- Struktūra
- Formulė ir oktaedras
- Polimorfai
- Savybės
- Fizinė išvaizda
- Molinė masė
- Tankis
- Lydymosi temperatūra
- Tirpumas vandenyje
- Tirpumo produktas
- Amfoterizmas
- Nomenklatūra
- Programos
- Žaliava
- Katalizinės atramos
- Interkalaciniai junginiai
- Atsparus ugniai
- Vaistinis
- Adsorbentas
- Pavojai
- Nuorodos
Aliuminio hidroksidas yra neorganinis junginys su chemijos, kurio formulė A dalis (OH) 3 . Skirtingai nuo kitų metalų hidroksidų, jis yra amfoterinis, galintis reaguoti arba elgtis kaip rūgštis ar bazė, priklausomai nuo terpės. Tai balta kieta medžiaga, gana netirpi vandenyje, todėl naudojama kaip antacidų komponentas.
Kaip ir Mg (OH) 2 ar brucitas, su kuriais jis pasižymi tam tikromis cheminėmis ir fizinėmis savybėmis, gryna forma jis atrodo kaip nuobodu, amorfinė kieta medžiaga; bet kai jis kristalizuojasi su kai kuriomis priemaišomis, jis įgyja kristalines formas tarsi perlai. Tarp šių mineralų, natūralių Al (OH) 3 šaltinių , yra gibbsitas.
Specialus gibbsito kristalas. Šaltinis: Robas Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
Be gibbsito, yra ir mineralų bajeritas, nordstranditas ir doleyitas, sudarantys keturis aliuminio hidroksido polimorfus. Struktūriškai jie yra labai panašūs vienas į kitą, tik šiek tiek skiriasi tuo, kokiu būdu jonų sluoksniai ar lakštai yra išdėstyti ar sujungti, taip pat pagal jų priemaišų tipą.
Kontroliuojant pH ir sintezės parametrus, galima paruošti bet kurį iš šių polimorfų. Be to, kai kurios dominančios cheminės rūšys gali būti sujungtos tarp jo sluoksnių, kad būtų sukurtos tarpusavio sujungimo medžiagos ar junginiai. Tai reiškia labiau technologinio požiūrio į Al (OH) 3 naudojimą . Kiti jo naudojimo būdai yra antacidai.
Kita vertus, jis naudojamas kaip žaliava aliuminio oksidui gauti, o jo nanodalelės buvo naudojamos kaip katalizinis nešiklis.
Struktūra
Formulė ir oktaedras
Cheminė formulė Al (OH) 3 iškart parodo, kad Al 3+ : OH - santykis yra 1: 3; tai yra, kiekvienam Al 3+ katijonui yra trys OH - anijonai , tai yra tas pats, kas pasakyti, kad trečdalis jo jonų atitinka aliuminį. Taigi, Al 3+ ir OH - sąveikauja elektrostatiškai, kol jų traukos-atstūmimai apibūdina šešiakampį kristalą.
Tačiau Al 3+ nebūtinai supa trys OH - bet tik šeši; todėl mes kalbame apie koordinavimo oktaedrą Al (OH) 6 , kuriame yra šešios Al-O sąveikos. Kiekvienas aštuonkampis žymi vienetą, su kuriuo pastatytas kristalas, ir nemažai jų priima triklinines ar monoklinines struktūras.
Apatinis vaizdas iš dalies žymi Al (OH) 6 oktaedrą , nes Al 3+ (šviesiai rudos sferos) stebimos tik keturios sąveikos .
Šešiakampis gibbsito kristalas, aliuminio hidroksido mineralas. Šaltinis: „Benjah-bmm27“.
Jei atidžiai stebima ši struktūra, kuri atitinka mineralinio gibbsito struktūrą, galima pastebėti, kad baltos sferos sudaro jonų sluoksnių „paviršius“ arba paviršius; tai yra vandenilio atomai OH - jonai .
Taip pat atkreipkite dėmesį, kad yra sluoksnis A ir kitas B (erdviškai jie nėra tapatūs), sujungti vandenilio jungtimis.
Polimorfai
A ir B sluoksniai ne visada yra susieti vienodai, lygiai taip pat, kaip gali pasikeisti jų fizinė aplinka arba pagrindiniai jonai (druskos). Taigi Al (OH) 3 kristalai skiriasi keturiomis mineraloginėmis arba šiuo atveju polimorfinėmis formomis.
Tada sakoma, kad aliuminio hidroksidas turi iki keturių polimorfų: gibbsitą arba hidrargillitą (monoklininis), bajeritą (monoklininis), doileitą (triklininis) ir nordstranditinį (triklininis). Iš šių polimorfų gibbsitas yra stabiliausias ir gausiausias; kitos yra klasifikuojamos kaip reti mineralai.
