ALUMINIUMSULFAT (AL2 (SO4) 3): STRUKTUR, ANVÄNDNING, TOXICITET - KEMI - 2026

Den aluminiumsulfat är ett oorganiskt aluminiumsalt med formel A i ₂ (SO ₄ ) _3, vanligen ses som en skinande vita fasta kristaller. Föreningens färg påverkas av dess järnkoncentration och eventuella andra föroreningar. Det finns två huvudtyper av aluminiumsulfat: A och B.

Den nedre bilden visar vita kristaller av hydratiserat aluminiumsulfat. Avsaknaden av bruna färger kan noteras, vilket indikerar järnjoner i kristallgitteret.

Källa: Martin Walker via Wikimedia Commons

Aluminiumsulfat är ett mycket lösligt salt i vatten och i naturen är det sällsynt att hitta det i sin vattenfria form. Det hydratiseras vanligtvis i form av aluminiumsulfatoktekahydrat eller hexadekahydrat.

På samma sätt kan det bilda dubbla salter med kalium och med ammonium, föreningar kända som alums. Delvis kan detta bero på affiniteten hos vatten i hydrater för att hålla kvar andra joner än aluminium.

Aluminiumsulfat kan brytas ned genom att vatten inverkar i aluminiumhydroxid och svavelsyra. Den här egenskapen har tillåtit att den används som jordförsäkrare.

Det är också en giftig förening, särskilt när den kommer i kontakt med dess damm. Det har emellertid en mängd användningar och applikationer som sträcker sig från vattenrening med användning av koagulationsmetoden, genom dess användning i olika industrier, till dess användning för terapeutiska ändamål.

Strukturera

Källa: Gabriel Bolívar

Aluminiumsulfat har ett förhållande av två Al 3 ⁺ -katjoner för varje tre SO ₄ ^2- anjoner (övre bild), vilket kan ses direkt i dess kemiska formel Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Observera att Al ³⁺ har grå färg, medan SO ₄ ^2- är gula (på grund av svavelatomen) och röd (på grund av syreatomerna).

De illustrerade struktur motsvarar den vattenfria formen av Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , eftersom inga vattenmolekyler samverkar med jonerna. I dess hydrater kan vatten dock lockas av de positiva centrumen för Al ³⁺ eller av den negativa tetraedran av SO ₄ ^2- med hjälp av vätebindningar (HOH-O-SO ₃ ^2- ).

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O, till exempel, innehåller 18 vattenmolekyler i sin fast struktur. Vissa av dem kan ha direktkontakt med Al ³⁺ eller SO ₄ ^2- . Med andra ord: aluminiumsulfat kan ha inre eller yttre koordinerande vatten.

Likaså kan dess struktur vara värd för andra katjoner, såsom Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , etc. Men för detta är närvaron av mer SO ₄ ^2- anjoner nödvändig . För vad? För att neutralisera ökningen av positiva laddningar på grund av metallföroreningar.

Aluminiumsulfat kan ha många strukturer, även om dess hydrater tenderar att anta det monokliniska kristallsystemet.

Fysiska och kemiska egenskaper

Utseende

Det förekommer som ett fast ämne med glansiga vita kristaller, granuler eller pulver.

Molekylvikt

342,31 g / mol (vattenfri).

Odör

Det är luktfritt

Smak

Måttlig astringent söt smak.

Smältpunkt

770º C vattenfri form (86,5 ° C oktadekahydratform)

Vattenlöslighet

31,2 g / 100 ml vid 0 ° C; 36,4 g / 100 ml vid 20 ° C och 89 g / 100 ml vid 100 ° C

Densitet

2,67 till 2,71 g / cm ^{^} .

löslighet

Lite lösligt i etylalkohol.

Ångtryck

I huvudsak noll.

Stabilitet

Stabil i luften.

Sönderfall

När den värms upp till runt dess smältpunkt kan den sönderdelas, och avger särskilt svaveloxid, en giftig gas.

korrosions

Aluminiumsulfatlösningar är frätande mot aluminium. Även föreningen kan korrodera metaller i närvaro av fukt.

pKa

3,3 till 3,6. Och dess pH är 2,9 eller mer i en 5% -ig vattenlösning.

