Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, anvendelser, toksicitet

2395
David Holt
Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, anvendelser, toksicitet

Det aluminiumsulfat er et uorganisk aluminiumsalt med formlen Alto(SW4)3,  som normalt vises som et hvidt fast stof med skinnende krystaller. Forbindelsens farve vil blive påvirket af dens jernkoncentration og andre urenheder. Der er to hovedtyper af aluminiumsulfat: A og B.

Det nederste billede viser hvide krystaller af hydreret aluminiumsulfat. Fraværet af brune farvestoffer kan bemærkes, hvilket indikerer jernioner i krystalgitteret.

Kilde: Martin Walker via Wikimedia Commons

Aluminiumsulfat er et meget opløseligt salt i vand, og i naturen er det sjældent at finde det i sin vandfri form. Det hydratiseres sædvanligvis i form af aluminiumsulfatoctadecahydrat [Alto(SW4)3.18HtoO] eller hexadecahydrat [Alto(SW4)3.16HtoELLER].

På samme måde kan det danne dobbelt salte med kalium og med ammonium, forbindelser kendt som alum. Delvis kan dette skyldes affinitet af vand i hydrater til at tilbageholde andre ioner end aluminium..

Aluminiumsulfat kan nedbrydes ved virkningen af ​​vand i aluminiumhydroxid og svovlsyre. Denne egenskab har tilladt brugen som jordforsuringsmiddel..

Det er også en giftig forbindelse, især når den er i kontakt med dets støv. Imidlertid har den et utal af anvendelser og anvendelser lige fra vandrensning ved hjælp af koagulationsmetoden, gennem dens anvendelse i forskellige industrier, til dens anvendelse til terapeutiske formål..

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Hvad er det til (anvendelser)
    • 2.1 Koagulation eller flokkulering af vand
    • 2.2 Anvendes som et blækmiddel og til papirfremstilling
    • 2.3 Industrielle anvendelser
    • 2.4 Medicinske og terapeutiske anvendelser
    • 2.5 Andre anvendelser
  • 3 Produktion af aluminiumsulfat
  • 4 typer
  • 5 Toksicitet
  • 6 Referencer

Struktur

Kilde: Gabriel Bolívar

Aluminiumsulfat har et forhold på to kationer Al3+ for hver tre SO anioner4to- (øverste billede), som kan ses direkte i dets kemiske formel Alto(SW4)3.

Bemærk, at Al3+ har grålig farve, mens SO4to- de er gule (for svovlatomet) og røde (for iltatomer).

Den illustrerede struktur svarer til den vandfri form af Alto(SW4)3, da intet vandmolekyle interagerer med ioner. I dets hydrater kan vand imidlertid tiltrækkes af Al's positive centre3+, eller ved den negative tetrahedra af SO4to- ved hydrogenbinding (HOH-O-SO3to-).

Alto(SW4)3∙ 18HtoEller for eksempel indeholder den 18 vandmolekyler i sin faste struktur. Nogle af dem kan være i direkte kontakt med Al3+ eller med SO4to-. Med andre ord: aluminiumsulfat kan have internt eller eksternt koordinerende vand.

Ligeledes kan dets struktur være vært for andre kationer, såsom Fe3+, Na+, K+, etc. Men til dette er tilstedeværelsen af ​​flere SO-anioner nødvendig4to-. Så det? At neutralisere stigningen i positive ladninger på grund af metalliske urenheder.

Aluminiumsulfat kan have mange strukturer, skønt dets hydrater har tendens til at vedtage det monokliniske krystalsystem.

Fysiske og kemiske egenskaber

Udseende

Vises som et fast stof med skinnende hvide krystaller, granulater eller pulver.

Molekylær vægt

342,31 g / mol (vandfri).

Lugt

Det er lugtfrit

Smag

Mild astringerende sød smag.

Smeltepunkt

770 º C vandfri form (86,5 º octadecahydratform)

Vandopløselighed

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

Massefylde

2,67 til 2,71 g / cm3.

Opløselighed

Let opløselig i ethylalkohol.

Damptryk

I det væsentlige nul.

Stabilitet

Stabil i luften.

Nedbrydning

Når det opvarmes, ca. til dets smeltepunkt, kan det nedbrydes, og især udsende svovloxid, en giftig gas..

Ætsende

Aluminiumsulfatopløsninger er ætsende over for aluminium. Ligeledes kan forbindelsen korrodere metaller i nærvær af fugtighed..

pKa

3.3 til 3.6. Og dens pH er 2,9 eller mere i en 5% vandig opløsning.

