Structura sulfatului de aluminiu (Al2 (SO4) 3), utilizări, toxicitate

2864
Simon Doyle
Structura sulfatului de aluminiu (Al2 (SO4) 3), utilizări, toxicitate

sulfat de aluminiu este o sare anorganică de aluminiu cu formula AlDouă(SW4)3,  care apare de obicei ca un solid alb cu cristale lucioase. Culoarea compusului va fi influențată de concentrația sa de fier și de orice alte impurități. Există două tipuri principale de sulfat de aluminiu: A și B.

Imaginea inferioară prezintă cristale albe de sulfat de aluminiu hidratat. Se poate observa absența colorațiilor brune, care indică ioni de fier în rețeaua cristalină.

Sursa: Martin Walker prin Wikimedia Commons

Sulfatul de aluminiu este o sare foarte solubilă în apă și în natură este rar să îl găsești în forma sa anhidră. De obicei este hidratat sub formă de sulfat de aluminiu octadecahidrat [AlDouă(SW4)3.18HDouăO] sau hexadecahidrat [AlDouă(SW4)3.16HDouăSAU].

De asemenea, poate forma săruri duble cu potasiu și cu amoniu, compuși cunoscuți sub denumiri de alun. În parte, acest lucru se poate datora afinității apei din hidrați de a reține ioni, alții decât aluminiu..

Sulfatul de aluminiu poate fi descompus prin acțiunea apei în hidroxid de aluminiu și acid sulfuric. Această proprietate a permis utilizarea sa ca acidifiant al solului..

Este, de asemenea, un compus toxic, mai ales atunci când este în contact cu praful său. Cu toate acestea, are o multitudine de utilizări și aplicații, de la purificarea apei folosind metoda coagulării, până la utilizarea sa în diverse industrii, până la utilizarea sa în scopuri terapeutice..

Indice articol

  • 1 Structură
  • 2 Pentru ce este (utilizează)
    • 2.1 Coagularea sau flocularea apei
    • 2.2 Se utilizează ca mordant de cerneală și la fabricarea hârtiei
    • 2.3 Utilizări industriale
    • 2.4 Utilizări medicinale și terapeutice
    • 2.5 Alte utilizări
  • 3 Producția de sulfat de aluminiu
  • 4 tipuri
  • 5 Toxicitate
  • 6 Referințe

Structura

Sursa: Gabriel Bolívar

Sulfatul de aluminiu are un raport de doi cationi Al3+ pentru fiecare trei anioni SO4Două- (imaginea de sus), care poate fi văzută direct în formula sa chimică AlDouă(SW4)3.

Rețineți că Al3+ sunt de culoare cenușie, în timp ce SO4Două- sunt galbeni (pentru atomul de sulf) și roșii (pentru atomii de oxigen).

Structura ilustrată corespunde formei anhidre de AlDouă(SW4)3, întrucât nici o moleculă de apă nu interacționează cu ionii. Cu toate acestea, în hidrații săi, apa poate fi atrasă de centrele pozitive ale Al3+, sau de tetraedrul negativ al SO4Două- prin legarea hidrogenului (HOH- O-SO3Două-).

AlDouă(SW4)3∙ 18HDouăSau, de exemplu, conține 18 molecule de apă în structura sa solidă. Unele dintre ele pot fi în contact direct cu Al3+ sau cu SO4Două-. Cu alte cuvinte: sulfatul de aluminiu poate avea apă de coordonare internă sau externă.

La fel, structura sa poate găzdui și alți cationi, cum ar fi Fe3+, N / A+, K+, etc. Dar pentru aceasta este necesară prezența mai multor anioni SO4Două-. Astfel încât? Pentru a neutraliza creșterea sarcinilor pozitive datorate impurităților metalice.

Sulfatul de aluminiu poate avea multe structuri, deși hidrații săi tind să adopte sistemul de cristale monoclinice.

Proprietati fizice si chimice

Aspect

Apare ca un solid cu cristale albe strălucitoare, granule sau pulbere.

Greutate moleculară

342,31 g / mol (anhidru).

Miros

Este inodor

Gust

Gust dulce ușor astringent.

Punct de topire

Formă anhidră de 770º C (formă octadecahidrată de 86,5º C)

Solubilitatea apei

31,2 g / 100 ml la 0 ° C; 36,4 g / 100 ml la 20 ° C și 89 g / 100 ml la 100 ° C.

Densitate

2,67 până la 2,71 g / cm3.

Solubilitate

Ușor solubil în alcool etilic.

Presiunea de vapori

În esență zero.

Stabilitate

Stabil în aer.

Descompunere

Când este încălzit, aproximativ până la punctul său de topire, se poate descompune, emițând în special oxid de sulf, un gaz toxic..

Corozivitate

Soluțiile de sulfat de aluminiu sunt corozive pentru aluminiu. De asemenea, compusul poate coroda metalele în prezența umidității..

pKa

3.3 la 3.6. Și pH-ul său este de 2,9 sau mai mult într-o soluție apoasă de 5%.

