ALIUMINIO SULFATAS (AL2 (SO4) 3): STRUKTŪRA, PANAUDOJIMAS, TOKSIŠKUMAS - CHEMIJA - 2025

Aliuminio sulfatas yra neorganinis aliuminio druska, kurios formulė A kelias, ₂ (SO ₄ ) _3, paprastai pasireiškia kaip blizgus baltos kietos medžiagos kristalai. Junginio spalvą paveiks jo geležies koncentracija ir visos kitos priemaišos. Yra du pagrindiniai aliuminio sulfato tipai: A ir B.

Apatiniame paveikslėlyje pavaizduoti balti hidrato aliuminio sulfato kristalai. Galima pastebėti, kad nėra rudų spalvų, rodančių geležies jonus kristalų tinklelyje.

Šaltinis: Martinas Walkeris per „Wikimedia Commons“

Aliuminio sulfatas yra vandenyje labai gerai tirpi druska, ir gamtoje retai būna jo bevandenėje formoje. Paprastai jis hidratuojamas aliuminio sulfato oktadekahidrato arba heksadekahidrato pavidalu.

Taip pat jis gali sudaryti dvigubas druskas su kaliu ir amoniu, junginiais, vadinamais alumais. Iš dalies taip gali būti dėl hidratų vandens afiniteto išlaikyti kitus jonus nei aliuminis.

Aliuminio sulfatas gali būti suskaidomas veikiant vandeniui į aliuminio hidroksidą ir sieros rūgštį. Ši savybė leido jį naudoti kaip dirvožemio rūgštiklį.

Tai taip pat yra toksiškas junginys, ypač kai liečiasi su jo dulkėmis. Tačiau jis gali būti naudojamas daugybei įvairių sričių: nuo vandens valymo krešėjimo metodu iki jo naudojimo įvairiose pramonės šakose iki jo naudojimo terapiniais tikslais.

Struktūra

Šaltinis: Gabrielis Bolívaras

Aliuminio sulfato santykis yra du Al ³⁺ katijonai kiekvieniems trims SO ₄ ^2- anijonams (viršutinis vaizdas), o tai galima pastebėti tiesiogiai jo cheminėje formulėje Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Atkreipkite dėmesį, kad Al ³⁺ yra pilkšvos spalvos, o SO ₄ ² - geltonos (dėl sieros atomo) ir raudonos (dėl deguonies atomų).

Iliustruota struktūra atitinka bevandenę Al ₂ (SO ₄ ) ₃ formą , nes jokia vandens molekulė nesąveikauja su jonais. Tačiau savo hidratuose vandenį gali patraukti teigiami Al ³⁺ centrai arba neigiama SO ₄ ² tetraedra, sudaryta iš vandenilio jungčių (HOH-O-SO ₃ ² ).

Pavyzdžiui, Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O kietoje struktūroje yra 18 vandens molekulių. Kai kurie iš jų gali tiesiogiai susisiekti su Al ³⁺ arba SO ₄ ^2- . Kitaip tariant: aliuminio sulfatas gali turėti vidinį arba išorinį koordinuojantį vandenį.

Taip pat jos struktūroje gali būti kitų katijonų, tokių kaip Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ ir kt. Bet tam reikia daugiau SO ₄ ^2- anijonų . Kam? Norėdama neutralizuoti teigiamų krūvių padidėjimą dėl metalinių priemaišų.

Aliuminio sulfatas gali turėti daug struktūrų, nors jo hidratai linkę į monoklininių kristalų sistemą.

Fizinės ir cheminės savybės

Išvaizda

Jis gaunamas kaip kieta medžiaga su blizgiais baltais kristalais, granulėmis ar milteliais.

Molekulinė masė

342,31 g / mol (bevandenis).

Kvapas

Jis yra bekvapis

Skonis

Vidutiniškai sutraukiantis saldus skonis.

Lydymosi temperatūra

770 ° C bevandenė forma (86,5 ° C oktadekahidrato forma)

Tirpumas vandenyje

31,2 g / 100 ml 0 ° C temperatūroje; 36,4 g / 100 ml 20 ° C temperatūroje ir 89 g / 100 ml 100 ° C temperatūroje.

Tankis

2,67 - 2,71 g / cm ³ .

Tirpumas

Silpnai tirpsta etilo alkoholyje.

Garų slėgis

Iš esmės nulis.

Stabilumas

Stabilus ore.

Skilimas

Kai jis kaitinamas, aplink jo lydymosi tašką jis gali suskaidyti, išskirdamas ypač sieros oksidą, toksiškas dujas.

Ėsdinimas

Aliuminio sulfato tirpalai yra ėsdinantys aliuminį. Taip pat junginys gali korozuoti metalus esant drėgmei.

pKa

Nuo 3,3 iki 3,6. O jo pH yra 2,9 ar daugiau 5% vandeniniame tirpale.