Hvad er det til (anvendelser)

Koagulation eller flokkulering af vand

-Når det blandes med vand (drikke, serveres eller affald), producerer aluminiumsulfat aluminiumhydroxid, som danner komplekser med forbindelserne og partiklerne i opløsning, hvilket fremskynder deres sedimentering, hvilket i mangel af behandling med aluminiumsulfat ville tage lang tid.

-Aluminiumsulfat bruges også til at rense swimmingpoolvand, hvilket gør det mere attraktivt at bruge..

-Ved at bruge aluminiumsulfat opnås et vand uden turbiditet og farve, hvilket øger dets potentiale ved at lette rengøringen af ​​vandet. Desværre kan denne oprensningsmetode føre til en let øget koncentration af aluminium i vandet..

-Aluminium er et meget giftigt metal, der akkumuleres i huden, hjernen og lungerne og forårsager alvorlige lidelser. Derudover vides det ikke, hvilken funktion det udfører hos levende væsener..

-Den Europæiske Union kræver, at den maksimalt tilladte grænse for aluminium i vand ikke overstiger 0,2 mg / l. I mellemtiden kræver det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur, at den maksimale grænse for forurening af vand med aluminium ikke overstiger 0,05-0,2 mg / l.

-Behandling af spildevand eller spildevand med aluminiumsulfat muliggør eliminering eller reduktion af fosfor i dem på en økonomisk måde.

Anvendes som et blækmiddel og til papirfremstilling

-Aluminiumsulfat er blevet brugt som en mordant i farvestoffer eller blæk, hvilket hjælper med at fiksere på det materiale, der skal farves. Dets fikseringshandling skyldes Al (OH)3, hvis gelatine konsistens samarbejder med adsorptionen af ​​farvestoffer på tekstiler.

-Selvom det er blevet brugt siden ca. 2000 f.Kr. til det beskrevne formål, er det kun organiske farvestoffer, der kræver mordanter. Syntetiske farvestoffer kræver derimod ikke mordanter for at udføre deres funktion..

-Det er blevet fortrængt fra papirfremstillingen, men bruges stadig til fremstilling af papirmasse. Det fjerner dets urenheder, såvel som det er også blevet brugt til at binde materialer, neutralisere ladninger og kalibrere harpiks..

Industrielle anvendelser

-Det bruges i byggebranchen for at fremskynde hærdningen af ​​beton. Derudover bruges det til imprægnering af konstruktioner.

-I sæbe- og fedtindustrien bruges det til produktion af glycerin.

-Det bruges i olieindustrien til produktion af syntetiske katalysatorer, som de bruger under deres drift..

-Det bruges i den farmaceutiske industri som en sammentrækning i fremstillingen af ​​medicin og kosmetik.

-Det deltager i udarbejdelsen af ​​farvestoffer som karmin. Det bruges også som et farvestof til fremstilling af syntetiske styrenbutadiengummier..

-I sukkerfremstillingsindustrien bruges det som en renser for sukkerrørsmelasse.

-Det bruges til fremstilling af deodoranter. Hvorfor? Fordi det forårsager en indsnævring af svedkirtelkanalerne, hvilket begrænser ophobningen af ​​sved, et nødvendigt medium til vækst af lugtfremkaldende bakterier.

-Det bruges til garvning af læder, en proces, der er nødvendig for dets anvendelse. Derudover bruges det til fremstilling af gødning.

-Det bruges som tilsætningsstof til fremstilling af maling, klæbemidler og fugemasser samt rengøringsprodukter og møbelpleje.

Medicinske og terapeutiske anvendelser

-Aluminiumsulfat er en immunadjuvans. Derfor udfører den funktionen at behandle antigener på en sådan måde, at når de frigives på deres virkningssted, producerer de en større produktion af antistoffer for de antigener, der blev podet..

-Freunds adjuvans og BCG såvel som andre adjuvanser, herunder endogene, såsom interleukiner, er uspecifikke for antigener, hvilket tillader en stigning i radius af immunhandling. Dette har gjort det muligt at udvikle vacciner mod adskillige sygdomme.

-Den koagulerende virkning af aluminiumsulfat har tilladt eliminering af adskillige vira i behandlet vand, blandt andre: Q beta, MS2, T4 og P1. Resultaterne indikerer, at behandling af vand med aluminiumsulfat producerer en inaktivering af sådanne vira..

-Aluminiumsulfat anvendes i pindeform eller som pulver til behandling af små overfladiske sår eller slid produceret ved barbering..

-Det bruges til fremstilling af aluminiumacetat, en forbindelse, der anvendes til behandling af visse øreproblemer. Det er også blevet brugt uden væsentlig succes til at lindre konsekvenserne af brandmyrestik..