La ce servește (folosește)

Coagularea sau flocularea apei

-Când este amestecat cu apă (potabilă, servită sau deșeuri), sulfatul de aluminiu produce hidroxid de aluminiu, care formează complexe cu compușii și particulele în soluție, accelerând sedimentarea acestora, care în absența tratamentului cu sulfat de aluminiu ar dura mult timp.

-Sulfatul de aluminiu este, de asemenea, utilizat pentru curățarea apei de la piscină, făcându-l mai atractiv de utilizat..

-Prin utilizarea sulfatului de aluminiu se obține o apă lipsită de turbiditate și culoare, crescând potabilitatea acesteia facilitând curățarea apei. Din păcate, această metodă de purificare poate duce la o concentrație ușor crescută de aluminiu în apă..

-Aluminiul este un metal foarte toxic care se acumulează în piele, creier și plămâni, provocând tulburări grave. În plus, nu se știe ce funcție îndeplinește la ființele vii..

-Uniunea Europeană cere ca limita maximă admisibilă pentru aluminiu în apă să nu depășească 0,2 mg / l. Între timp, Agenția pentru Protecția Mediului din SUA solicită ca limita maximă de contaminare a apei cu aluminiu să nu depășească 0,05-0,2 mg / l.

-Tratarea apelor uzate sau a apelor uzate cu sulfat de aluminiu permite eliminarea sau reducerea fosforului din ele, într-un mod economic.

Se utilizează ca mordant de cerneală și la fabricarea hârtiei

-Sulfatul de aluminiu a fost folosit ca mordant în coloranți sau cerneluri, ajutând la fixarea pe materialul de vopsit. Acțiunea sa de fixare se datorează Al (OH)3, a căror consistență gelatinoasă colaborează cu adsorbția coloranților pe textile.

-Deși a fost utilizat de la aproximativ 2.000 î.Hr. în scopul descris, numai coloranții organici necesită mordanți. Coloranții sintetici, pe de altă parte, nu necesită mordanți pentru a-și îndeplini funcția..

-A fost eliminat de la fabricarea hârtiei, dar este încă folosit la fabricarea pastei de hârtie. Își îndepărtează impuritățile, precum și a fost folosit și pentru legarea materialelor, neutralizarea încărcăturilor și calibrarea colofoniului..

Utilizări industriale

-Este utilizat în industria construcțiilor pentru a accelera setarea betonului. În plus, este utilizat la hidroizolarea construcțiilor.

-În industria săpunului și a grăsimilor este utilizată la producerea glicerinei.

-Este utilizat în industria petrolieră la producerea catalizatorilor sintetici pe care îi utilizează în timpul funcționării lor..

-Este utilizat în industria farmaceutică ca astringent în prepararea medicamentelor și a produselor cosmetice.

-Participă la elaborarea coloranților precum carminul. De asemenea, este utilizat ca colorant în fabricarea cauciucurilor sintetice cu stiren butadienă..

-În industria de fabricație a zahărului este utilizat ca purificator pentru melasa de trestie de zahăr.

-Este utilizat la fabricarea deodorantelor. De ce? Deoarece provoacă o îngustare a conductelor glandei sudoripare, limitând astfel acumularea de transpirație, un mediu necesar pentru dezvoltarea bacteriilor cauzatoare de miros.

-Se folosește la tăbăcirea pielii, proces necesar utilizării sale. În plus, este utilizat la fabricarea îngrășămintelor.

-Este utilizat ca aditiv la fabricarea vopselelor, adezivilor și etanșanților, precum și a produselor de curățare și a îngrijirii mobilierului.

Utilizări medicinale și terapeutice

-Sulfatul de aluminiu este un adjuvant imunitar. Prin urmare, îndeplinește funcția de procesare a antigenelor în așa fel încât, atunci când sunt eliberați în locul lor de acțiune, produc o producție mai mare de anticorpi pentru antigenii care au fost inoculați..

-Adjuvantul Freund și BCG, precum și alți adjuvanți, inclusiv endogeni, cum ar fi interleukinele, sunt nespecifici pentru antigeni, permițând o creștere a razei de acțiune imună. Acest lucru a permis dezvoltarea de vaccinuri împotriva numeroaselor boli.

-Acțiunea coagulantă a sulfatului de aluminiu a permis eliminarea a numeroase virusuri în apa tratată, printre altele: Q beta, MS2, T4 și P1. Rezultatele indică faptul că tratarea apei cu sulfat de aluminiu produce o inactivare a acestor virusuri..

-Sulfatul de aluminiu este utilizat sub formă de băț sau ca pulbere în tratamentul rănilor superficiale mici sau a abraziunilor produse prin ras..

-Este utilizat la fabricarea acetatului de aluminiu, un compus utilizat în tratamentul unor afecțiuni ale urechii. De asemenea, a fost folosit, fără succes semnificativ, pentru a atenua consecințele înțepăturilor furnicilor de foc..

