기술자료집 ㈜두성테크.

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1 기술자료집 ㈜두성테크

2 황산알루미늄 (Aluminium Sulfate)
Al2(SO4)3

3 요 약 황산알루미늄은 Alum 또는 황산반토로 불리우며 1885년 Rutger대학의 Austen과 Wilber교수가 응집특성에 관한 연구를 발표한 이후 우수한 응집특성과 저렴하고 무독성이며 거의 모든 수중의 탁질에 적합하고 취급이 용이하여 오늘날까지 가장 광범위하게 사용되고 있는 응집제입니다. 제조공정은 최근 알루미늄공업의 발달에 따라 값싼 수산화알루미늄을 얻을 수 있기 때문에 수산화알루미늄을 주원료로 아래 반응식과 같이 황산과 반응시켜 제조함으로써 불순물을 함유하지 않은 순도 높은 제품을 제조하고 있습니다. 2Al2(OH)3 + 3H2SO4 → 2Al2(SO4)3 + 6H2O

4 요 약 황산알루미늄은 고상과 액상이 있으며 고상은 Al2O3(알루미나분)로 14∼15%이고 액상은 Al2O3(알루미나분)로서 8%인 제품이 일반적으로 사용되고 있습니다. 황산알루미늄의 결정석출점은 8.3%일 때 -14℃로 가장 낮으며 농도가 증가하면 결정석출온도가 급격히 높아져 상온에서도 결정이 석출되어 보관 및 주입설비를 폐쇄하여 사용할 수 없습니다. 황산알루미늄이 응집작용을 위하여 중탄산알카리도와의 응집반응식은 아래와 같습니다. Al2(SO4)3て18H2O + 3Ca(HCO3)2 → CaSO4 + Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O 한 황산알루미늄 1㎎/ℓ의 주입율에 따른 수중의 알카리도 소모율은 CaCO3를 기준으로 0.45㎎/ℓ입니다. 알카리도 소모율 = 1㎎/ℓ × {(3×CaCO3)/Al2(SO4)3て18H2O} = 0.45㎎/ℓ

5 History 황산알루미늄은 1885년 Rutger 대학의 Austen 및 Wilber 교수가 황산알루미늄 응집특성에 관한 연구를 발표한 이래, 그 뛰어난 응집특성과 시장성에 따라 현재까지도 넓게 대량으로 사용되고 있는 응집제입니다. 현재도 응집침전 처리 프로세스의 설계기준, 응집 성능은 전부 황산 알루미늄에 의한 응집침전 처리의 데이터에 기초로 하여 비교 검토되고 있습니다. 황산알루미늄은 종전에는 점토, 알루미나잔해, 명반석(Alunite), 보오키사이드(Bauxite)등의 원료와 황산과 반응 시킨후 여과, 탈색, 농축등의 복잡한 공정을 거쳐서 제조하였습니다. 최근에는 알루미늄공업의 발전에 따라서 고품위의 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 주원료로 사용하고 있습니다. 고품위의 수산화알루미늄은 불순물을 거의 함유하고 있지 않기 때문에 직접 황산과 반응시켜 순도높은 황산알루미늄을 제조하고 있습니다.

6 이화학적 성질 비중, 농도, 온도와의 관계 고형황산알루미늄의 진비중은 약1.62이지만, 가비중은 세분말상으로써 0.6~0.7입니다. 액체황산알루미늄의 비중과 온도, 농도(%)의 관계를 그래프로서 아래에 표시하였습니다. 이 도표에 의해 비중과 온도의 관계로부터 액체황산알루미늄의 농도(%)를 구합니다.

7 이화학적 성질 점도 액체황산알루미늄의 농도와 점도의 관계에 대하여서는 오른쪽 도표를 참고하기 바랍니다.

8 이화학적 성질 pH 액체황산알루미늄의 중성염 및 염기성용액의 유효성분과  pH (20C)와의 관계는 도표와 같습니다.

9 이화학적 성질 결정석출점 액체황산알루미늄의 결정석출점은  농도 8%미만 일 때가 가장 낮아 약 -14 C 이지만, 8.2%를 넘으면 급격히 결정석출온도가 상승하여 8.6% 이상에서는 상온에서 결정이 석출하여 파이프나 장치를 폐쇄시킵니다. 한편8.3% 이하에서도 서서히 결정석출온도가 상승합니다. 그렇기 때문에 현재 시판되고 있는 제품의 농도 종류는 7.0% 제품과 8.0% 제품이 있습니다.