Kam jis skirtas (naudoja)

Vandens krešėjimas ar flokuliacija

- Sumaišius su vandeniu (geriamu, patiektu ar atliekomis), aliuminio sulfatas sukuria aliuminio hidroksidą, kuris sudaro kompleksus su junginiais ir tirpalo dalelėmis, pagreitindamas jų nusėdimą, kuris, jei negydomas aliuminio sulfatu, tai užtruktų ilgai.

-Aliuminio sulfatas taip pat naudojamas valyti baseinų vandenį, todėl jis tampa patrauklesnis naudoti.

- Naudojant aliuminio sulfatą, gaunamas drumstas ir spalvos vanduo, padidinantis jo tinkamumą palengvinant vandens valymą. Deja, šis valymo būdas gali šiek tiek padidinti aliuminio koncentraciją vandenyje.

- Aliuminis yra labai toksiškas metalas, kaupiantis odoje, smegenyse ir plaučiuose, sukeliantis rimtus sutrikimus. Be to, nežinoma, kokią funkciją ji atlieka gyvosioms būtybėms.

- Europos Sąjunga reikalauja, kad didžiausia leistina aliuminio koncentracija vandenyje neviršytų 0,2 mg / l. Tuo tarpu JAV aplinkos apsaugos agentūra reikalauja, kad didžiausia vandens užterštumo aliuminiu riba neviršytų 0,05–0,2 mg / l.

- Panaudoto ar nuotekų vandens valymas aliuminio sulfatu leidžia ekonomiškai pašalinti arba sumažinti fosforo kiekį juose.

Naudokite kaip rašalo šarmą ir popierių

- Aliuminio sulfatas buvo naudojamas kaip dažiklių ar rašalo pagrindas, padedantis įsitvirtinti dažomoje medžiagoje. Fiksuojantis poveikis vyksta dėl Al (OH) ₃ , kurio želatininė konsistencija veikia dažų adsorbciją ant tekstilės medžiagų.

- Nors aprašytam tikslui jis buvo naudojamas maždaug nuo 2000 m. Pr. Kr., Šveitiklius reikia naudoti tik organiniams dažams. Kita vertus, sintetiniai dažikliai nereikalauja, kad švaistikliai atliktų savo darbą.

-Jis nebuvo pakeistas gaminant popierių, tačiau jis vis dar naudojamas gaminant popieriaus masę. Jis pašalina savo priemaišas, taip pat buvo naudojamas medžiagoms surišti, krūviams neutralizuoti ir kanifolijai kalibruoti.

Pramoninis panaudojimas

- Naudojamas statybų pramonėje siekiant pagreitinti betono klojimą. Be to, jis naudojamas konstrukcijų hidroizoliacijai.

- Muilo ir riebalų pramonėje jis naudojamas glicerino gamyboje.

-Jis naudojamas naftos pramonėje gaminant sintetinius katalizatorius, kuriuos jie naudoja eksploatacijos metu.

-Jis naudojamas farmacijos pramonėje kaip sutraukiantis vaistas ruošiant vaistus ir kosmetiką.

-Jis dalyvauja kuriant dažiklius, tokius kaip karminas. Jis taip pat naudojamas kaip dažiklis gaminant sintetinius stireno butadieno kaučiukus.

-Cukraus gamybos pramonėje jis naudojamas kaip cukranendrių melasos gryniklis.

-Jis naudojamas dezodorantų gamyboje. Kodėl? Nes jis susiaurina prakaito liaukų latakus ir taip riboja prakaito, būtino kvapą sukeliančių bakterijų, augimą.

-Jis naudojamas rauginant odą, būtinas jos naudojimui. Be to, jis naudojamas gaminant trąšas.

-Jis naudojamas kaip priedas ruošiant dažus, klijus ir hermetikus, taip pat valymo ir baldų priežiūros priemones.

Vaistų ir terapinis panaudojimas

- Aliuminio sulfatas yra imuninis pagalbininkas. Todėl jis atlieka antigenų perdirbimo funkciją tokiu būdu, kad, išsiskyrus jų veikimo vietai, jie gamina didesnį antikūnų prieš pasodintus antigenus gamybą.

-Freundo adjuvantas ir BCG, taip pat kiti adjuvantai, įskaitant endogeninius, tokius kaip interleukinai, nespecifiniai antigenams, todėl padidėja imuninio veikimo spindulys. Tai leido sukurti vakcinas nuo daugelio ligų.

- Koaguliacinis aliuminio sulfato veikimas leido pašalinti daugybę virusų išvalytame vandenyje, be kita ko: Q beta, MS2, T4 ir P1. Rezultatai rodo, kad vandens apdorojimas aliuminio sulfatu sukelia tokių virusų inaktyvaciją.

- Aliuminio sulfatas naudojamas lazdelės pavidalu arba kaip milteliai mažoms paviršinėms žaizdoms ar įbrėžimams, atsirandantiems skutimosi metu, gydyti.

-Jis naudojamas aliuminio acetato, junginio, naudojamo kai kurioms ausų ligoms gydyti, gamyboje. Jis taip pat buvo naudojamas be didesnio pasisekimo sušvelninant gaisro skruzdžių padarinius.

