ALUMINIUMSULFAT (AL2 (SO4) 3): STRUKTUR, BRUK, GIFTIGHET - KJEMI - 2026

Den aluminiumsulfat er et uorganisk aluminiumsalt av formel A er ₂ (SO ₄ ) _3, vanligvis sett på som en skinnende hvite faste krystaller. Fargen på forbindelsen vil bli påvirket av dens jernkonsentrasjon og andre urenheter. Det er to hovedtyper av aluminiumsulfat: A og B.

Det nedre bildet viser hvite krystaller av hydrert aluminiumsulfat. Fraværet av brune farger kan bemerkes, noe som indikerer jernioner i krystallgitteret.

Kilde: Martin Walker via Wikimedia Commons

Aluminiumsulfat er et veldig løselig salt i vann, og i naturen er det sjelden å finne det i sin vannfri form. Det er vanligvis hydrert i form av aluminiumsulfatoktekahydrat eller heksadekahydrat.

På samme måte kan det danne doble salter med kalium og med ammonium, forbindelser kjent som alums. Delvis kan dette skyldes vannets affinitet i hydrater for å holde andre ioner enn aluminium.

Aluminiumsulfat kan brytes ned ved virkning av vann i aluminiumhydroksyd og svovelsyre. Denne egenskapen har tillatt bruk som jordforsuring.

Det er også en giftig forbindelse, spesielt når den er i kontakt med støvet. Imidlertid har den et utall av bruksområder og anvendelser som spenner fra vannrensing ved bruk av koagulasjonsmetoden, gjennom dens bruk i forskjellige bransjer, til dens bruk for terapeutiske formål.

Struktur

Kilde: Gabriel Bolívar

Aluminiumsulfat har et forhold på to Al ³⁺ -kationer for hver tredje SO ₄ ^2- anion (øvre bilde), som kan sees direkte i den kjemiske formelen Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Legg merke til at Al ³⁺ har gråaktig farge, mens SO ₄ ^2- er gule (på grunn av svovelatomet) og rød (på grunn av oksygenatomene).

Den illustrerte strukturen tilsvarer den vannfrie formen av Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , siden ingen vannmolekyler samvirker med ionene. I sine hydrater kan imidlertid vann tiltrekkes av de positive sentrene i Al ³⁺ , eller ved den negative tetraedraen av SO ₄ ^2- ved hjelp av hydrogenbindinger (HOH-O-SO ₃ ^2- ).

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18 H ₂ O, for eksempel, inneholder 18 vannmolekyler i sin faste struktur. Noen av dem kan være i direkte kontakt med Al ³⁺ eller SO ₄ ^2- . Med andre ord: aluminiumsulfat kan ha internt eller eksternt koordinerende vann.

Likeledes kan strukturen være vert for andre kationer som Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , etc. Men for dette er tilstedeværelsen av mer SO ₄ ^2- anioner nødvendig . For hva? For å nøytralisere økningen i positive ladninger på grunn av metalliske urenheter.

Aluminiumsulfat kan ha mange strukturer, selv om dets hydrater har en tendens til å ta i bruk det monokliniske krystallsystemet.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Utseende

Det oppstår som et fast stoff med skinnende hvite krystaller, granulater eller pulver.

Molekylær vekt

342,31 g / mol (vannfri).

lukt

Det er luktfritt

Smak

Moderat snerpende søt smak.

Smeltepunkt

770 º C vannfri form (86,5 ºC oktadekahydratform)

Vannløselighet

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

tetthet

2,67 til 2,71 g / cm ³ .

løselighet

Lett løselig i etylalkohol.

Damptrykk

I hovedsak null.

Stabilitet

Stabil i luften.

dekomponering

Når den blir oppvarmet, rundt smeltepunktet, kan den spaltes, og avgir spesielt svoveloksid, en giftig gass.

korrosivitet

Aluminiumsulfatløsninger er etsende på aluminium. Forbindelsen kan også korrodere metaller i nærvær av fuktighet.

pKa

3,3 til 3,6. Og pH-verdien er 2,9 eller mer i en 5% vandig løsning.

Hva er det for (bruker)

Koagulering eller flokkulering av vann

-Når blandet med vann (drikkevann, servert eller avfall) produserer aluminiumsulfat aluminiumhydroksyd, som danner komplekser med forbindelsene og partiklene i oppløsning, og fremskynder sedimentasjonen, som i mangel av behandling med aluminiumsulfat det ville ta lang tid.

