- Struktur av aluminiumkarbonat
- Aluminiumammoniumhydroksydkarbonat
- Egenskaper
- Molmasse
- ustabilitet
- Tørke
- Våt
- Fysisk
- applikasjoner
- referanser
Den aluminium karbonat er et uorganisk salt som har den kjemiske formel A er 2 (CO 3 ) 3 . Det er et praktisk talt ikke-eksisterende metallisk karbonat, gitt dens høye ustabilitet under normale forhold.
Blant årsakene til dens ustabilitet kan vi nevne de svake elektrostatiske interaksjonene mellom Al 3+ og CO 3 2- -ionene , som i teorien skal være veldig sterke på grunn av størrelsen på ladningene deres.
Formel av aluminiumkarbonat. Kilde: Gabriel Bolívar.
Salt har ingen ulemper på papir når man skriver de kjemiske likningene av reaksjonene. men i praksis fungerer det mot ham.
Til tross for det som er sagt, kan aluminiumkarbonat forekomme i selskap med andre ioner, for eksempel mineral dawsonite. På samme måte er det et derivat der det samspiller med vandig ammoniakk. Resten betraktes som en blanding mellom Al (OH) 3 og H 2 CO 3 ; som er lik en brusende oppløsning med et hvitt bunnfall.
Denne blandingen har medisinsk bruk. Imidlertid har det rene, isolerbare og manipulerbare saltet av Al 2 (CO 3 ) 3 ingen kjente mulige anvendelser; i hvert fall ikke under enormt press eller ekstreme forhold.
Struktur av aluminiumkarbonat
Krystallstrukturen for dette saltet er ukjent fordi det er så ustabilt at det ikke kan karakteriseres. Fra sin formel Al 2 (CO 3 ) 3 er det imidlertid kjent at forholdet mellom Al 3+ og CO 3 2- ioner er 2: 3; Med andre ord, for hver to Al 2+ kation må det være tre CO 3 2- anioner som samhandler elektrostatisk med dem.
Problemet er at begge ionene er veldig ulik størrelse; Al 3+ er veldig liten mens CO 3 2- er voluminøs. Denne forskjellen i seg selv påvirker allerede gitterstabiliteten til krystallgitteret, hvis ioner ville samvirke "vanskelig" hvis dette saltet kunne isoleres i fast tilstand.
I tillegg til dette aspektet er Al 3+ en meget polariserende kation, en egenskap som deformerer den elektroniske skyen av CO 3 2- . Det er som om du vil tvinge den til å binde kovalent, selv om anionen ikke kan.
Følgelig har de ioniske interaksjoner mellom Al 3+ og CO 3 2- en tendens til kovalens; en annen faktor som øker ustabiliteten til Al 2 (CO 3 ) 3 .
Aluminiumammoniumhydroksydkarbonat
Det kaotiske forholdet mellom Al 3+ og CO 3 2- mykner i utseendet når det er andre ioner til stede i krystallen; slik som NH 4 + og OH - , som kommer fra en oppløsning av ammoniakk. Denne kvartetten av ioner, Al 3+ , CO 3 2- , NH 4 + og OH - , klarer imidlertid å definere stabile krystaller, til og med i stand til å ta i bruk forskjellige morfologier.
Et annet eksempel som ligner på dette er observert i mineralet dawsonitt og dens ortorombiske krystaller, NaAlCO 3 (OH) 2 , hvor Na + erstatter NH 4 + . I disse saltene er deres ioniske bindinger sterke nok til at vannet ikke fremmer frigjøring av CO 2 ; eller i det minste, ikke brått.
Selv om NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (AACC, for dets forkortelse på engelsk), og heller ikke NaAlCO 3 (OH) 2 representerer aluminiumkarbonat, kan de betraktes som basiske derivater av det.
Egenskaper
Molmasse
233,98 g / mol.
ustabilitet
I forrige seksjon ble det forklart fra et molekylært perspektiv hvorfor Al 2 (CO 3 ) 3 er ustabil. Men hvilken transformasjon gjennomgår den? Det er to situasjoner å vurdere: den ene tørr og den andre "våt."
Tørke
I den tørre situasjonen går anjonen CO 3 2- tilbake til CO 2 ved følgende spaltning:
Al 2 (CO 3 ) 3 => Al 2 O 3 + 3 CO 2
Noe som er fornuftig hvis dette blir syntetisert og utsatt for aluminiumoksyd for høyt trykk av CO 2 ; det vil si omvendt reaksjon:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3 ) 3
Derfor, for å forhindre Al 2 (CO 3 ) 3 fra dekomponering, kan saltet ha for å bli utsatt for høyt trykk (under anvendelse av N 2 , for eksempel). På denne måten ville dannelsen av CO 2 ikke være termodynamisk foretrukket.
Våt
Mens i våt situasjon, gjennomgår CO 3 2- hydrolyse, som genererer små mengder OH - ; men nok til å utfelle aluminiumhydroksydet, Al (OH) 3 :
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
Og på den annen side er Al 3+ også hydrolysert:
Al 3+ + H 2 O <=> Al (OH) 2 2+ + H +
Selv om virkelig, Al 3+ vil først være hydrert for å danne Al (H 2 O) 6 3+ kompleks , som hydrolyserer for å gi 2+ og H 3 O + . Deretter H 3 O (eller H + ) protonerer CO 3 2- til H 2 CO 3 , som spaltes til CO 2 og H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Legg merke til at til slutt oppfører Al 3+ seg som en syre (frigjør H + ) og en base (frigjør OH - med løselighetsbalansen av Al (OH) 3 ); det vil si at den viser amfoterisme.
Fysisk
Hvis det kan isoleres, vil dette saltet sannsynligvis ha hvitt i fargen, som mange andre aluminiumsalter. På grunn av forskjellen mellom de ioniske radiene til Al 3+ og CO 3 2- , ville den sikkert ha veldig lave smelte- eller kokepunkter sammenlignet med andre ioniske forbindelser.
Og med hensyn til løseligheten, vil den være trinnløs i vann. Videre ville det være et hygroskopisk og deliquescent faststoff. Dette er imidlertid bare gjetting. Andre egenskaper må estimeres med datamaskinmodeller utsatt for høyt trykk.
applikasjoner
De kjente anvendelsene av aluminiumkarbonat er medisinske. Det ble brukt som et mildt snerpende middel og som et medikament for å behandle magesår og betennelse. Det har også blitt brukt for å forhindre dannelse av urinstein hos mennesker.
Det har blitt brukt til å kontrollere en økning i kroppens fosfatinnhold, og også for å behandle symptomene på halsbrann, dårlig fordøyelsesbesvær og magesår.
referanser
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). Hydrotermisk syntese av ammoniumaluminiumkarbonathydroksid (AACH) nanoplateletter og nanofibre pH-kontrollerte morfologier. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Ammoniumaluminiumkarbonathydroksid NH4Al (OH) 2CO3 som en alternativ rute for aluminiumforberedelse: sammenligning med den klassiske boehmittforløperen. Puderteknologi, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2019). Aluminiumkarbonat. PubChem Database., CID = 10353966. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Aluminiumkarbonat. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Aluminiumsulfat. (2019). Aluminium karbonat. Gjenopprettet fra: aluminiumsulfate.net