Jei kristalai būtų stebimi po mikroskopu, būtų matoma, kad jų geometrija yra šešiakampė (nors šiek tiek netaisyklinga). PH vaidina svarbų vaidmenį tokių kristalų augime ir susidarančioje struktūroje; tai yra, esant pH, gali būti suformuotas vienas ar kitas polimorfas.
Pavyzdžiui, jei terpės, kurioje nusėda Al (OH) 3, pH yra mažesnis kaip 5,8, susidaro gibbsitas; tuo tarpu jei pH yra didesnis už šią vertę, susidaro bayeritas.
Pagrindinėse terpėse paprastai formuojasi nordstrandito ir doileito kristalai. Taigi, kadangi tai yra gausiausias gibbsitas, tai faktas, atspindintis jos atmosferos aplinkos rūgštingumą.
Savybės
Fizinė išvaizda
Balta kieta medžiaga, kuri gali būti įvairių formų: granuliuota arba miltelių pavidalo ir amorfiška.
Molinė masė
78,00 g / mol
Tankis
2,42 g / ml
Lydymosi temperatūra
300 ° C. Jis neturi virimo taško, nes hidroksidas praranda vandenį, kad virstų aliuminio oksidu arba aliuminio oksidu, Al 2 O 3 .
Tirpumas vandenyje
1 · 10 -4 g / 100 ml. Tačiau jo tirpumas padidėja pridedant rūgščių (H 3 O + ) arba šarmų (OH - ).
Tirpumo produktas
K sp = 3 10 –34
Ši labai maža vertė reiškia, kad vandenyje ištirpsta tik maža dalis:
Al (OH) 3 (s) <=> Al 3+ (aq) + 3OH - (aq)
Ir iš tikrųjų tai nedidelė tirpumas daro tai geras rūgštingumas neutralizatorius, nes ji neturi basify skrandžio aplinką per daug, nes tai neatleidžia beveik OH - jonai .
Amfoterizmas
Al (OH) 3 pasižymi amfoteriniu pobūdžiu; tai yra, jis gali reaguoti ar elgtis taip, tarsi tai būtų rūgštis ar bazė.
Pvz., Jis reaguoja su H 3 O + jonais (jei terpė yra vandeninė), kad susidarytų kompleksinis vandeninis 3+ ; kuris, savo ruožtu, hidrolizuojamas, kad parūgštėtų terpė, todėl Al 3+ yra rūgšties jonas:
Al (OH) 3 (s) + 3H 3 O + (aq) => 3+ (aq)
3+ (aq) + H 2 O (l) <=> 2+ (aq) + H 3 O + (aq)
Kai tai atsitinka, sakoma, kad Al (OH) 3 elgiasi kaip bazė, nes reaguoja su H 3 O + . Kita vertus, ji gali reaguoti su OH - , elgiasi kaip rūgštimi:
Al (OH) 3 (s) + OH - (aq) => Al (OH) 4 - (aq)
Šioje reakcijoje baltos nuosėdos Al (OH) 3 ištirpsta prieš iš OH viršija - jonų ; Tai nėra tas pats dalykas su kitais hidroksidais, tokiais kaip magnis, Mg (OH) 2 .
Al (OH) 4 - , aliuminato jonų, gali būti išreikštas tikslingiausia: - , atkreipti dėmesį į koordinavimo skaičiumi nuo 6 JL 3+ katijonas (toliau Oktaedr).
Šis jonas gali ir toliau reaguoti su daugiau OH - kol bus baigtas koordinavimo oktaedras: 3 , vadinamas heksahidroksoaluminatiniu jonu.
Nomenklatūra
Pavadinimas „aliuminio hidroksidas“, su kuriuo dažniausiai minimas šis junginys, atitinka atsargų nomenklatūrą. Jo pabaigoje nėra (III), nes aliuminio oksidacijos būsena visuose jo junginiuose yra +3.
Kiti du galimi Al (OH) 3 pavadinimai yra: aliuminio trihidroksidas, remiantis sistemine nomenklatūra ir graikų skaitmenų priešdėlių vartojimu; ir aliuminio hidroksidas, pasibaigiantis priesaga –ico, nes turi vienintelę oksidacijos būseną.
Nors chemijos srityje Al (OH) 3 nomenklatūra nekelia jokių iššūkių ar painiavos, už jos ribų ji gali būti maišoma su dviprasmybėmis.