Vad är det för (användningar)

Koagulering eller flockning av vatten

-När blandat med vatten (dricka, serveras eller avfall) producerar aluminiumsulfat aluminiumhydroxid, som bildar komplex med föreningarna och partiklarna i lösning, vilket påskyndar sedimentationen, som i frånvaro av behandling med aluminiumsulfat det skulle ta lång tid.

-Aluminiumsulfat används också för att rengöra poolvatten, vilket gör det mer attraktivt att använda.

- Genom användning av aluminiumsulfat uppnås ett vatten utan grumlighet och färg, vilket ökar dess potential genom att underlätta rengöringen av vattnet. Tyvärr kan denna reningsmetod leda till en något ökad koncentration av aluminium i vattnet.

-Aluminum är en mycket giftig metall som samlas i huden, hjärnan och lungorna och orsakar allvarliga störningar. Dessutom är det inte känt vilken funktion den uppfyller i levande varelser.

-Europeiska unionen kräver att den högsta tillåtna gränsen för aluminium i vatten inte överstiger 0,2 mg / l. Samtidigt kräver US Enviromental Protection Agency att den maximala gränsen för vattenföroreningar med aluminium inte överstiger 0,05-0,2 mg / l.

-Behandlingen av använt eller avloppsvatten med aluminiumsulfat möjliggör eliminering eller minskning av fosfor i dem ekonomiskt.

Används som en bläckmordant och i papperstillverkning

-Aluminiumsulfat har använts som en blandning av färgämnen eller bläck, vilket hjälper till att fixera det material som ska färgas. Dess fixeringsverkan beror på Al (OH) ₃ , vars gelatinösa konsistens samarbetar med adsorptionen av färgämnen på textilier.

-Även om det har använts sedan ungefär 2000 f.Kr. för det beskrivna ändamålet kräver det bara organiska färgämnen. Å andra sidan kräver inte syntetiska färgämnen mordanter för att göra sitt jobb.

-Det har förskjutits från tillverkning av papper, men det används fortfarande vid tillverkning av pappersmassa. Det tar bort dess föroreningar, liksom det har också använts för att binda material, neutralisera laddningar och kalibrera kolofonium.

Industriella användningar

-Används i byggbranschen för att påskynda inställningen av betong. Dessutom används det för vattentätning av konstruktioner.

-I industrin med tvålar och fetter används den i produktionen av glycerin.

-Det används i oljeindustrin för produktion av syntetiska katalysatorer som de använder under sin drift.

-Det används i läkemedelsindustrin som ett sammandragande preparat för läkemedel och kosmetika.

-Det deltar i utarbetandet av färgämnen som karmin. Det används också som färgämne vid tillverkning av syntetiska gummi av styrenbutadien.

-I sockerindustrin används det som en renare av sockerrörsmelass.

-Det används vid tillverkning av deodoranter. Varför? Eftersom det orsakar en förträngning av svettkörtlarnas kanaler och därmed begränsar ansamlingen av svett, ett nödvändigt medium för tillväxt av lukt-orsakande bakterier.

-Det används i garvning av läder, en process som är nödvändig för dess användning. Dessutom används det för tillverkning av gödselmedel.

-Det används som tillsatsmedel för beredning av färger, lim och tätningsmedel samt rengörings- och möbelprodukter.

Medicinska och terapeutiska användningar

-Aluminiumsulfat är ett immunhjälpmedel. Därför uppfyller den funktionen att bearbeta antigen på ett sådant sätt att när de frigörs på deras verkningsställe ger de en större produktion av antikroppar mot antigenen som ympades.

-Frunds adjuvans och BCG, såväl som andra adjuvanser, inklusive endogena sådana som interleukiner, är ospecifika för antigener, vilket tillåter en radie av immunverkan. Detta har möjliggjort utvecklingen av vacciner mot många sjukdomar.

-Koagulantverkan av aluminiumsulfat har möjliggjort eliminering av många virus i behandlat vatten, bland annat: Q beta, MS2, T4 och P1. Resultaten indikerar att behandlingen av vatten med aluminiumsulfat ger en inaktivering av sådana virus.

-Aluminiumsulfat används i form av en pinne eller som ett pulver för behandling av små ytliga sår eller skador som produceras vid rakning.

