АЛУМИНИЕВ СУЛФАТ (AL2 (SO4) 3): СТРУКТУРА, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТОКСИЧНОСТ - ХИМИЯ - 2026

На алуминиев сулфат е неорганична алуминиева сол с формула А на ₂ (SO ₄) _3, обикновено се разглежда като блестящи бели твърди кристали. Цветът на съединението ще бъде повлиян от неговата концентрация на желязо и всякакви други примеси. Има два основни типа алуминиев сулфат: A и B.

Долното изображение показва бели кристали от хидратиран алуминиев сулфат. Може да се отбележи липсата на кафяви оцветявания, което показва показание за железни йони в кристалната решетка.

Източник: Мартин Уокър през Wikimedia Commons

Алуминиевият сулфат е много разтворима сол във вода и в природата е рядко да я намерите в безводна форма. Обикновено се хидратира под формата на алуминиев сулфат октадекахидрат или хексадекахидрат.

По същия начин може да образува двойни соли с калий и с амоний, съединения, известни като алуминиеви. Отчасти това може да се дължи на афинитета на водата в хидратите да задържа йони, различни от алуминия.

Алуминиевият сулфат може да се разгради чрез действието на водата в алуминиев хидроксид и сярна киселина. Това свойство е позволило използването му като окислител на почвата.

Освен това е токсично съединение, особено при контакт с праха му. Въпреки това той има безкраен брой приложения и приложения, вариращи от пречистване на водата, използвайки метода на коагулация, през използването му в различни индустрии, до използването му за терапевтични цели.

структура

Източник: Габриел Боливар

Алуминиевият сулфат има съотношение от два катиона Al ³⁺ за всеки три SO ₄ ^2- аниона (горно изображение), което може да се види директно в неговата химическа формула Al ₂ (SO ₄) ₃.

Обърнете внимание, че Al ³⁺ са сивкави на цвят, докато SO ₄ ^2- са жълти (поради серния атом) и червени (поради кислородните атоми).

Илюстрираната структура съответства на безводната форма на Al ₂ (SO ₄) ₃, тъй като никоя водна молекула не взаимодейства с йони. В неговите хидрати, обаче, водата може да бъдат привлечени от положителните центрове на Al ³⁺, или от негативната тетраедрите на SO ₄ ^2- чрез водородни връзки (HOH- O-SO ₃ ^2-).

Al ₂ (SO ₄) ₃ ∙ 18H ₂ O, например, съдържа 18 водни молекули в твърда структура. Някои от тях може да са в пряк контакт с Al ³⁺ или SO ₄ ^2-. С други думи: алуминиевият сулфат може да има вътрешна или външна координираща вода.

По същия начин, неговата структура може да бъде домакин на други катиони като Fe ³⁺, Na ⁺, K ⁺ и т.н. Но за това е необходимо наличието на повече SO ₄ ^2- аниони. За какво? За неутрализиране на увеличението на положителните заряди поради метални примеси.

Алуминиевият сулфат може да има много структури, въпреки че хидратите му са склонни да възприемат моноклинната кристална система.

Физични и химични свойства

Външен вид

Получава се като твърдо вещество с блестящи бели кристали, гранули или прах.

Молекулно тегло

342,31 g / mol (безводен).

миризма

Без мирис

вкус

Умерено стипчив сладък вкус.

Точка на топене

Безводна форма на 770º C (86,5ºC октадекахидрат)

Разтворимост във вода

31,2 g / 100 ml при 0 ° С; 36,4 g / 100 ml при 20 ° C и 89 g / 100 ml при 100 ° C.

плътност

2,67 до 2,71 грама / cm ³.

разтворимост

Слабо разтворим в етилов алкохол.

Парно налягане

По същество нула.

стабилност

Стабилно във въздуха.

разлагане

При нагряване, около точката на топене, той може да се разложи, отделяйки особено серен оксид, токсичен газ.

корозийните

Разтворите на алуминиев сулфат са корозивни за алуминия. Също така съединението може да корозира металите при наличие на влага.

рКа

3.3 до 3.6. А неговото pH е 2,9 или повече в 5% воден разтвор.

