ポリ塩化アルミニウム(PAC)凝集剤のpHと凝集性能に関する質問

このQ&Aのポイント
  • ポリ塩化アルミニウム(PAC)凝集剤のpHと凝集性能について、投入されたPACが反応染料と結合する前に不溶な塩化アルミニウムの沈殿になるため、pH8以上の条件では除去率が減少します。一方、pH3.0以下の条件では除去率が減少する理由は不明です。
  • 以前の実験では、カルボキシル基を持つ物質のpH4以下ではカルボキシル基の電荷がなくなり、凝集性能が低下することが考察されました。しかし、スルホ基の場合はpH3.0でも全て解離しているはずなので、強酸性化での除去率低下の理由がわかりません。
  • ポリ塩化アルミニウム(PAC)凝集剤を使用してスルホ基を持つ反応染料を凝集させる際、pH4.0-6.0の条件下で最大の除去率が得られます。しかし、pH8以上やpH3.0以下の条件では除去率が減少します。pH8以上の場合はPACが結合する前に不溶な塩化アルミニウムとして沈殿し、pH3.0以下の場合は除去率の低下の理由が不明です。
回答を見る
  • ベストアンサー

ポリ塩化アルミニウム(PAC)凝集剤のpHと凝集性能に関する質問です。

ポリ塩化アルミニウム(PAC)凝集剤のpHと凝集性能に関する質問です。 現在、スルホ基を持つ反応染料をPACで凝集しておりますが、 pH4.0-6.0で除去率が最大となり、pH8以上やpH3.0以下の条件では除去率が 減少しました。 pH8以上の除去率の減少については、投入されたPACが反応染料と結合する前に 不溶な塩化アルミニウムの沈殿になってしまうためと考察できますが、 pH3.0以下で除去率が減少する理由はなぜでしょうか?? 以前、カルボキシル基を持つ物質を凝集する実験を行っていたときは、 約pH4以下になると、COO- + H+ → COOH という反応が起こり、 カルボキシル基の電荷がなくなるためだと考察しましたが、スルホ基 の場合、pH3.0でも全て解離しているはずなので、強酸性化での除去率 低下の理由がわからずに困っております。 長文失礼いたしました

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • DexMachina
  • ベストアンサー率73% (1287/1744)
回答No.1

自身で、凝集剤として使用したことはないのですが・・・(汗) ポリ塩化アルミニウムは、澄明溶液ではなく懸濁液ではなかった でしょうか。 浄水などでは「凝析・塩析」の効果が期待され、また一部は アルミニウム塩となることでの溶解性の低下を目的に使用される 場合もありますが、今回ご質問の染料の凝集に使用する場合は、 「懸濁粒子への吸着」がメインかと思います。 (いわば、レーキ顔料のようなものを作っている、と) その視点に立つと、酸性下・塩基性下での除去率低減の 理由としては、以下のような考察が立てられます: 【酸性下での除去率低下の理由】 ポリ塩化アルミニウムの懸濁粒子の減少(溶解)による、吸着 能力の低下 (ポリ塩化アルミニウムの懸濁粒子には、その加水分解によって  生じる水酸化アルミニウムが多く含まれるが、これが酸によって  溶解されてしまう、と) 【塩基性下での除去率低下の理由】 懸濁粒子の水酸化アルミニウム(=弱塩基性)が、液性が アルカリ性となることで電離しにくく(=正電荷を帯びにくく)なる 結果、(酸性)染料のカルボキシル基などに対する吸着能力 が低下 ・・・以上、参考まで。

skjyk001
質問者

お礼

まことに丁寧な返答ありがとうございます。本当に助かりました。 ご意見を参考に今後も実験していきたいと思います。 ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 塩化チオニルについて

    高分子末端のカルボキシル基を酸塩化物に変換する合成を行いたいのですが,反応終了後の塩化チオニルはそのままエーテルに再沈殿させてよろしいのでしょうか?あるいはエバポレータ等で除去する方がいいのでしょうか?文献では減圧留去しているのですが・・・。どなたか詳しい方お願いします。

  • パラアミノサリチル酸(PAS)と塩化水素の反応について

    パラアミノサリチル酸(PAS)とメチルアルコールと塩化水素を反応させると、カルボキシル基とアミノ基はどういった反応をしめすのでしょうか? お手数ですが、どなたか教えてください。 よろしくお願いいたします。

