Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, användningsområden, toxicitet

4876
Simon Doyle
Aluminiumsulfat (Al2 (SO4) 3) struktur, användningsområden, toxicitet

De aluminiumsulfat är ett oorganiskt aluminiumsalt med formeln Altvå(SW4)3,  som vanligtvis visas som ett vitt fast ämne med glänsande kristaller. Föreningens färg kommer att påverkas av dess järnkoncentration och andra föroreningar. Det finns två huvudtyper av aluminiumsulfat: A och B.

Den nedre bilden visar vita kristaller av hydratiserat aluminiumsulfat. Frånvaron 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 det finns i vattenfri form. Det hydratiseras vanligen i form av aluminiumsulfatoktadekahydrat [Altvå(SW4)3.18HtvåO] eller hexadekahydrat [Altvå(SW4)3.16HtvåELLER].

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

Aluminiumsulfat kan brytas ned genom inverkan av vatten i aluminiumhydroxid och svavelsyra. Den här egenskapen har gjort det möjligt att använda den som jordförorening..

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

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Vad är det för (användningar)
    • 2.1 Koagulering eller flockning av vatten
    • 2.2 Använd som färgbläck och vid papperstillverkning
    • 2.3 Industriella användningsområden
    • 2.4 Medicinska och terapeutiska användningar
    • 2.5 Andra användningsområden
  • 3 Produktion av aluminiumsulfat
  • 4 typer
  • 5 Toxicitet
  • 6 Referenser

Strukturera

Källa: Gabriel Bolívar

Aluminiumsulfat har ett förhållande av två katjoner Al3+ för var tredje SO-anjon4två- (toppbild), som kan ses direkt i dess kemiska formel Altvå(SW4)3.

Observera att Al3+ är gråaktiga, medan SO4två- de är gula (för svavelatomen) och röda (för syreatomerna).

Den illustrerade strukturen motsvarar den vattenfria formen av Altvå(SW4)3, eftersom ingen vattenmolekyl interagerar med joner. I dess hydrater kan dock vatten dras till sig genom de positiva centren i Al3+, eller genom den negativa tetraedern av SO4två- genom vätebindning (HOH-O-SO3två-).

Altvå(SW4)3∙ 18HtvåEller till exempel innehåller den 18 vattenmolekyler i sin fasta struktur. Vissa av dem kan ha direktkontakt med Al3+ eller med SO4två-. Med andra ord: aluminiumsulfat kan ha internt eller externt koordinerande vatten.

På samma sätt kan dess struktur vara värd för andra katjoner, såsom Fe3+, Na+, K+, etc. Men för detta är närvaron av fler SO-anjoner nödvändig4två-. Så att? 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

Visas som ett fast ämne med glänsande vita kristaller, granulat eller pulver.

Molekylvikt

342,31 g / mol (vattenfri).

Odör

Det är luktfritt

Smak

Mild sammandragande söt smak.

Smältpunkt

770 º C vattenfri form (86,5 º 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 / cm3.

Löslighet

Lätt löslig i etylalkohol.

Ångtryck

I huvudsak noll.

Stabilitet

Stabil i luften.

Sönderfall

Vid uppvärmning, ungefär till smältpunkten, kan den sönderdelas, och avger särskilt svaveloxid, en giftig gas..

Korrosivitet

Aluminiumsulfatlösningar är frätande för aluminium. På samma sätt kan föreningen korrodera metaller i närvaro av fukt..

pKa

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

Vad är det för (användningar)

Koagulering eller flockning av vatten

-När det blandas med vatten (drickbart, serverat eller avfall) producerar aluminiumsulfat aluminiumhydroxid, som bildar komplex med föreningarna och partiklarna i lösning, vilket påskyndar deras sedimentering, vilket i avsaknad av behandling med aluminiumsulfat skulle ta lång tid.

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

-Genom att använda 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 aluminiumkoncentration i vattnet..

-Aluminium är en mycket giftig metall som ackumuleras i huden, hjärnan och lungorna och orsakar allvarliga störningar. Dessutom är det inte känt vilken funktion den utför hos levande varelser..

-Europeiska unionen kräver att den högsta tillåtna gränsen för aluminium i vatten inte överstiger 0,2 mg / l. Under tiden kräver USA: s miljöskyddsbyrå att den maximala föroreningsgränsen för vatten med aluminium inte överstiger 0,05-0,2 mg / l.

-Behandlingen av avloppsvatten eller avloppsvatten med aluminiumsulfat möjliggör eliminering eller minskning av fosfor i dem på ett ekonomiskt sätt.

Använd som bläckbeläggare och vid papperstillverkning

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

-Även om den har använts sedan ungefär 2000 f.Kr. för det beskrivna ändamålet, kräver endast organiska färgämnen mordanter. Syntetiska färgämnen, å andra sidan, kräver inte att mordanter ska fullgöra sin funktion..