За какво е (използва)

Коагулация или флокулация на водата

-Когато смесен с вода (питейна, сервирана или отпадъчна), алуминиевият сулфат произвежда алуминиев хидроксид, който образува комплекси със съединенията и частиците в разтвор, ускорявайки тяхното утаяване, което при липса на обработка с алуминиев сулфат ще отнеме много време.

-Алуминиевият сулфат се използва и за почистване на водата в басейните, което го прави по-привлекателен за употреба.

-През използването на алуминиев сулфат се постига вода, лишена от мътност и оцветяване, повишаваща нейната калийност чрез улесняване на почистването на водата. За съжаление този метод на пречистване може да доведе до леко повишена концентрация на алуминий във водата.

-Алуминият е много токсичен метал, който се натрупва в кожата, мозъка и белите дробове, причинявайки сериозни разстройства. Освен това не се знае каква функция изпълнява при живите същества.

-Европейският съюз изисква максимално допустимата граница на алуминий във вода да не надвишава 0,2 mg / l. Междувременно Американската агенция за защита на околната среда изисква максималната граница на замърсяване на водата с алуминий да не надвишава 0,05-0,2 mg / l.

-Пречистването на използвана или канализационна вода с алуминиев сулфат позволява елиминирането или намаляването на фосфор в тях, икономически.

Използвайте като ластик за мастило и при производството на хартия

-Алуминиевият сулфат е използван като мочалка от оцветители или мастила, помага да се фиксира върху материала, който трябва да се боядисва. Фиксиращото му действие се дължи на Al (OH) ₃, чиято желатинова консистенция сътрудничи на адсорбцията на багрилата върху текстила.

-Въпреки че се използва от около 2000 г. пр. Н. Е. За описаната цел, само органичните багрила изискват мочалки. От друга страна, синтетичните оцветители не изискват мордани да си вършат работата.

-Той е изместен от производството на хартия, но все още се използва в производството на хартиена целулоза. Той премахва примесите си, както и се използва за свързване на материали, неутрализиране на заряди и калибриране на колофон.

Промишлени приложения

-Използва се в строителната индустрия с цел да се ускори полагането на бетон. Освен това се използва при хидроизолацията на конструкции.

-В индустрията на сапуни и мазнини се използва при производството на глицерин.

-Използва се в нефтената промишленост при производството на синтетични катализатори, които използват по време на експлоатацията си.

-Използва се във фармацевтичната индустрия като стипчиво при подготовката на лекарства и козметика.

-Участва в разработването на оцветители като кармин. Използва се и като оцветител при производството на синтетични каучуци от стирен бутадиен.

-В производството на захар се използва като пречиствател на меласа от захарна тръстика.

-Използва се при производството на дезодоранти. Защо? Тъй като причинява стесняване на каналите на потните жлези, като по този начин ограничава натрупването на пот, необходима среда за растежа на бактерии, причиняващи мирис.

-Използва се в дъбенето на кожа, процес, необходим за нейната употреба. Освен това се използва при производството на торове.

-Използва се като добавка при приготвянето на бои, лепила и уплътнители, както и при почистващи и мебелни продукти.

Лекарствени и терапевтични приложения

-Алуминиевият сулфат е имунен адювант. Следователно, той изпълнява функцията на обработка на антигени по такъв начин, че когато се освободят на мястото на тяхното действие, те произвеждат по-голямо производство на антитела към антигените, които са били инокулирани.

- Адювантът на Фреунд и BCG, както и други адюванти, включително ендогенни такива като интерлевкини, са неспецифични за антигените, което позволява увеличаване на радиуса на имунното действие. Това позволи разработването на ваксини срещу множество заболявания.

-Коагулантното действие на алуминиевия сулфат позволи елиминирането на множество вируси в пречистена вода, наред с други: Q beta, MS2, T4 и P1. Резултатите показват, че обработката на вода с алуминиев сулфат води до инактивиране на такива вируси.

-Алуминиевият сулфат се използва под формата на пръчка или като прах при лечение на малки повърхностни рани или ожулвания, получени при бръснене.

-Използва се при производството на алуминиев ацетат, съединение, използвано за лечение на някои заболявания на ушите. Той също така се използва без значителен успех за облекчаване на последиците от ужилванията от мравки.

-Алуминиевите сулфатни разтвори се използват в концентрация от 5% до 10% при локално лечение на язви, които позволяват контролиране на секрециите им.

