重点提醒:明矾有毒,不建议用于饮用水的净化。国家已经明令禁止将明矾用于食品添加剂。
明矾的净水作用来源于两点:
①、铝离子杀菌。
明矾是有毒的,频繁或过多摄入铝离子,会导致蛋白质变性凝固,使细菌灭活(同样也损害人体,尤其对儿童的生长发育和智力发育造成影响)。
②、铝离子水解产生氢氧化铝凝胶,可固化沉淀水中的悬浮物杂质。
明矾电离:KAl(SO₄)₂=K⁺+Al³⁺+2SO₄²⁻
铝离子水解:Al³⁺+3H₂O=Al(OH)₃+3H⁺
注:其实硫酸根也会水解,因为硫酸的二级电离不完全,因此硫酸根水解产生硫酸氢根:
SO₄²⁻+H₂O=HSO₄⁻+OH⁻
或:SO₄²⁻+H⁺=HSO₄⁻
硫酸根水解消耗了铝离子水解产生的一部分氢离子,促进铝离子更多的水解。如果换成硝酸根,铝离子水解幅度就大幅削弱。
从上述原理可以看出,溶液中的氢离子浓度会抑制铝离子的水解,铵明矾与钾明矾的区别就在于此,因为铵离子也会水解,也生成氢离子:
铵明矾电离:NH₄Al(SO₄)₂=NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄²⁻
铝离子水解:Al³⁺+3H₂O=Al(OH)₃+3H⁺
铵离子水解:NH₄⁺+H₂O=NH₃·H₂O+H⁺
铵离子水解增大了溶液中氢离子浓度,抑制了铝离子的水解,导致Al(OH)₃凝胶数量减少,因此铵明矾的净水能力就比钾明矾更差了。
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