Сульфат алюминия - Aluminium sulfate

Сульфат алюминия
Гексадекагидрат сульфата алюминия
Имена
Название ИЮПАК
Сульфат алюминия
Другие имена
Сульфат
алюминия Сульфат алюминия Кековые
квасцы Квасцы для
фильтров Квасцы
для
бумагоделательных машин Алуногенит
алюминиевая соль (3: 2)
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.110 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
Номер E E520 (регуляторы кислотности, ...)
Номер RTECS
UNII
  • InChI = 1S / 2Al.3H2O4S / c ;; 3 * 1-5 (2,3) 4 / h ;; 3 * (H2,1,2,3,4) / q2 * + 3 ;;; / p- 6 проверитьY
    Ключ: DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H проверитьY
  • InChI = 1 / 2Al.3H2O4S / c ;; 3 * 1-5 (2,3) 4 / h ;; 3 * (H2,1,2,3,4) / q2 * + 3 ;;; / p- 6
    Ключ: DIZPMCHEQGEION-CYFPFDDLAS
  • [Al + 3]. [Al + 3]. [O-] S (= O) (= O) [O -]. [O-] S ([O -]) (= O) = O. [O -] S ([O -]) (= O) = O
Характеристики
Al 2 (SO 4 ) 3
Молярная масса 342,15 г / моль (безводный)
666,44 г / моль (октадекагидрат)
Появление белое кристаллическое твердое вещество
гигроскопично
Плотность 2,672 г / см 3 (безводный)
1,62 г / см 3 (октадекагидрат)
Температура плавления 770 ° C (1420 ° F, 1040 K) (разлагается, безводный)
86,5 ° C ( октадекагидрат )
31,2 г / 100 мл (0 ° C)
36,4 г / 100 мл (20 ° C)
89,0 г / 100 мл (100 ° C)
Растворимость слабо растворим в спирте , разбавленных минеральных кислотах
Кислотность (p K a ) 3,3–3,6
−93,0 × 10 −6  см 3 / моль
1,47
Состав
моноклинный (гидратный)
Термохимия
-3440 кДж / моль
Опасности
Паспорт безопасности См .: страницу данных
NFPA 704 (огненный алмаз)
1
0
0
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
 никто
REL (рекомендуется)
 2 мг / м 3
IDLH (Непосредственная опасность)
 ND
Родственные соединения
Другие катионы
Сульфат галлия Сульфат
магния
Родственные соединения
 См. Квасцы
Страница дополнительных данных
Показатель преломления ( n ),
диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д.
Термодинамические
данные
 Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
УФ , ИК , ЯМР , МС
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Сульфат алюминия представляет собой соль с формулой Al 2 (SO 4 ) 3 . Он растворим в воде и в основном используется в качестве коагулирующего агента (способствующего столкновению частиц путем нейтрализации заряда) при очистке питьевой воды и очистных сооружений , а также в производстве бумаги.

Безводная форма встречается в природе в виде редкого минерала миллозевичита , обнаруженного, например, в вулканических средах и на горящих отвалах угледобычи. Сульфат алюминия редко, если вообще встречается, в виде безводной соли. Он образует ряд различных гидратов , из которых наиболее распространены гексадекагидрат Al 2 (SO 4 ) 3 · 16H 2 O и октадекагидрат Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O. Гептадекагидрат, формулу которого можно записать как [Al (H 2 O) 6 ] 2 (SO 4 ) 3 · 5H 2 O, встречается в природе как минерал алуноген .

В некоторых отраслях промышленности сульфат алюминия иногда называют квасцами или квасцами бумажной промышленности. Однако название « квасцы » более широко и правильно используется для любой двойной сульфатной соли с общей формулой X Al (SO
4)
2· 12H
2O , где X - одновалентный катион, такой как калий или аммоний .

Производство

В лаборатории

Сульфат алюминия может быть получен путем добавления гидроксида алюминия Al (OH) 3 к серной кислоте H 2 SO 4 :

2 Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O

или нагреванием металлического алюминия в растворе серной кислоты:

2 Al + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 ↑

Из квасцовых сланцев

Квасцы сланцы , используемые в производстве сульфата алюминия представляет собой смесь железы пириты , силикат алюминия и различных битумных веществ, и находятся в верхней Баварии , Чехии , Бельгии и Шотландии . Они либо жарятся, либо подвергаются атмосферному воздействию воздуха. В процессе обжига образуется серная кислота, которая воздействует на глину с образованием сульфата алюминия, аналогичные условия возникают при выветривании. После этого массу систематически экстрагируют водой и готовят раствор сульфата алюминия с удельным весом 1,16. Этому раствору дают постоять в течение некоторого времени (для того, чтобы любой сульфат кальция и основной сульфат железа (III) могли разделиться), а затем выпаривают до кристаллизации сульфата железа (II) при охлаждении; затем его откачивают и выпаривают до тех пор, пока он не достигнет удельного веса 1,40. Теперь ему дают постоять некоторое время и декантируют от любого осадка.