10 Al2(SO4)3 · nH2O → Al2(SO4)3 · nH2O → Al2(O)3 · 3SO3
이화학적 성질 화학적 성질 황산알루미늄은 표시되는 조성을 갖고 있으며 고형황산알루미늄은 물분자의 결정수를 갖고 있어Al2(SO4)3 nH2O로 표시합니다. 일반적으로 국내에서 시판되고 있는 제품은 14-16분자의 것이 생산되고 있습니다. 이것은 무색결정의(단사정계)것으로서 물에는 용이하게 용해되지만 알콜에는 불용입니다. 수용액은 가수분해에 의해 수산화알루미늄 백색코로이드상 침전을 석출하고 산성을 띄우며 용액을 장시간 끓이면 염기성 황산알루미늄이 생깁니다. Al2(SO4)3 · nH2O → Al2(SO4)3 · nH2O → Al2(O)3 · 3SO3

11 용 도 정수제 제지용 싸이징제 염색조제 안료제조 요업원료 침전제 의약품 제조 각종 알루미늄 화합물의 원료 전국상수도수 공업용수
용 도 정수제 전국상수도수 공업용수 공장폐수 도시하수 제지용 싸이징제 염색조제 안료제조 요업원료 침전제 의약품 제조 각종 알루미늄 화합물의 원료

12 저장상의 주의사항 용기는 내면을 고무라이닝한 것, FRP, 에폭시수지, 폴리에칠렌등의 내식성의 재료를 사용하여 주십시오. 누출시에는 소석회, 중조, 탄산칼슘등으로 충분히 중화하여 주십시오. 취급시의 주의사항 피복 또는 작업복에 묻었을 경우에는 상하기 때문에 즉시 물로서 세척하여 주십시오. 피부에 접촉되었을 경우에는 장시간 경과하거나 그대로 방치하면 피부가 거칠어지는 경우가 있으므로 물로서 충분히 씻어 주십시오. 눈에 들어간 경우에는 즉시 깨끗한 물로서 씻고, 상태가 심한 경우에는 전문의에게 보여야 합니다. 눈에 들어가기 쉬운 작업을 할 경우에는 보호안경을 착용하여 주십시오.

13 저장상의 주의사항 동절기 황산알루미늄의 저장방법 황산알루미늄의 저장에 있어서, 동절기에는 동결의 염려가 있습니다. 이것은 탱크내부벽면의 증발현상으로 인한 결정석출, 기타이유에 의해 Al2(SO4)3 28H2O의 핵이 생겨 이것이 액온의 저하와 함께 서서히 성장하여 배관등을 폐쇄시키는 원인이 됩니다. 따라서 아래 사항에 대해서 유의하여 주십시오. 취급시의 주의사항 피복 또는 작업복에 묻었을 경우에는 상하기 때문에 즉시 물로 세척하여 주십시오. 피부에 접촉되었을 경우에는 장시간 경과하거나 그대로 방치하면 피부가 거칠어지는 경우가 있으므로 물로 충분히 씻어 주십시오. 눈에 들어간 경우에는 즉시 깨끗한 물로 씻고, 상태가 심한 경우에는 전문의에게 보여야 합니다. 눈에 들어가기 쉬운 작업을 할 경우에는 보호안경을 착용하여 주십시오.

14 저장상의 주의사항 보온 배관, 발브, 펌프, 작은탱크 등은 보온하여 주십시오. (특히, 외부에 노출되어 있는 부분은 확실한 보온을 하여 주십시오. 가능하면 증기, 히터 등으로 가온하여 주는 방법이 안전합니다.) 희석 11월경 탱크 내 황산알루미늄의 비중을 측정하여 1.327/20 이상이 되어 있을 경우는 1.327/20 이하로 되도록 희석시켜 주십시오. 저농도품의 납입 한냉지에서 배관이 가늘거나 먼 경우에는 유속이 대단히 느리기 때문에 동결의 염려가 있으므로 이 경우에는 저농도품의 납입이 가능합니다 ※상기의 조치를 취한후에도 동결이 된 경우에는 즉시 연락을 주십시오.

15 물리적 특성 분자식 : Al2(SO4)3 CAS Number : 10043 - 01 - 3 물리적 특성
외관 : 흰색 또는 회색 광택의 결정체 냄새 : 무취 pH : 3.0이상 (고체-W/V 100배 희석액) 용해도(물) : 31% 용해성 : 희석된 산에 녹으며 알코올에 일부 용해됨 녹는점 : 770℃ 비중 : 17% = 1.62 , 8% = 1.32 , 7% = 1.27 분자량 :