Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, bruksområder, toksisitet

3334
Charles McCarthy
Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, bruksområder, toksisitet

De aluminiumsulfat er et uorganisk aluminiumsalt med formel Alto(SW4)3,  som vanligvis ser ut som et hvitt fast stoff med skinnende krystaller. Fargen på forbindelsen vil bli påvirket av jernkonsentrasjonen og andre urenheter. Det er to hovedtyper av aluminiumsulfat: A og B.

Det nedre bildet viser hvite krystaller av hydratisert aluminiumsulfat. Fraværet av brune fargestoffer kan noteres, 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 vannfri form. Det blir vanligvis hydrert i form av aluminiumsulfatoktadekahydrat [Alto(SW4)3.18HtoO] eller heksadekahydrat [Alto(SW4)3.16HtoELLER].

På samme måte kan den danne doble salter med kalium, og med ammonium, forbindelser kjent som alum. Delvis kan dette skyldes affiniteten til vann i hydrater for å holde andre ioner enn aluminium..

Aluminiumsulfat kan brytes ned ved innvirkning av vann i aluminiumhydroksid og svovelsyre. Denne egenskapen har tillatt bruk som jordforsuringsmiddel..

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

Artikkelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Hva er det for (bruker)
    • 2.1 Koagulering eller flokkulering av vann
    • 2.2 Bruk som blekkmiddel og til papirfremstilling
    • 2.3 Industrielle bruksområder
    • 2.4 Medisinske og terapeutiske bruksområder
    • 2.5 Andre bruksområder
  • 3 Produksjon av aluminiumsulfat
  • 4 typer
  • 5 Toksisitet
  • 6 Referanser

Struktur

Kilde: Gabriel Bolívar

Aluminiumsulfat har et forhold på to kationer Al3+ for hver tredje SO-anion4to- (toppbilde), som kan sees direkte i kjemisk formel Alto(SW4)3.

Legg merke til at Al3+ er gråaktig i fargen, mens SO4to- de er gule (for svovelatomet) og røde (for oksygenatomer).

Den illustrerte strukturen tilsvarer den vannfrie formen av Alto(SW4)3, siden ingen vannmolekyler samhandler med ioner. I dens hydrater kan imidlertid vann tiltrekkes av de positive sentrene i Al3+, eller ved den negative tetraederen til SO4to- ved hydrogenbinding (HOH-O-SO3to-).

Alto(SW4)3∙ 18HtoEller for eksempel inneholder den 18 vannmolekyler i sin faste struktur. Noen av dem kan være i direkte kontakt med Al3+ eller med SO4to-. Med andre ord: aluminiumsulfat kan ha internt eller eksternt koordinerende vann.

Likeledes kan strukturen være vert for andre kationer som Fe3+, Na+, K+, etc. Men for dette er tilstedeværelsen av flere SO-anioner nødvendig4to-. Så det? Å nøytralisere økningen i positive ladninger på grunn av metalliske urenheter.

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

Fysiske og kjemiske egenskaper

Utseende

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

Molekylær vekt

342,31 g / mol (vannfri).

Lukt

Det er luktfritt

Smak

Mild astringerende søt smak.

Smeltepunkt

770 º C vannfri form (86,5 º 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 / cm3.

Løselighet

Litt løselig i etylalkohol.

Damptrykk

I hovedsak null.

Stabilitet

Stabil i luften.

Nedbrytning

Ved oppvarming, omtrent til smeltepunktet, kan den spaltes, og avgir særlig svoveloksid, en giftig gass..

Korrosivitet

Aluminiumsulfatløsninger er etsende for aluminium. På samme måte kan forbindelsen korrodere metaller i nærvær av fuktighet..

pKa

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

Hva er det for (bruker)

Koagulering eller flokkulering av vann

-Når det blandes med vann (drikke, servert eller avfall), produserer aluminiumsulfat aluminiumhydroksid, som danner komplekser med forbindelsene og partiklene i oppløsning, og akselererer sedimentering, noe som i mangel av behandling med aluminiumsulfat vil ta lang tid.

-Aluminiumsulfat brukes også til å rengjøre bassengvann, noe som gjør det mer attraktivt å bruke..

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

-Aluminium er et veldig giftig metall som akkumuleres i hud, hjerne og lunger og forårsaker alvorlige lidelser. I tillegg er det ikke kjent hvilken funksjon den utfører hos levende vesener..

-EU 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 forurensningsgrensen for vann med aluminium ikke overstiger 0,05-0,2 mg / l..

-Behandling av avløpsvann eller avløpsvann med aluminiumsulfat tillater eliminering eller reduksjon av fosfor i dem, på en økonomisk måte.

Brukes som blekkmiddel og til papirfremstilling

-Aluminiumsulfat har blitt brukt som mordant i fargestoffer eller blekk, noe som hjelper til med å fikse på materialet som skal farges. Dens fikseringshandling skyldes Al (OH)3, med gelatinøs konsistens som samarbeider med adsorpsjon av fargestoffer på tekstiler.