-Aluminiumsulfat brukes også til å rense vann i bassenget, noe som gjør det mer attraktivt å bruke.

-Gjennom bruk av aluminiumsulfat oppnås et vann uten turbiditet og farge, noe som øker muligheten ved å lette rengjøringen av vannet. Dessverre kan denne rensemetoden føre til en litt økt konsentrasjon av aluminium i vannet.

-Aluminum er et veldig giftig metall som hoper seg opp i huden, hjernen og lungene og forårsaker alvorlige lidelser. Videre er det ikke kjent hvilken funksjon den utfører i levende vesener.

-De europeiske union krever at den maksimale tillatte grensen for aluminium i vann ikke overstiger 0,2 mg / l. I mellomtiden krever US Enviromental Protection Agency at den maksimale grensen for vannforurensning med aluminium ikke overstiger 0,05-0,2 mg / l.

-Behandlingen av bruktvann eller avløpsvann med aluminiumsulfat muliggjør eliminering eller reduksjon av fosfor i dem, økonomisk.

Brukes som blekkord og i papirfremstilling

-Aluminiumsulfat har blitt brukt som en blanding av fargestoffer eller blekk, og hjelper til med å fikse på materialet som skal farges. Fikseringsvirkningen skyldes Al (OH) ₃ , hvis gelatinøse konsistens samarbeider med adsorpsjonen av fargestoffer på tekstiler.

-Selv om det har blitt brukt siden ca. 2000 f.Kr. til det beskrevne formålet, er det bare organiske fargestoffer som krever mordanter. Syntetiske fargestoffer på sin side krever ikke at mordanter gjør jobben sin.

-Det er fortrengt fra produksjonen av papir, men det brukes fremdeles til fremstilling av papirmasse. Det fjerner urenheter, så vel som det har blitt brukt til å binde materialer, nøytralisere ladninger og kalibrere kolofonium.

Industrielle bruksområder

-Bruktet i byggebransjen for å akselerere innstillingen av betong. I tillegg brukes det til vanntetting av konstruksjoner.

-I industrien av såper og fett brukes den i produksjonen av glyserin.

-Det brukes i oljeindustrien i produksjon av syntetiske katalysatorer som de bruker under driften.

-Det brukes i legemiddelindustrien som en snerpende middel ved fremstilling av medisiner og kosmetikk.

-Det deltar i utdypingen av fargestoffer som karmin. Det brukes også som et fargestoff ved fremstilling av syntetiske gummier av styrenbutadien.

-I sukkerfremstillingsindustrien brukes den som renser av melasse av sukkerrør.

-Det brukes til fremstilling av deodoranter. Hvorfor? Fordi det forårsaker en innsnevring av kanalene i svettekjertlene, og dermed begrenser ansamlingen av svette, et nødvendig medium for vekst av luktfremkallende bakterier.

-Det brukes i soling av lær, en prosess som er nødvendig for å bruke det. I tillegg brukes det til fremstilling av gjødsel.

-Det brukes som tilsetningsstoff til fremstilling av maling, lim og fugemasse, samt rengjørings- og møbelpleieprodukter.

Medisinsk og terapeutisk bruk

-Aluminiumsulfat er en immuntilskudd. Derfor oppfyller den funksjonen til å behandle antigener på en slik måte at når de frigjøres på deres virkningsted, produserer de en større produksjon av antistoffer mot antigenene som ble inokulert.

-Frunds adjuvans og BCG, så vel som andre adjuvanser, inkludert endogene som interleukiner, er ikke-spesifikke for antigener, noe som tillater en økning i radien til immunvirkning. Dette har muliggjort utvikling av vaksiner mot mange sykdommer.

-Koagulantvirkningen av aluminiumsulfat har tillatt eliminering av mange virus i behandlet vann, blant annet: Q beta, MS2, T4 og P1. Resultatene indikerer at behandling av vann med aluminiumsulfat gir en inaktivering av slike virus.

-Aluminiumsulfat brukes i form av en pinne eller som et pulver i behandlingen av små overfladiske sår eller skrubbsår produsert ved barbering.

-Det brukes til fremstilling av aluminiumacetat, en forbindelse som brukes til behandling av noen ørebetingelser. Det har også blitt brukt, uten betydelig suksess, for å lindre konsekvensene av brannmyrstikk.