Pavyzdžiui, mineralinis gibbsitas yra vienas iš natūralių Al (OH) 3 polimorfų, dar žinomų kaip γ-Al (OH) 3 arba α-Al (OH) 3 . Tačiau pagal kristalografinę nomenklatūrą α-Al (OH) 3 taip pat gali atitikti mineralinį bajeritą arba β-Al (OH) 3 . Tuo tarpu polimorfai nordstranditas ir doileitas dažnai žymimi tiesiog Al (OH) 3 .
Šis sąrašas aiškiai apibendrina ką tik paaiškintą:
-Gibbsite: (γ arba α) -Al (OH) 3
-Bayeritas: (α arba β) -Al (OH) 3
-Nordstranditas: Al (OH) 3
-Doileitas: Al (OH) 3
Programos
Žaliava
Tiesioginis aliuminio hidroksido panaudojimas yra žaliava aliuminio oksido ar kitų neorganinių ar organinių aliuminio junginių gamybai; pavyzdžiui: AlCl 3 , Al (NO 3 ) 3 , AlF 3 arba Naal (OH) 4 .
Katalizinės atramos
Al (OH) 3 nanodalelės gali veikti kaip katalizinės atramos; tai yra, katalizatorius jungiasi prie jų, kad liktų fiksuotas ant savo paviršiaus, kur pagreitėja cheminės reakcijos.
Interkalaciniai junginiai
Skyriuje apie konstrukcijas buvo paaiškinta, kad Al (OH) 3 sudaro A ir B sluoksniai arba lakštai, sujungti apibrėžti kristalą. Jo viduje yra mažos oktaedrinės erdvės ar skylės, kurias gali užimti kiti jonai, metalinės ar organinės ar neutralios molekulės.
Kai sintetinami Al (OH) 3 kristalai su šiomis struktūrinėmis modifikacijomis, sakoma, kad ruošiamas interkalacinis junginys; tai yra, jie sujungia arba įterpia chemines rūšis tarp A ir B lakštų. Atlikdami šias medžiagas, atsiranda naujos medžiagos.
Atsparus ugniai
Al (OH) 3 yra geras antipirenas, naudojamas kaip užpildo medžiaga daugeliui polimerinių matricų. Taip yra todėl, kad jis sugeria šilumą, kad išleistų vandens garus, kaip tai daro Mg (OH) 2 arba brucitas.
Vaistinis
Al (OH) 3 taip pat yra rūgštingumo neutralizatorius, reaguodamas su HCl skrandžio sekretuose; vėl, panašiai kaip Mg (OH) 2 magnezijos piene.
Abu hidroksidai iš tikrųjų gali būti susimaišę į skirtingus antacidus, kurie palengvina simptomus žmonėms, kenčiantiems nuo gastrito ar skrandžio opų.
Adsorbentas
Šildant žemiau lydymosi temperatūros, aliuminio hidroksidas virsta aktyvuotu aliuminio oksidu (taip pat aktyvuota anglimi). Ši kieta medžiaga yra naudojama kaip nepageidaujamų molekulių adsorbentas, nesvarbu, ar tai būtų dažikliai, priemaišos ar taršos dujos.
Pavojai
Aliuminio hidroksido keliama rizika kyla ne dėl kietos medžiagos, o kaip vaisto. Jam laikyti nereikia jokio protokolo ar taisyklių, nes jis nereaguoja stipriai su oksiduojančiomis medžiagomis ir nėra degus.
Išgėrus vaistinėse esančių antacidinių vaistų, gali atsirasti nepageidaujamas šalutinis poveikis, pavyzdžiui, vidurių užkietėjimas ir fosfato slopinimas žarnyne. Be to, ir nors nėra tyrimų, įrodančių tai, jis buvo susijęs su neurologiniais sutrikimais, tokiais kaip Alzheimerio liga.
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Vikipedija. (2019 m.). Aliuminio hidroksidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2019 m.). Aliuminio hidroksidas. „PubChem“ duomenų bazė. CID = 10176082. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Danielle Reid. (2019 m.). Aliuminio hidroksidas: formulė ir šalutinis poveikis. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
- Robertas Schoenas ir Charlesas E. Robersonas. (1970). Aliuminio hidroksido struktūros ir geocheminės reikšmės. Amerikos mineralogistas, Vol 55.
- Vitalijus P. Isupovas ir col. (2000). Aliuminio hidroksido interkalacinių junginių sintezė, struktūra, savybės ir taikymas. Tvaraus vystymosi chemija 8121-127.
- Narkotikai. (2019 m. Kovo 24 d.). Aliuminio hidroksido šalutinis poveikis. Atgauta iš: drugs.com