  • 水処理のことで

    PAC(ポリ塩化アルミ)で凝集沈殿後脱窒処理をしてますが生物処理の濾材(ヘチマロン)に無機物がどんどん沈着してきてます 沈殿処理でのPH設定の問題と思いますが最適はいくらぐらいですか ちなみに今は8.4でコントロールしてますが・・・

  • 物理学や化学に詳しい方、教えて下さい。界面活性剤。

    各家庭から排水される洗剤。 界面活性剤は、浄水場でどの程度除去できるのでしょうか? 浄水場でも緩速ろ過方式では除去出来なさそうです。 フロック形成池(ポリ塩化アルミニウムでの凝集)→沈殿池→急速ろ過方式ではどうでしょうか? 詳しい方のみ、よろしくおねがいします。

  • Friedel-Crafts アシル化反応

    三口フラスコに塩化アルミニウムとベンゼンを入れ、無水酢酸を滴下ロートを使って少しずつ滴下して反応させました。このとき、ベンゼンと塩化アルミニウムの境目から気体が発生し、溶液の色が茶色になりました。これは、塩化アルミニウムと無水酢酸が反応して、AlCl2(OCOCH3)が塩として生成するために変色したと考えたんですが、この考察は合っていますか。 (追加)アシル化反応の例としてベンゼンに塩化アルミニウムの存在下で酸ハロゲン化物(R-CCl=O)を用いてアシル化ベンゼンを合成したとき、最終過程で塩化アルミニウムAlCl3が再生すると思われるんですけど、上記の無水酢酸を用いたときには、塩化アルミニウムは再生されるのですか?

  • アスパラギン酸の存在比

    アスパラギン酸のα位のカルボキシル基のPkaは2.10、側鎖のカルボキシ基のPkaは3.86、アミノ基の共役酸のPkaは9.82でした。PH=2.10のとき水溶液中に存在する化学種の構造式と存在比率を求めよ。という問いの存在率の求め方がどうやってやるのかよくわかりません。どのように考えてとけばよいのでしょうか?

  • お世話になります。

    お世話になります。 下らない質問ですが、ご教授頂ければ有り難いです。 下記の条件で、ポリ塩化アルミニウム(PAC)の注入量を求めたいです。 取水量26000m/日 PAC注入率 11.1ppm(mg/l) お手数ですが、計算式も記載して頂けると助かります。濃度・比率等はお任せします。宜しくお願いします。

  • friedel-crafts アシル化反応

    三口フラスコに塩化アルミニウムとベンゼンを入れ、無水酢酸を滴下ロートを使って少しずつ滴下して反応させました。このとき、ベンゼンと塩化アルミニウムの境目から気体が発生し、溶液の色が茶色になりました。これは、塩化アルミニウムと無水酢酸が反応して、塩を生成し、 (CH3CO)2O + AlCl3 → Al(CH3CO)Cl3・(CH3COO)となったために変色したと考えたんですが、この考察は合っていますか。

  • メチルアセトフェノンの合成

    この間学校でメチルアセトフェノンの合成実験を行いました。 フリーデルクラフツ反応を用いてトルエンと塩化アセチルを無水塩化アルミニウム触媒存在下で反応させました。 その過程で分液操作を行い、洗浄目的で水酸化ナトリウムを使いました。 この水酸化ナトリウムは何を除去したのでしょうか? 自分の考えだと、アルミニウムと反応し、アルミニウム塩を生成したと考えているのですが如何でしょうか? 参考になるサイトなど知っておられる方、お薦めの書籍などありましたら教えてください。

  • エポキシ系反応性希釈剤とカルボキシル基の反応

    はじめまして。 今、官能基としてカルボキシル基を持ったものにエポキシ系反応性希釈剤を反応させようとしていますが、上手く反応しません。 小生が試した条件としては以下の通りです。 カルボキシル基含有化合物 1mol エポキシ系反応性希釈剤  1mol トリエチルアミン     0.02mol これを酢酸ブチルに濃度30重量%に希釈して85~90℃で4時間撹拌加熱混合しました。 一応、若干は反応しているようですが、100%反応はしていないようです。 小生としては低温(90℃以下)且つ短時間(数時間)で100%反応させたいと考えておりますが、どなたかよい方法をご存じないでしょうか? アドバイス頂ければ幸いです。 宜しくお願いします。