Из глин или бокситов

При получении сульфата алюминия из глин или бокситов материал осторожно прокаливают , затем смешивают с серной кислотой и водой и постепенно нагревают до кипения; если используется концентрированная кислота, обычно не требуется внешнего тепла, поскольку образование сульфата алюминия является экзотермическим . ему дают постоять в течение некоторого времени, после чего сливают прозрачный раствор.

Из криолита

Когда в качестве руды используется криолит , он смешивается с карбонатом кальция и нагревается. Таким образом образуется алюминат натрия ; затем его экстрагируют водой и осаждают либо бикарбонатом натрия, либо пропусканием через раствор тока диоксида углерода . Затем осадок растворяют в серной кислоте.

Использует

Иногда он используется в пищевой промышленности в качестве укрепляющего агента, где он принимает номер E E520 , а также в кормах для животных в качестве бактерицида . В США , то FDA перечисляет его как « в целом признаны безопасными » без ограничения по концентрации. Сульфат алюминия можно использовать как дезодорант , вяжущее средство или кровоостанавливающее средство для поверхностных ран после бритья.

Это обычный адъювант вакцины, который работает «путем облегчения медленного высвобождения антигена из депо вакцины, образовавшегося в месте инокуляции ».

Сульфат алюминия используется для очистки воды и в качестве протравы при крашении и печати текстильных изделий . При очистке воды он заставляет взвешенные примеси коагулировать в более крупные частицы, а затем легче оседать на дно контейнера (или отфильтровываться). Этот процесс называется коагуляцией или флокуляцией . Исследования показывают, что в Австралии сульфат алюминия, используемый таким образом при очистке питьевой воды, является основным источником газообразного сероводорода в системах бытовой канализации . Неадекватное применение и избыток падающие в 1988 году загрязнено водоснабжение из Camelford в Корнуолле .

При растворении в большом количестве нейтральной или слабощелочной воды сульфат алюминия образует студенистый осадок гидроксида алюминия Al (OH) 3 . При крашении и печати на ткани гелеобразный осадок помогает красителю прилипать к волокнам одежды, делая пигмент нерастворимым.

Сульфат алюминия иногда используется для снижения pH садовой почвы, поскольку он гидролизуется с образованием осадка гидроксида алюминия и разбавленного раствора серной кислоты . Пример того, что изменение уровня pH почвы может сделать с растениями, можно увидеть, глядя на Hydrangea macrophylla . Садовник может добавить в почву сульфат алюминия, чтобы снизить pH, что, в свою очередь, приведет к тому, что цветы гортензии приобретут другой цвет (синий). Алюминий делает цветы синими; при более высоком pH алюминий недоступен для растений.

В строительной индустрии он используется как гидроизоляционный агент и ускоритель в бетоне . Другое применение - пенообразователь в пене для пожаротушения .

Он также может быть очень эффективным в качестве моллюскицида , убивая испанских слизней .

Морилки алюминий триацетат и алюминий sulfacetate могут быть получены из сульфата алюминия, полученный продукт определяется количеством свинца (II) , ацетат используется:

Al
2(ТАК
4)
3+ 3  Pb (CH
3CO
2)
2→ 2  Al (CH
3CO
2)
3+ 3  PbSO
4
Al
2(ТАК
4)
3+ 2  Pb (CH
3CO
2)
2→ Al
2ТАК
4(CH
3CO
2)
4+ 2  PbSO
4

Химические реакции

Соединение разлагается до γ-оксида алюминия и триоксида серы при нагревании от 580 до 900 ° C. Он соединяется с водой с образованием гидратированных солей различного состава.

Сульфат алюминия реагирует с бикарбонатом натрия, к которому был добавлен стабилизатор пены, с образованием диоксида углерода для пен для пожаротушения :

Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 NaHCO 3 → 3 Na 2 SO 4 + 2 Al (OH) 3 + 6 CO 2

Углекислый газа захватываются стабилизатором пены и создает густую пену , которая будет плавать на верхней часть углеводородного топлива и уплотнения от доступа к атмосферному кислороду , подавляя в огнь . Химическая пена не подходила для использования с полярными растворителями, такими как спирт , поскольку топливо смешивалось с пеной и разрушало ее. Образующийся углекислый газ также служил для выталкивания пены из контейнера, будь то переносной огнетушитель или стационарная установка с использованием шлангов. Химическая пена считается устаревшей в Соединенных Штатах и ​​была заменена синтетической механической пеной, такой как AFFF, которая имеет более длительный срок хранения, более эффективна и универсальна, хотя некоторые страны, такие как Япония и Индия, продолжают ее использовать.

использованная литература

Сноски

Обозначения

внешние ссылки