-Aluminiumsulfatopløsninger anvendes i en koncentration på 5% til 10% til lokal behandling af sår, der muliggør kontrol af deres sekreter.

-Den adstringerende virkning af aluminiumsulfat kontraherer de overfladiske lag af huden, koagulerer proteiner og helbreder sår.

Andre anvendelser

-Aluminiumsulfat hjælper med at kontrollere overdreven algevækst i damme, søer og vandløb. Det bruges også til eliminering af bløddyr, blandt andet den spanske slug.

-Gartnere anvender denne forbindelse for at forsure alkaliske jordarter. I kontakt med deres vand nedbrydes aluminiumsulfat i aluminiumhydroxid og fortyndet svovlsyre. Derefter udfældes aluminiumhydroxidet og efterlader svovlsyre i opløsning..

-Forsuringen af ​​jorden på grund af svovlsyre visualiseres på en meget kreativ måde på grund af eksistensen af ​​en plante kaldet Hortensia, hvis blomster bliver blå i nærvær af en sur jord; de er følsomme og reagerer på ændringer i pH.

-Aluminiumsulfat er involveret i produktionen af ​​et skum til bekæmpelse og kontrol af ild. Hvordan? Reagerer med natriumbicarbonat og forårsager frigivelse af COto. Denne gas blokerer adgangen til Oto til stedet for forbrænding af materialet og følgelig våbenhvilen, der var ved at udfolde sig.

Produktion af aluminiumsulfat

Aluminiumsulfat syntetiseres ved omsætning af en aluminiumrig forbindelse, såsom mineralet bauxit, med svovlsyre ved forhøjede temperaturer. Følgende kemiske ligning repræsenterer reaktionen:

TiltoELLER3      +     HtoSW4  -> Alto(SW4)3       +        3 HtoELLER

Aluminiumsulfat kan også dannes ved en neutraliseringsreaktion mellem aluminiumhydroxid og svovlsyre ifølge følgende reaktion:

2 Al (OH)3           +            3 HtoSW4           +            12 timertoO -> Alto(SW4)3.18HtoELLER

Svovlsyre reagerer med aluminium til dannelse af ammoniumsulfat og frigiver brintmolekyler som en gas. Reaktionen er skitseret som følger:

2 Al + 3 HtoSW4 -> Alto(SW4)3        +            3 Hto

Typer

Aluminiumsulfat er klassificeret i to typer: type A og type B. I type A aluminiumsulfat er de faste stoffer hvide i farve og har en jernkoncentration på mindre end 0,5%.

I type B aluminiumsulfat er de faste stoffer brune i farven og har en jernkoncentration på mindre end 1,5%.

Der er industrier, der producerer aluminiumsulfat, der har forskellige kriterier for dets klassificering. Således rapporterer en industri for sin fremstilling af type A aluminiumsulfat en maksimal koncentration på 0,1% jern som jernoxid. Mens de for type B angiver en maksimal jernkoncentration på 0,35%.

Toksicitet

-Aluminiumsulfat er en forbindelse, der udøver sin toksiske virkning ved kontakt med dets støv, hvilket forårsager irritation af huden og i tilfælde af hyppig kontakt dermatitis..

-I øjnene forårsager det alvorlig irritation, selv forårsager permanente skader.

-Indånding forårsager irritation af næse og hals, hvilket kan forårsage hoste og hårdhed.

-Indtagelsen forårsager maveirritation, kvalme og opkastning.

-Der er toksiske virkninger, der ikke direkte skyldes aluminiumsulfat, men indirekte på grund af dets anvendelse. Dette er tilfældet med visse toksiske virkninger af aluminium forårsaget af brugen af ​​aluminiumsulfat til vandrensning..

-Patienter, der er kronisk dialyseret ved hjælp af salte fremstillet i renset vand ved brug af aluminiumsulfat, oplever meget alvorlige sundhedsmæssige lidelser. Blandt disse lidelser har vi anæmi, dialyse demens og en stigning i knoglesygdomme.

Referencer

  1. Wikipedia. (2018). Aluminiumsulfat. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. Aris Industrial. Aluminiumsulfatopløsning type A og B. Hentet fra: aris.com.pe
  3. Christopher Boyd. (9. juni 2014). Top industrielle anvendelser til aluminiumsulfat. Hentet fra: chemservice.com
  4. PubChem. (2018). Vandfri aluminiumsulfat. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Andesia Chemicals. (20. august 2009). Sikkerhedsark af aluminiumsulfat. [PDF]. Hentet fra: andesia.com
  6. Kemikaliebog. (2017). Aluminiumsulfat. Hentet fra: chemicalbook.com

Endnu ingen kommentarer