-Det används vid tillverkning av aluminiumacetat, en förening som används vid behandling av vissa öratillstånd. Det har också använts, utan betydande framgångar, för att lindra konsekvenserna av brandmyrstickor.

-Aluminiumsulfatlösningar används i en koncentration av 5% till 10% vid lokal behandling av sår som möjliggör kontroll av deras sekret.

-Den sammandragande verkan av aluminiumsulfat drar ihop ytskikten i huden, koagulerar proteiner och läker sår.

Andra användningsområden

-Aluminiumsulfat hjälper till att kontrollera den överdrivna tillväxten av alger i dammar, sjöar och bäckar. Det används också för att eliminera blötdjur, bland annat den spanska snigeln.

-Gårdare applicerar denna förening för att surgöra alkaliska jordar. Vid kontakt med deras vatten sönderdelas aluminiumsulfat till aluminiumhydroxid och späds svavelsyra. Sedan fälls aluminiumhydroxiden ut och lämnar svavelsyran i lösning.

-Syrningen av marken på grund av svavelsyra visualiseras på ett mycket kreativt sätt, på grund av förekomsten av en växt som heter Hydrangea, vars blommor blir blå i närvaro av en sur jord; de är känsliga och svarar på förändringar i pH.

-Aluminiumsulfat är involverat i produktionen av ett skum för att bekämpa och kontrollera eld. Hur? Reagerar med natriumbikarbonat, frigör CO ₂ . Denna gas block O ₂ tillgång till materialets brinnande plats; och följaktligen den vapenvila som utvecklades.

Produktion av aluminiumsulfat

Aluminiumsulfat syntetiseras genom att reagera en aluminiumrik förening, såsom mineralbauxit, med svavelsyra vid förhöjda temperaturer. Följande kemiska ekvation representerar reaktionen:

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

Aluminiumsulfat kan också bildas genom en neutraliseringsreaktion mellan aluminiumhydroxid och svavelsyra, enligt följande reaktion:

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

Svavelsyra reagerar med aluminium och bildar ammoniumsulfat och frigör vätemolekyler som en gas. Reaktionen anges på följande sätt:

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

typer

Aluminiumsulfat klassificeras i två typer: typ A och typ B. I aluminiumsulfat av typ A är de fasta materialen vita i färg och har en järnkoncentration på mindre än 0,5%.

I aluminiumsulfat av typ B är de fasta materialen bruna i färg och har en järnkoncentration på mindre än 1,5%.

Det finns industrier som producerar aluminiumsulfat som har olika kriterier för dess klassificering. Således rapporterar en industri för sin beredning av A-aluminiumsulfat en maximal koncentration av 0,1% järn som järnoxid. Medan de för typ B indikerar en maximal järnkoncentration på 0,35%.

Giftighet

-Aluminiumsulfat är en förening som utövar sin toxiska verkan genom kontakt med dess damm och därmed orsakar hudirritation, och vid ofta kontakt, en dermatit.

-Det orsakar stark irritation i ögonen, till och med orsakar permanenta skador.

-Den inandning ger irritation i näsan och halsen, vilket kan orsaka hosta och heshet.

-Inten intag orsakar magirritation, illamående och kräkningar.

-Det finns toxiska effekter som, även om de inte direkt beror på aluminiumsulfat, indirekt beror på dess användning. Detta är fallet med vissa toxiska effekter av aluminium, orsakade av användningen av aluminiumsulfat vid rening av vatten.

-Patienter som kroniskt dialyseras med salter framställda i renat vatten genom användning av aluminiumsulfat, upplever mycket allvarliga hälsoproblem. Dessa störningar inkluderar anemi, dialysdementi och en ökning av bensjukdom.

referenser

1. Wikipedia. (2018). Aluminiumsulfat. Hämtad från: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Aluminiumsulfatlösning typ A och B. Hämtad från: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9 juni 2014). De bästa industriella användningarna för aluminiumsulfat. Hämtad från: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Vattenfri aluminiumsulfat. Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals. (20 augusti 2009). Aluminiumsulfat säkerhetsblad. . Hämtad från: andesia.com
6. Kemisk bok. (2017). Aluminiumsulfat. Hämtad från: chemicalbook.com