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

Industriella användningsområden

-Den används inom byggbranschen för att påskynda betonghärdningen. Dessutom används den för vattentätning av konstruktioner.

-I tvål- och fettindustrin används det vid produktion av glycerin.

-Det används i oljeindustrin vid produktion av syntetiska katalysatorer som de använder under sin verksamhet..

-Det används i läkemedelsindustrin som en sammandragande faktor i beredningen av läkemedel och kosmetika.

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

-I sockertillverkningsindustrin används det som en renare för sockerrörsmelass.

-Det används vid tillverkning av deodoranter. Varför? Eftersom det orsakar en minskning av svettkörtelkanalerna, vilket begränsar ansamlingen av svett, ett nödvändigt medium för tillväxt av luktframkallande bakterier.

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

-Det används som tillsatsmedel vid tillverkning av färger, lim och tätningsmedel, samt rengöringsprodukter och möbelvård.

Medicinska och terapeutiska användningar

-Aluminiumsulfat är ett immunhjälpmedel. Därför uppfyller den funktionen att bearbeta antigener på ett sådant sätt att när de släpps i deras verkningsställe, producerar de en större produktion av antikroppar för antigenerna som ympades..

-Freunds adjuvans och BCG, liksom andra adjuvanser, inklusive endogena sådana, såsom interleukiner, är ospecifika för antigener, vilket möjliggör en ökning av radien av immunverkan. Detta har möjliggjort utvecklingen av vacciner mot många sjukdomar.

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

-Aluminiumsulfat används i stickform eller som ett pulver vid behandling av små ytliga sår eller nötningar som produceras genom rakning..

-Det används vid tillverkning av aluminiumacetat, en förening som används vid behandling av vissa öronförhållanden. Det har också använts, utan betydande framgång, för att lindra konsekvenserna av eldmyror..

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

-Den sammandragande verkan av aluminiumsulfat drar samman hudens ytliga lager, koagulerar proteiner och läker sår.

Andra användningsområden

-Aluminiumsulfat hjälper till att kontrollera överdriven algtillväxt i dammar, sjöar och vattendrag. Det används också för att eliminera blötdjur, bland annat den spanska snigeln.

-Trädgårdsmästare applicerar denna förening för att göra sura alkaliska jordar. I kontakt med deras vatten sönderdelas aluminiumsulfat i aluminiumhydroxid och utspädd svavelsyra. Därefter fälls aluminiumhydroxiden ut och lämnar svavelsyran i lösning..

-Försurningen av jordarna på grund av svavelsyra visualiseras på ett mycket kreativt sätt på grund av förekomsten av en växt som heter Hortensia, vars blommor blir blåa 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 och orsakar frisättning av COtvå. Denna gas blockerar O: s åtkomsttvå till platsen för förbränning av materialet; och följaktligen det vapenvila som utvecklades.

Produktion av aluminiumsulfat

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

TilltvåELLER3      +     HtvåSW4  -> Altvå(SW4)3       +        3 HtvåELLER

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

2 Al (OH)3           +            3 HtvåSW4           +            12 timmartvåO -> Altvå(SW4)3.18HtvåELLER

Svavelsyra reagerar med aluminium och bildar ammoniumsulfat och frigör vätemolekyler som en gas. Reaktionen beskrivs enligt följande:

2 Al + 3 HtvåSW4 -> Altvå(SW4)3        +            3 Htvå

Typer

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

I typ B aluminiumsulfat är fastämnena bruna till färgen och har en järnkoncentration på mindre än 1,5%.

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

Giftighet

-Aluminiumsulfat är en förening som utövar sin toxiska verkan genom kontakt med dess damm, vilket orsakar irritation i huden, och i fall av frekvent kontakt, dermatit..

-I ögonen orsakar det allvarlig irritation och till och med orsakar permanenta skador.

-Inandning orsakar irritation i näsa och hals, vilket kan orsaka hosta och hårda.

-Dess intag orsakar magirritation, illamående och kräkningar.

-Det finns toxiska effekter som inte direkt beror på aluminiumsulfat utan indirekt på grund av dess användning. Detta är fallet med vissa toxiska effekter av aluminium, orsakade av användningen av aluminiumsulfat vid vattenrening..

-Patienter som kroniskt dialyseras med salter framställda i renat vatten genom användning av aluminiumsulfat upplever mycket allvarliga hälsostörningar. Bland dessa störningar har vi anemi, dialys demens och en ökning av bensjukdomar.

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). Säkerhetsark för aluminiumsulfat. [PDF]. Hämtad från: andesia.com
  6. Kemikaliebok. (2017). Aluminiumsulfat. Hämtad från: chemicalbook.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.