-Стягащото действие на алуминиевия сулфат свива повърхностните слоеве на кожата, коагулиращи протеини и заздравяващи рани.

Други приложения

-Алуминиевият сулфат помага за контролиране на прекомерния растеж на водораслите в езера, езера и потоци. Използва се и при елиминирането на мекотели, наред с други испански плужек.

-Гардърите прилагат това съединение за подкисляване на алкални почви. В контакт с водата им алуминиевият сулфат се разлага на алуминиев хидроксид и разрежда сярна киселина. След това алуминиевият хидроксид се утаява, оставяйки сярна киселина в разтвор.

-Вкисляването на почвите поради сярна киселина се визуализира по много творчески начин, поради наличието на растение, наречено хортензия, чиито цветя побеляват в присъствие на кисела почва; тоест те са чувствителни и реагират на промените в pH.

-Алуминиевият сулфат участва в производството на пяна за борба и контрол на огъня. Как? Реагира с натриев бикарбонат, отделяйки CO ₂. Този газ блокове O ₂ достъп до изгаряне на сайта на материала; и следователно примирието, което се развиваше.

Производство на алуминиев сулфат

Алуминиевият сулфат се синтезира чрез взаимодействие на богато на алуминий съединение, като минерала боксит, със сярна киселина при повишени температури. Следното химично уравнение представлява реакцията:

Al ₂ O ₃ + H ₂ SO ₄ ---> Al ₂ (SO ₄) ₃ + 3 H ₂ O

Алуминиевият сулфат може също да се образува чрез реакция на неутрализация между алуминиев хидроксид и сярна киселина, съгласно следната реакция:

2 Al (OH) ₃ + 3 H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O ---> Al ₂ (SO ₄) ₃.18H ₂ O

Сярна киселина реагира с алуминий, за да образува амониев сулфат и отделя водородни молекули като газ. Реакцията е очертана, както следва:

2 Al + 3 H ₂ SO ₄ --- -> Al ₂ (SO ₄) ₃ + 3 H ₂

Видове

Алуминиевият сулфат се класифицира в два вида: тип А и тип Б. В алуминиев сулфат тип А твърдите вещества са с бял цвят и имат концентрация на желязо по-малко от 0,5%.

При алуминиев сулфат тип В, ​​твърдите вещества са с кафяв цвят и имат концентрация на желязо по-малко от 1,5%.

Има отрасли, произвеждащи алуминиев сулфат, които имат различни критерии за неговата класификация. По този начин, една индустрия отчита за получаването на алуминиев сулфат тип А максимална концентрация от 0,1% желязо като железен оксид. Докато за тип В те показват максимална концентрация на желязо 0,35%.

токсичност

-Алуминиевият сулфат е съединение, което упражнява токсичното си действие чрез контакт с праха си, като по този начин причинява дразнене на кожата, а в случаите на чест контакт - дерматит.

-Той причинява силно дразнене на очите, дори причинява трайни наранявания.

-При вдишването му се получава дразнене на носа и гърлото, което може да причини кашлица и дрезгавост.

-Поглъщането му причинява стомашно дразнене, гадене и повръщане.

-Има токсични ефекти, които, макар и да не се дължат пряко на алуминиевия сулфат, те косвено се дължат на неговата употреба. Такъв е случаят с някои токсични ефекти на алуминия, причинени от използването на алуминиев сулфат при пречистването на водата.

-Пациенти, които са хронично диализирани, използвайки соли, приготвени в пречистена вода, чрез използването на алуминиев сулфат, изпитват много тежки здравословни разстройства. Тези разстройства включват анемия, диализна деменция и увеличаване на костното заболяване.

Препратки

1. Wikipedia. (2018). Алуминиев сулфат. Взета от: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Разтвор на алуминиев сулфат тип А и В. Взета от: aris.com.pe
3. Кристофър Бойд. (9 юни 2014 г.). Топ промишлени приложения за алуминиев сулфат. Взета от: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Алуминиев сулфат безводен. Взета от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Андезия Химикали. (20 август 2009 г.). Лист за безопасност на алуминиев сулфат., Взета от: andesia.com
6. Химическа книга. (2017). Алуминиев сулфат. Взета от: chemicalbook.com