-Aluminiumsulfatløsninger blir brukt, i en konsentrasjon fra 5 til 10%, i lokal behandling av magesår som muliggjør kontroll av deres sekresjoner.

-Den smertefulle virkningen av aluminiumsulfat trekker sammen overflatelagene i huden, koagulerer proteiner og leger sår.

Andre bruksområder

-Aluminiumsulfat hjelper med å kontrollere den overdreven veksten av alger i dammer, innsjøer og bekker. Den brukes også til eliminering av bløtdyr, blant andre den spanske sneglen.

Gartnere bruker denne forbindelsen for å forsure alkalisk jordsmonn. I kontakt med vannet deres, brytes aluminiumsulfat ned i aluminiumhydroksyd og fortynner svovelsyre. Deretter utfeller aluminiumhydroksidet, og etterlater svovelsyren i oppløsning.

- Forsuringen av jordsmonnene på grunn av svovelsyre visualiseres på en veldig kreativ måte, på grunn av eksistensen av en plante som heter Hydrangea, hvis blomster blir blå i nærvær av en sur jord; det vil si at de er følsomme og reagerer på endringer i pH.

-Aluminiumsulfat er involvert i produksjonen av et skum for å bekjempe og kontrollere brann. Hvordan? Reagerer med natriumbikarbonat og frigjør CO ₂ . Denne gassen blokkerer O _2- tilgang til materialets brennsted; og følgelig våpenhvilen som utviklet seg.

Produksjon av aluminiumsulfat

Aluminiumsulfat syntetiseres ved å omsette en aluminiumrik forbindelse, for eksempel mineralbauxitt, med svovelsyre ved forhøyede temperaturer. Følgende kjemiske ligning representerer reaksjonen:

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

Aluminiumsulfat kan også dannes ved en nøytraliseringsreaksjon mellom aluminiumhydroksyd og svovelsyre i henhold til følgende reaksjon:

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

Svovelsyre reagerer med aluminium og danner ammoniumsulfat og frigjør hydrogenmolekyler som en gass. Reaksjonen er skissert som følger:

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

typer

Aluminiumsulfat er klassifisert i to typer: type A og type B. I aluminiumsulfat av type A er de faste stoffene hvite i fargen og har en jernkonsentrasjon på mindre enn 0,5%.

I aluminiumsulfat type B er de faste stoffene brune i fargen og har en jernkonsentrasjon på mindre enn 1,5%.

Det er næringer som produserer aluminiumsulfat som har forskjellige kriterier for klassifisering. Dermed rapporterer en industri for sin fremstilling av aluminium A-sulfat en maksimal konsentrasjon på 0,1% jern som jernoksid. Mens de for type B indikerer en maksimal jernkonsentrasjon på 0,35%.

toksisitet

-Aluminiumsulfat er en forbindelse som utøver sin giftige virkning ved kontakt med støvet, og dermed forårsaker irritasjon i huden, og i tilfeller av hyppig kontakt, en dermatitt.

-Det forårsaker sterk irritasjon i øynene, til og med forårsaker permanente skader.

-Den innånding gir irritasjon av nese og svelg, noe som kan forårsake hoste og heshet.

-Den svelging forårsaker mageirritasjon, kvalme og oppkast.

-Det er giftige effekter som, selv om de ikke direkte skyldes aluminiumsulfat, indirekte skyldes bruken av det. Dette er tilfellet med visse giftige virkninger av aluminium, forårsaket av bruk av aluminiumsulfat i rensing av vann.

-Pasienter som kronisk dialyseres ved bruk av salter tilberedt i renset vann, ved bruk av aluminiumsulfat, opplever svært alvorlige helseforstyrrelser. Disse lidelsene inkluderer anemi, dialysedensi og en økning i beinsykdom.

referanser

1. Wikipedia. (2018). Aluminiumsulfat. Hentet fra: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Aluminiumsulfatoppløsning type A og B. Tatt fra: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9. juni 2014). Topp industriell bruk for aluminiumsulfat. Hentet fra: chemservice.com
4. Pubchem. (2018). Vannfri aluminiumsulfat. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals. (20. august 2009). Sikkerhetsark av aluminiumsulfat. . Hentet fra: andesia.com
6. Kjemisk bok. (2017). Aluminiumsulfat. Hentet fra: chemicalbook.com