在正滴法实验过程中， 滴定速度对滴定终点影响较大，滴定速度快，滴定终点到达早，但滴定终点不稳定，约0.5 min 内颜色返回；滴定速度慢，终点到达慢，正滴法难以准确判断滴定终点，而返滴法滴定速度对滴定终点影响不明显。当滴定速度约为20μL/s 时，返滴法平行样间绝对偏差≤0.02 mL，而正滴法难以达到。以PAC（s）为例，正滴法与返滴法实验数据如表1 所示。滴定时PAC 溶液浓度较低， 水解产物形态较

多，如表2 所示。正滴法时，从热力学考虑PAC 各型态水解平衡常数相差较大， 其各水解产物的浓度也不同，而且滴定剂PAMPSK 量较少、浓度较低，所以影响了与PAC 各型态水解产物的反应速度；而返滴法因滴定剂PAMPSK 过量，浓度高，提高了与PAC各型态水解产物的反应速度， 使滴定终点稳定。因此，以下采用返滴法。表2 铝离子水解形态及平衡常数

2.2 PAC 浓度对电荷密度的影响

当pH 约为6 时，PAC 浓度（以Al2O3计）对其电荷密度的影响如图2 所示。图2 PAC 质量浓度对电荷密度的影响由图2 可见， 当PAC 质量浓度大于2 mg/L，PAC（s）、PAC-1 和PAC-4 随浓度增大电荷密度变化不大；PAC-2 和PAC-3 随浓度增大电荷密度升高。当质量浓度约＜1 mg/L 时，电荷密度均剧增。通常铝离子水解聚合产物Alx（OH）y（3x-y）+分布曲线如图3 表示。曲线旁的数字分别表示x 和y。一般

在稀溶液中，浓度越低其解离程度越高，由图3（b）可见，当铝的总浓度低时，除〔Al13（OH）32〕7+外其他带正电荷水解形态的比例均升高。

（a）铝的总浓度为0.1 mol/L（以Al2O3计为5.1 mg/L）；

（b）铝的总浓度为10-5mol/L（以Al2O3计为0.51 mg/L）。图3 在不同pH 下铝离子水解聚合产物的分布曲线

2.3 pH对电荷密度的影响

调节PAC 溶液（质量浓度为10 mg/L）pH，pH 对电荷密度的影响如图4 所示。图4 pH 对电荷密度的影响由图4 可见，pH 不论对固体还是液体PAC 的电荷密度均有明显影响，pH 低时电荷密度高； 在pH＜5区间，电荷密度变化率大，其随pH 升高而快速降低，PAC-2 和PAC-3 电荷密度明显高于PAC（s）、PAC-1和PAC-4；5＜pH＜7 附近，电荷密度PAC-3 最高，PAC-2 次之，PAC-1 、PAC（s）和PAC-4 依次降低；pH 在7 到

9 附近电荷密度较小， 这是由于生成中性的Al（OH）3，致使电荷密度下降，对照图3（a），该pH 范围铝水解聚合产物形态主要以Al（OH）3

存在，也解释了pH 的变化使铝水解聚合产物形态和分布比例发生了变化。另外，PAC 浓度及其水解产物分布与pH 也有关系。对比图3（b）铝的总浓度低时，Al（OH）3分布曲线峰值的pH 由8~9 左右降低到6~7 左右， 图4也说明了当PAC 样品浓度较高时，pH 在8 附近电荷密度较低，从而证实了生成Al（OH）3的pH 升高。

2.4 盐基度不同样品电荷密度的实验

通过以上的实验和讨论可知，pH 对PAC 样品电荷密度的测定影响甚大，为避免Al（OH）3的产生，在pH 为5.3~5.5 范围内，以不同浓度PAC 样品由图5 可见，在实验浓度范围内，盐基度在50%左右，电荷密度最高，即PAC-3 电荷密度最高，PAC-2、固体PAC、PAC-1、PAC-4 电荷密度依次降低。以上实验平行样绝对偏差≤0.02 mL， 相对偏差≤0.5%，重复实验一致（重复率为99%到102%）。

2.5 应用性能实验

配制30 mg/L 的直接蓝199 （ 原水吸光值为0.592）和活性红KE-7B（原水吸光值为0.429），取样50 mL 于比色管中，分别加入不同浓度的PAC 系列产品，加盖，上下颠倒10 次，静置30 min，取上清液抽滤，用分光光度计测定其吸光值。湖水1（原水浊度为25.3）和湖水2（原水浊度为20.3）同上实验方法：加药和混合，然后静置60 min，取上层澄清水样，测定其剩余浊度，结果如图6 所示。在此实验中PAC-4（盐基度为0）不产生絮团。以上实验原水pH 约为7。由图6 可见，PAC-3、PAC-2 电荷密度明显高于其他样品， 对于直接蓝199 和活性红KE-7B 以及湖水1 和湖水2 脱色率和浊度去除率高，且最高的均为PAC-3，加药量也最低。符合电荷密度越大的产品，脱色率和浊度去除率越高，加药量也越少的一般规律。PAC-1 和PAC（s）电荷密度相差不大，盐基度分别为87.7%和32.0%。盐基度反映了PAC 的聚合度或相对分子质量。一般盐基度高，聚合度高，相对分子质量也大，应用时絮凝作用可能大于凝聚作用，如对于浊度较低的湖水2，PAC-1 比PAC（s） 最终混凝的效果要好些。PAC 的电荷密度、盐基度对于不同水质的混凝应用规律还有待于具体的深入研究。

3 结论

（1）采用胶体滴定法测无机混凝剂PAC 的电荷图6 混凝应用实验密度时，应采用返滴定法。

（2）溶液pH、混凝剂的浓度、样品的盐基度对电荷密度测定均有影响， 应选择pH 变化率较低的范围测定，并控制pH 的波动范围。如pH 为5.5 左右，混凝剂的质量浓度在10~25 mg/L 可用胶体返滴定法实现对PAC 电荷密度的测定。

（3）PAC 电荷密度测定方法的建立， 有利于其合成工艺控制、研究及其应用性能评价。电荷密度有望作为PAC 产品的技术指标之一。