- Aliuminio sulfato tirpalai, kurių koncentracija yra nuo 5% iki 10%, naudojami vietiniam opų gydymui, leidžiančiam kontroliuoti jų sekreciją.

Sutraukiantis aliuminio sulfato veikimas sutraukia paviršinius odos sluoksnius, krešina baltymus ir gydo žaizdas.

Kiti naudojimo būdai

- Aliuminio sulfatas padeda kontroliuoti per didelį dumblių augimą tvenkiniuose, ežeruose ir upeliuose. Jis taip pat naudojamas pašalinant moliuskus, be kita ko, ispanų šliužus.

- Sodininkai naudoja šį junginį rūgštinant šarminį dirvožemį. Susilietęs su jų vandeniu, aliuminio sulfatas skyla į aliuminio hidroksidą ir praskiestą sieros rūgštį. Tada nusėda aliuminio hidroksidas, tirpale paliekant sieros rūgštį.

-Dirvožemių parūgštinimas dėl sieros rūgšties yra vaizduojamas labai kūrybiškai, nes egzistuoja augalas, vadinamas hortenzija, kurio gėlės pasidaro mėlynos, esant rūgščiam dirvožemiui; ty jie yra jautrūs ir reaguoja į pH pokyčius.

- Aliuminio sulfatas yra susijęs su putų, skirtų kovoti su gaisru ir jį kontroliuoti, gamyboje. Kaip? Reaguoja su natrio bikarbonatu, išskirdamas CO ₂ . Šios dujos blokai O ₂ prieigą prie medžiagos anketa deginimas svetainėje; taigi ir paliaubos, kurios kūrėsi.

Aliuminio sulfato gamyba

Aliuminio sulfatas sintetinamas jungiant turtingą aliuminį junginį, pavyzdžiui, mineralinį boksitą, aukštoje temperatūroje su sieros rūgštimi. Ši cheminė lygtis parodo reakciją:

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

Aliuminio sulfatas taip pat gali būti gaunamas neutralizuojant aliuminio hidroksido ir sieros rūgšties reakciją pagal šią reakciją:

2 Al (OH) ₃ + 3H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O ---> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .18H ₂ O

Sieros rūgštis reaguoja su aliuminiu, sudarydama amonio sulfatą ir išskirdama vandenilio molekules kaip dujas. Reakcija aprašoma taip:

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

Tipai

Aliuminio sulfatas skirstomas į du tipus: A ir B tipus. A tipo aliuminio sulfate kietos medžiagos yra baltos spalvos ir geležies koncentracija mažesnė kaip 0,5%.

B tipo aliuminio sulfato kietosios medžiagos yra rudos spalvos ir geležies koncentracija mažesnė kaip 1,5%.

Yra pramonės šakų, gaminančių aliuminio sulfatą, kurioms taikomi skirtingi klasifikavimo kriterijai. Taigi pramonė praneša, kad A tipo aliuminio sulfato paruošimui geležies, kaip geležies oksido, koncentracija yra ne didesnė kaip 0,1%. B tipo geležies koncentracija rodo didžiausią 0,35%.

Toksiškumas

- Aliuminio sulfatas yra junginys, kuris toksiškai veikia susilietęs su dulkėmis, todėl dirgina odą, o dažnai kontaktuodamas - dermatitą.

-Jis sukelia stiprų akių dirginimą, net sukelia nuolatinius sužalojimus.

- Įkvėpus jis dirgina nosį ir gerklę, o tai gali sukelti kosulį ir užkimimą.

- Nurijimas sukelia skrandžio sudirginimą, pykinimą ir vėmimą.

- Yra toksinio poveikio, kuris, nors ir nėra tiesiogiai susijęs su aliuminio sulfatu, yra netiesiogiai dėl jo naudojimo. Tai taikoma tam tikram toksiškam aliuminio poveikiui, kurį sukelia aliuminio sulfato panaudojimas vandens valymui.

- Pacientai, kuriems chroniškai dializuojama naudojant išgrynintame vandenyje paruoštas druskas, naudojant aliuminio sulfatą, patiria labai rimtų sveikatos sutrikimų. Šie sutrikimai apima anemiją, dializės demenciją ir kaulų ligos padažnėjimą.

Nuorodos

1. Vikipedija. (2018 m.). Aliuminio sulfatas. Paimta iš: en.wikipedia.org
2. „Aris Industrial“. A ir B tipo aliuminio sulfato tirpalai. Paimta iš: aris.com.pe
3. Christopheris Boydas. (2014 m. Birželio 9 d.). Populiariausi pramoniniai aliuminio sulfato naudojimo būdai. Paimta iš: chemservice.com
4. „PubChem“. (2018 m.). Bevandenis aliuminio sulfatas. Paimta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andų chemikalai. (2009 m. Rugpjūčio 20 d.). Aliuminio sulfato saugos lapas. . Paimta iš: andesia.com
6. Chemijos knyga. (2017 m.). Aliuminio sulfatas. Paimta iš: chemicalbook.com