聚合氯化铝（PAC）和氯化铝（AlCl₃）是两种不同的铝化合物，在化学组成、结构、性质及应用方面存在显著区别。以下是它们的详细对比：

1. 化学组成与结构

• 聚合氯化铝（PAC）

  • 化学式：通常表示为 [Al2(OH)nCl6−n]m[Al2​(OH)n​Cl6−n​]m​，其中 nn 为1-5，mm 为聚合度（m≤10m≤10）。

  • 结构：由不同聚合度的羟基桥联铝络合物（如 [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+[Al13​O4​(OH)24​(H2​O)12​]7+）组成，呈多核聚合物形态。

  • 成分：含羟基（OH⁻）和氯离子（Cl⁻）的复合物，碱化度（OH/Al比）是重要参数。

• 氯化铝（AlCl₃）

  • 化学式：无水时为 AlCl3AlCl3​，水合时为 AlCl3⋅6H2OAlCl3​⋅6H2​O。

  • 结构：无水状态下为二聚体（Al2Cl6Al2​Cl6​），溶于水后解离为 Al3+Al3+ 和 Cl−Cl− 离子。

2. 物理性质

• PAC

  • 通常为黄色或褐色固体（液体产品也存在），易溶于水，溶液呈弱酸性。

  • 水解产物以多核羟基铝络合物为主，絮凝能力强。

• AlCl₃

  • 无水物为白色粉末（易潮解），六水合物为无色晶体。

  • 强酸性，水溶液完全解离为 Al3+Al3+，腐蚀性强。

3. 制备方法

• PAC

  • 工业上通过铝矾土、铝酸钙等与盐酸反应，或铝屑酸溶后聚合制得。

  • 需控制碱化度以优化聚合度。

• AlCl₃

  • 无水物：铝与氯气直接化合；六水合物由铝或氧化铝与盐酸反应结晶获得。

4. 应用领域

• PAC

  • 水处理：广泛用于污水、饮用水处理的絮凝剂，沉降速度快，适用pH范围广。

  • 造纸/纺织：作为助剂或染料固定剂。

  • 优势：絮凝效果好，残铝量低，对设备腐蚀性小。

• AlCl₃

  • 有机合成：Friedel-Crafts反应的经典催化剂（如烷基化、酰基化）。

  • 医药/染料：作为中间体或催化剂。

  • 局限：酸性强，易水解产生 HClHCl，对设备和操作要求高。

5. 作用机理差异

• PAC

  • 通过多核羟基络合物的电荷中和及吸附架桥作用，高效去除胶体颗粒。

• AlCl₃

  • 依赖 Al3+Al3+ 的水解产物（如 Al(OH)3Al(OH)3​）絮凝，但水解过程受pH影响大，易产生酸性废水。

6. 其他区别

• 腐蚀性：AlCl₃ 更强（尤其无水物遇水放热并释放 HCl）。

• 成本：PAC 工业生产成本通常更低，且处理效率更高。

• 环保性：PAC 残渣少，更适用于环保要求高的场景。

总结

根据具体需求选择：水处理优先选PAC，有机合成则需AlCl₃。