-Selv om den har blitt brukt siden ca 2000 f.Kr. til det beskrevne formålet, er det bare organiske fargestoffer som krever mordanter. Syntetiske fargestoffer krever derimot ikke mordanter for å oppfylle sin funksjon..

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

Industriell bruk

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

-I såpe- og fettindustrien brukes den til produksjon av glyserin.

-Den brukes i oljeindustrien i produksjonen av syntetiske katalysatorer som de bruker under driften..

-Den brukes i farmasøytisk industri som et sammentrekkende middel i tilberedningen av medisiner og kosmetikk.

-Det tar del i utarbeidelsen av fargestoffer som karmin. Det brukes også som fargestoff ved fremstilling av syntetiske styrenbutadiengummier..

-I sukkerindustrien brukes det som en renser for sukkerrørsmelasse.

-Den brukes til fremstilling av deodoranter. Hvorfor? Fordi det forårsaker en innsnevring av svettekjertelkanalene, og dermed begrenser opphopningen av svette, et nødvendig medium for vekst av luktfremkallende bakterier.

-Det brukes i garvning av lær, en prosess som er nødvendig for bruk. I tillegg brukes den til produksjon av gjødsel.

-Det brukes som tilsetningsstoff ved fremstilling av maling, lim og tetningsmasse, samt rengjøringsprodukter og møbelpleie.

Medisinske og terapeutiske bruksområder

-Aluminiumsulfat er et immunadjuvans. Derfor oppfyller den funksjonen med å behandle antigener på en slik måte at når de frigjøres i deres virkningssted, produserer de en større produksjon av antistoffer for antigenene som ble inokulert..

-Freunds adjuvans og BCG, så vel som andre adjuvanser, inkludert endogene som interleukiner, er uspesifikke for antigener, noe som tillater en økning i radiusen av immunvirkning. Dette har gjort det mulig å utvikle vaksiner mot mange sykdommer.

-Den koagulerende virkningen 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 pinneform eller som pulver i behandlingen av små overfladiske sår eller skrubbsår produsert ved barbering..

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

-Aluminiumsulfatløsninger brukes i en konsentrasjon på 5% til 10% i lokal behandling av sår som tillater kontroll av deres sekresjoner.

-Den astringerende virkningen av aluminiumsulfat trekker sammen de overflatiske lagene i huden, koagulerer proteiner og helbreder sår.

Andre bruksområder

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

-Gartnere bruker denne forbindelsen for å forsure alkaliske jordarter. I kontakt med vannet deres nedbrytes aluminiumsulfat i aluminiumhydroksid og fortynnet svovelsyre. Deretter utfelles aluminiumhydroksydet og etterlater svovelsyren i oppløsning..

-Forsuringen av jordene på grunn av svovelsyre visualiseres på en veldig kreativ måte på grunn av eksistensen av en plante som heter Hortensia, 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 forårsaker frigjøring av COto. Denne gassen blokkerer tilgangen til Oto til forbrenningsstedet for materialet; og følgelig våpenhvilen som utspant seg.

Produksjon av aluminiumsulfat

Aluminiumsulfat syntetiseres ved å omsette en aluminiumrik forbindelse, som mineralet bauxitt, med svovelsyre ved forhøyede temperaturer. Følgende kjemiske ligning representerer reaksjonen:

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

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

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

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

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

Typer

Aluminiumsulfat er klassifisert i to typer: type A og type B. I aluminiumsulfat 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 type A aluminiumsulfat 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 toksiske virkning gjennom kontakt med støvet og forårsaker irritasjon i huden, og i tilfeller av hyppig kontakt, dermatitt..

-I øynene forårsaker det alvorlig irritasjon, til og med forårsaker permanente skader.

-Innånding forårsaker irritasjon i nese og hals, noe som kan forårsake hoste og hard.

-Inntaket forårsaker mageirritasjon, kvalme og oppkast.

-Det er giftige effekter som ikke direkte skyldes aluminiumsulfat, men indirekte på grunn av bruken. Dette er tilfellet med visse toksiske effekter av aluminium, forårsaket av bruk av aluminiumsulfat i vannrensing..

-Pasienter som er kronisk dialysert ved bruk av salter tilberedt i renset vann, ved bruk av aluminiumsulfat, opplever svært alvorlige helseforstyrrelser. Blant disse lidelsene har vi anemi, dialyse demens og en økning i bein sykdommer.

Referanser

  1. Wikipedia. (2018). Aluminiumsulfat. Hentet fra: en.wikipedia.org
  2. Aris Industrial. Aluminiumsulfatløsning type A og B. Hentet fra: aris.com.pe
  3. Christopher Boyd. (9. juni 2014). Topp industrielle bruksområder 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. [PDF]. Hentet fra: andesia.com
  6. Kjemisk bok. (2017). Aluminiumsulfat. Hentet fra: chemicalbook.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.