối ưu.

Lưu ý an toàn:

• Khi thao tác, người vận hành cần mang găng cao su, kính bảo hộ và khẩu trang.

• Tránh để phèn nhôm dính trực tiếp vào da hoặc mắt; nếu xảy ra, rửa ngay bằng nước sạch.

• Không pha trộn với vôi hoặc PAC trong cùng bể mà không kiểm soát pH. Vì có thể làm giảm hiệu quả keo tụ hoặc tạo bọt khí không mong muốn.

5.3. Xử lý sự cố khi tràn đổ hoặc tiếp xúc

• Nếu tràn dung dịch Aluminum Sulfate, hãy dùng vôi bột hoặc soda (Na₂CO₃) trung hòa lượng acid, sau đó thu gom bằng vật liệu hút ẩm (cát, đất khô).

• Không xả trực tiếp vào cống, sông hoặc nguồn nước tự nhiên khi chưa trung hòa pH.

• Nếu tiếp xúc da: rửa với nước sạch ít nhất 15 phút.

• Nếu hít phải bụi hoặc hơi acid, di chuyển đến nơi thoáng khí, nghỉ ngơi và nếu cần. Đến cơ sở y tế để kiểm tra hô hấp.

6. Tư vấn về Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O tại Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu tư vấn Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O. Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 - 0972.835.226. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Tư vấn Aluminum Sulfate - Phèn đơn Nhôm Sunphat - Al2(SO4)3.18H2O.

Hotline:  086.818.3331 - 0972.835.226

Zalo :  086.818.3331 - 0972.835.226

Web: tongkhohoachatvn.com

Mail: kdcchemical@gmail.com

Cập nhật lúc 10:00 Thứ Tư , 29/10/2025