-Soluțiile de sulfat de aluminiu sunt utilizate, la o concentrație de 5% până la 10%, în tratamentul local al ulcerelor care permit controlul secrețiilor lor.

-Acțiunea astringentă a sulfatului de aluminiu contractă straturile superficiale ale pielii, coagulând proteinele și vindecând rănile.

Alte utilizări

-Sulfatul de aluminiu ajută la controlul creșterii excesive a algelor în iazuri, lacuri și cursuri de apă. Este, de asemenea, utilizat în eliminarea moluștelor, printre altele limac spaniol.

-Grădinarii aplică acest compus pentru acidularea solurilor alcaline. În contact cu apa lor, sulfatul de aluminiu se descompune în hidroxid de aluminiu și acid sulfuric diluat. Apoi, hidroxidul de aluminiu precipită, lăsând acidul sulfuric în soluție..

-Acidificarea solurilor datorită acidului sulfuric este vizualizată într-un mod foarte creativ, datorită existenței unei plante numite Hortensie, ale cărei flori devin albastre în prezența unui sol acid; adică sunt sensibili și răspund la modificările pH-ului.

-Sulfatul de aluminiu este implicat în producerea unei spume pentru combaterea și controlul focului. Cum? Reacționează cu bicarbonat de sodiu, provocând eliberarea de CODouă. Acest gaz blochează accesul ODouă la locul de ardere al materialului; și în consecință încetarea focului care se desfășura.

Producția de sulfat de aluminiu

Sulfatul de aluminiu este sintetizat prin reacția unui compus bogat în aluminiu, cum ar fi bauxita minerală, cu acid sulfuric la temperaturi ridicate. Următoarea ecuație chimică reprezintă reacția:

PentruDouăSAU3      +     HDouăSW4  -> AlDouă(SW4)3       +        3 HDouăSAU

Sulfatul de aluminiu se poate forma și printr-o reacție de neutralizare între hidroxidul de aluminiu și acidul sulfuric, conform următoarei reacții:

2 Al (OH)3           +            3 HDouăSW4           +            12 hDouăO -> AlDouă(SW4)3.18HDouăSAU

Acidul sulfuric reacționează cu aluminiul pentru a forma sulfat de amoniu și a elibera molecule de hidrogen ca gaz. Reacția este prezentată după cum urmează:

2 Al + 3 HDouăSW4 -> AlDouă(SW4)3        +            3 HDouă

Tipuri

Sulfatul de aluminiu este clasificat în două tipuri: tip A și tip B. În tipul A sulfat de aluminiu, solidele sunt de culoare albă și au o concentrație de fier mai mică de 0,5%.

În sulfatul de aluminiu de tip B, solidele sunt de culoare maro și au o concentrație de fier mai mică de 1,5%.

Există industrii care produc sulfat de aluminiu care au criterii diferite pentru clasificarea sa. Astfel, o industrie raportează pentru prepararea sulfatului de aluminiu de tip A o concentrație maximă de 0,1% de fier sub formă de oxid feric. În timp ce pentru tipul B indică o concentrație maximă de fier de 0,35%.

Toxicitate

-Sulfatul de aluminiu este un compus care își exercită acțiunea toxică prin contactul cu praful său, provocând astfel iritații ale pielii și, în caz de contact frecvent, dermatită..

-În ochi provoacă iritații severe, provocând chiar leziuni permanente.

-Inhalarea provoacă iritarea nasului și a gâtului, care poate provoca tuse și duritate.

-Ingerarea acestuia provoacă iritații gastrice, greață și vărsături.

-Există efecte toxice care nu se datorează în mod direct sulfatului de aluminiu, ci se datorează indirect utilizării acestuia. Acesta este cazul anumitor efecte toxice ale aluminiului, cauzate de utilizarea sulfatului de aluminiu în purificarea apei..

-Pacienții dializați cronic folosind săruri preparate în apă purificată, prin utilizarea sulfatului de aluminiu, prezintă tulburări de sănătate foarte severe. Printre aceste tulburări avem anemie, demență de dializă și o creștere a bolilor osoase.

Referințe

  1. Wikipedia. (2018). Sulfat de aluminiu. Luat de pe: en.wikipedia.org
  2. Aris Industrial. Soluție de sulfat de aluminiu tip A și B. Preluată de pe: aris.com.pe
  3. Christopher Boyd. (9 iunie 2014). Utilizări industriale de top pentru sulfatul de aluminiu. Luat de pe: chemservice.com
  4. PubChem. (2018). Sulfat de aluminiu anhidru. Luat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Andesia Chemicals. (20 august 2009). Fisa de siguranta a sulfatului de aluminiu. [PDF]. Luat de pe: andesia.com
  6. Carte chimică. (2017). Sulfat de aluminiu. Preluat de pe: chemicalbook.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.