 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Сульфат алюминия | |
| Другие названия Сульфат алюминия Сульфат алюминия Кековые квасцы Фильтровальные квасцы Квасцы для бумагоделательных машин Алюногенит алюминиевая соль (3: 2) | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.030.110  |
| Номер ЕС |
|
| Номер E | E520 (регуляторы кислотности, ...) |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| 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 | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,47 [1] |
| Состав | |
| моноклинный (гидратный) | |
| Термохимия | |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -3440 кДж / моль |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | См .: страницу данных |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | нет [2] |
REL (рекомендуется) | 2 мг / м 3 [2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | ND [2] |
| Родственные соединения | |
Другие катионы | Сульфат галлия Сульфат магния |
Родственные соединения | См. Квасцы |
| Страница дополнительных данных | |
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. |
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ |
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат алюминия представляет собой химическое соединение 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 [3] [4] и на очистных сооружениях , 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 · 5H2 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 . [5]
Производство [ править ]
В лаборатории [ править ]
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 квасцов [ править ]
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. Массу теперь систематически экстрагируют водой и раствором сульфата алюминия с удельным весом.1.16 подготовлен. 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. [6]
Из глин или бокситов [ править ]
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 некоторое время, и прозрачный раствор сливают.
Из криолита [ править ]
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. [6]
Использует [ редактировать ]
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. [7] Сульфат алюминия можно использовать как дезодорант , вяжущее средство или кровоостанавливающее средство для поверхностных ран после бритья. [8]
Это обычный адъювант вакцины, который работает «путем облегчения медленного высвобождения антигена из депо вакцины, образовавшегося в месте инокуляции ». [8]
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 . [9] Произошедший в 1988 г. инцидент с неправильным и чрезмерным нанесением загрязняющих веществ привело к загрязнению водоснабжения.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. [10]
В строительной индустрии он используется как гидроизоляционный агент и ускоритель в бетоне . Другое применение - пенообразователь в пене для пожаротушения .
Она также может быть очень эффективной в качестве моллюскоцида , [11] , убивающих испанских слизней .
Морилки алюминий триацетат и алюминий sulfacetate могут быть получены из сульфата алюминия, полученный продукт определяется количеством свинца (II) , ацетат используется: [12]
- 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 [ править ]
Соединение разлагается до γ-оксида алюминия и триоксида серы при нагревании от 580 до 900 ° C. Он соединяется с водой, образуя гидратированные соли 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 США и была заменена синтетической механической пеной, такой как AFFF.которые имеют более длительный срок хранения, более эффективны и универсальны, хотя некоторые страны, такие как Япония и Индия, продолжают их использовать. [ необходима цитата ]
Ссылки [ править ]
Сноски [ править ]
- ^ Прадёт Патнаик. Справочник неорганических химикатов . Макгроу-Хилл, 2002, ISBN 0-07-049439-8
- ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0024» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Глобальный фонд здоровья и образования (2007). «Обычная коагуляция-флокуляция-седиментация» . Безопасная питьевая вода очень важна . Национальная академия наук. Архивировано 07 октября 2007 года . Проверено 1 декабря 2007 .
- ^ Kvech S, M Edwards (2002). «Контроль растворимости алюминия в питьевой воде при относительно низком и высоком pH». Исследования воды . 36 (17): 4356–4368. DOI : 10.1016 / S0043-1354 (02) 00137-9 . PMID 12420940 .
- ^ Остин, Джордж Т. (1984). Шрива Химическая перерабатывающая промышленность (5-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. п. 357. ISBN. 9780070571471. Архивировано 3 января 2014 года.
- ^ a b Чисхолм 1911 , с. 767.
- ^ 21 CFR 182.1125 , 2020-04-01 , извлечено 2021-02-22
- ^ a b «Резюме соединений для CID 24850 - сульфат алюминия безводный» . PubChem.
- ^ Илье Пикаар; Кешаб Р. Шарма; Шиху Ху; Вольфганг Герняк; Юрг Келлер; Чжиго Юань (2014). «Снижение коррозии сточных вод за счет комплексного управления водными ресурсами в городах». Наука . 345 (6198): 812–814. Bibcode : 2014Sci ... 345..812P . DOI : 10.1126 / science.1251418 . PMID 25124439 . S2CID 19126381 .
- ^ Кари Хоул (2013-06-18). "Синий или розовый - какой цвет ваша гортензия" . Расширение Университета Иллинойса . Проверено 3 сентября 2018 .
- ^ Совет Британской защиты сельскохозяйственных культур; Общество, Британская экологическая; Биологи, Ассоциация прикладников (1994). Поля полей: интеграция сельского хозяйства и сохранения: материалы симпозиума, организованного Британским советом по защите сельскохозяйственных культур совместно с Британским экологическим обществом и Ассоциацией прикладных биологов и проведенного в Университете Уорика, Ковентри, 18–20 апреля 1994 года . Британский совет по защите растений. ISBN 9780948404757.
- Перейти ↑ Georgievics, Von (2013). Химическая технология текстильных волокон - их происхождение, структура, подготовка, стирка, отбеливание, крашение, печать и выделка . Читайте книги . ISBN 9781447486121. Архивировано 05 декабря 2017 года.
Обозначения [ править ]
- Полинг, Линус (1970). Общая химия . WH Freeman: Сан-Франциско. ISBN 978-0-486-65622-9.
Внешние ссылки [ править ]
- Международная карта химической безопасности 1191
- Карманный справочник NIOSH по химической опасности
- Серия пищевых добавок ВОЗ № 12
- Алюминий и здоровье
- Информационные бюллетени правительства Канады и часто задаваемые вопросы: соли алюминия
