пХ је најважнији фактор који утиче на ефикасност коагуланата соли алуминијума. Он директно одређује облик, електрична својства и механизам коагулације соли алуминијума у води, што на крају утиче на ефекат коагулације.
Када се соли алуминијума (као што су алуминијум сулфат Ал₂(СО₄)₃ и алуминијум хлорид АлЦл₃) додају у воду, оне пролазе брзу хидролизу, стварајући низ мононуклеарних и полинуклеарних хидроксилних комплекса, на крају формирајући аморфни алуминијум хидроксид Ал(ОХ)₃. Врсте и пропорције ових производа хидролизе у великој мери зависе од пХ вредности.
Ал³⁺ + Х₂О ⇌ Ал(ОХ)²⁺ + Х⁺
Ал³⁺ + 3Х₂О ⇌ Ал(ОХ)₃ (аморфни) + 3Х⁺
Како се пХ повећава, производи хидролизе су следећим редоследом: Ал³⁺ → Ал(ОХ)²⁺, Ал(ОХ)₂⁺ → Ал(ОХ)₃(с) → Ал(ОХ)₄⁻ (алуминат, растворљив).
Полиалуминијум хлорид за пиће-врсте (чврсти), полиалуминијум хлорид-примењен спрејом (ПАЦ), полиалуминијум хлорид, полимерни коагулант
1. У ниском пХ опсегу (обично<5.5)
Углавном се састоји од високо позитивно наелектрисаних мононуклеарних комплексних јона (као што су Ал³⁺, Ал(ОХ)²⁺). Ови високо позитивно наелектрисани јони ефикасно компресују колоидни двоструки слој, неутралишући негативно наелектрисане колоидне честице (као што су нечистоће у већини природних водних тела), што доводи до дестабилизације.
Ефекат уклањања замућености је генерално умерен, али је ефикасан у уклањању негативно наелектрисаних растворених органских материја (као што су одређене хуминске киселине). Формиране флокуле су мале и лабаве.
У овом региону, ефикасност соли алуминијума се више одражава у неутрализацији наелектрисања, али концентрација преосталог алуминијума може бити висока јер се не може формирати довољна количина Ал(ОХ)₃ преципитације. Када је пХ < 4, алуминијум постоји скоро у потпуности у облику Ал³⁺, што доводи до лоше коагулације.
2. Оптимални пХ опсег (обично 6,0-7,8)
Преципитира се претежно електрични неутрални аморфни алуминијум хидроксид Ал(ОХ)₃(с), док истовремено ствара велики број полинуклеарних хидроксилних комплекса са мрежним структурама (као што су Ал₁₃О₄(ОХ)₂₄⁷⁂, тј. Ал₂₄⁷⁺).
Током свог формирања, Ал(ОХ)₃ делује као велика мрежа, директно инкапсулирајући и уклањајући колоиде и суспендоване чврсте материје у води за ко{0}}таложење. Истовремено, полинуклеарни полимери премошћују празнине између дестабилизованих честица, формирајући велике, густе флокуле. Ово је регион са најбољим укупним ефектом у уклањању замућења, боје и вишеструких загађивача.
3. High pH Zone (typically >8.5)
Ал(ОХ)₃ преципитати се поново растварају, стварајући негативно наелектрисане растворљиве комплексне јоне Ал(ОХ)₄⁻. У овом тренутку, неутрализација набоја не успева, а ефекат пометања нестаје. Ефикасност коагулације нагло се погоршава, а формиране флокуле се поново растварају (рестабилизују), што доводи до тога да вода поново постаје мутна.
Када је пХ > 8,5, растворљивост алуминијума се поново повећава. При пХ > 9, алуминијум постоји скоро у потпуности у облику Ал(ОХ)₄⁻, коагулација не успева, а концентрација преосталог алуминијума се поново повећава, потенцијално премашујући 0,2 мг/Л.
Када користите соли алуминијума за коагулацију, пХ система (посебно тренутни пХ након мешања) мора бити подешен на оптимални опсег. За алуминијум сулфат, циљни пХ је обично око 7,0. Хидролиза соли алуминијума троши алкалност (ХЦО₃⁻) у води, ослобађајући Х⁺ и изазивајући смањење пХ. Ако је алкалност сирове воде недовољна (<50 mg/L as CaCO₃), lime (CaO) or sodium carbonate (Na₂CO₃) must be added to maintain pH stability.