ALÜMINYUM SÜLFAT (AL2 (SO4) 3): YAPI, KULLANIMLAR, TOKSISITE - KIMYA - 2025

Alüminyum sülfat , formül A'nın, bir inorganik alüminyum tuzudur ₂ (SO ₄ ) _3, genellikle bir parlak beyaz katı kristaller olarak görülmektedir. Bileşiğin rengi, demir konsantrasyonu ve diğer safsızlıklardan etkilenecektir. İki ana alüminyum sülfat türü vardır: A ve B.

Alttaki resim hidratlanmış alüminyum sülfatın beyaz kristallerini göstermektedir. Kristal kafes içindeki demir iyonlarının göstergesi olarak kahverengi renklerin olmaması not edilebilir.

Kaynak: Martin Walker, Wikimedia Commons aracılığıyla

Alüminyum sülfat, suda çok çözünür bir tuzdur ve doğada susuz haliyle nadiren bulunur. Genellikle alüminyum sülfat oktadekahidrat veya hekzadekahidrat formunda hidratlanır.

Aynı şekilde, potasyumla ve şap olarak bilinen amonyum bileşikleriyle çift tuzlar oluşturabilir. Kısmen bu, hidratlar içindeki suyun alüminyum dışındaki iyonları tutmaya yakınlığından kaynaklanıyor olabilir.

Alüminyum sülfat, suyun etkisiyle alüminyum hidroksit ve sülfürik aside parçalanabilir. Bu özellik, toprak asitleştiricisi olarak kullanımına izin vermiştir.

Aynı zamanda, özellikle tozu ile temas ettiğinde toksik bir bileşiktir. Bununla birlikte, çeşitli endüstrilerde kullanımı yoluyla pıhtılaşma yöntemi kullanılarak su arıtmadan tedavi amaçlı kullanımına kadar çok sayıda kullanım ve uygulamaya sahiptir.

yapı

Kaynak: Gabriel Bolívar

Alüminyum sülfat, her üç SO ₄ ^2- anyonu için iki Al ^{3 +} katyon oranına sahiptir (üstteki resim), bu doğrudan kimyasal formül Al ₂ (SO ₄ ) _3'te görülebilir .

Al ^{3 + '} nin grimsi renkte, SO ₄ ^2- 'nin sarı (kükürt atomundan dolayı) ve kırmızı (oksijen atomlarından dolayı) olduğuna dikkat edin.

Al susuz formuna gösterilen yapı karşılık ₂ (SO ₄ ) ₃ iyonları ile bir su molekülü etkileşime girer, çünkü. Hidratlarından Bununla birlikte, su, Al pozitif merkezleri tarafından çekilebilir ³⁺ , ya da negatif tetrahedra ile ₄ ^2- hidrojen bağları vasıtasıyla (HOH- O-SO ₃ ^2- ).

Örneğin Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O katı yapısında 18 su molekülü içerir. Bazıları Al ³⁺ veya SO ₄ ^2- ile doğrudan temas halinde olabilir . Başka bir deyişle: alüminyum sülfat, iç veya dış koordinasyon suyuna sahip olabilir.

Aynı şekilde yapısı Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ gibi diğer katyonları da barındırabilir . Ancak bunun için daha fazla SO ₄ ^2- anyonunun varlığı gereklidir . Ne için? Metalik safsızlıklar nedeniyle pozitif yüklerdeki artışı nötralize etmek.

Alüminyum sülfat birçok yapıya sahip olabilir, ancak hidratları monoklinik kristal sistemi benimseme eğilimindedir.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Görünüm

Parlak beyaz kristaller, granüller veya toz içeren bir katı olarak oluşur.

Moleküler ağırlık

342.31 g / mol (susuz).

Koku

Kokusuzdur

Damak zevki

Orta derecede buruk tatlı tat.

Erime noktası

770º C susuz form (86.5º C oktadekahidrat formu)

Su çözünürlüğü

0 ° C'de 31,2 g / 100 ml; 20 ° C'de 36,4 g / 100 ml ve 100 ° C'de 89 g / 100 ml

Yoğunluk

2,67 ila 2,71 g / cm ³ .

Çözünürlük

Etil alkolde az çözünür.

Buhar basıncı

Esasen sıfır.

istikrar

Havada kararlı.

ayrışma

Isıtıldığında erime noktası civarında ayrışabilir ve özellikle kükürt oksit, zehirli bir gaz çıkarabilir.

Aşındırıcılık

Alüminyum sülfat çözeltileri alüminyumu aşındırır. Ayrıca bileşik, nem varlığında metalleri aşındırabilir.

pKa

3.3 ila 3.6. Ve pH'ı% 5 sulu çözelti içinde 2.9 veya daha fazladır.

Ne için (kullanır)

Suyun pıhtılaşması veya topaklanması

-Su ile karıştırıldığında (içme, servis veya atık), alüminyum sülfat, çözelti içindeki bileşikler ve partiküller ile kompleksler oluşturan, alüminyum sülfat ile muamele olmadığında çökelmelerini hızlandıran alüminyum hidroksit üretir. uzun zaman alacaktı.

-Alüminyum sülfat, yüzme havuzu suyunu temizlemek için de kullanılır, bu da kullanımı daha çekici hale getirir.

-Alüminyum sülfat kullanımı ile bulanıklık ve renksiz bir su elde edilir, suyun temizlenmesini kolaylaştırarak içilebilirliği arttırılır. Ne yazık ki bu saflaştırma yöntemi, suda hafifçe artan bir alüminyum konsantrasyonuna yol açabilir.

-Alüminyum ciltte, beyinde ve akciğerlerde birikerek ciddi rahatsızlıklara neden olan çok zehirli bir metaldir. Ayrıca canlılarda hangi işlevi yerine getirdiği bilinmemektedir.

-Avrupa Birliği, suda izin verilen maksimum alüminyum sınırının 0,2 mg / l'yi geçmemesini şart koşmaktadır. Bu arada, ABD Çevre Koruma Ajansı, alüminyum ile maksimum su kirliliği sınırının 0,05-0,2 mg / l'yi geçmemesini şart koşmaktadır.

-Kullanılmış veya lağım suyunun alüminyum sülfat ile arıtılması, içlerindeki fosforun ekonomik olarak ortadan kaldırılmasına veya azaltılmasına olanak sağlar.

Mürekkep mordan olarak ve kağıt yapımında kullanın

-Alüminyum sülfat, boyanacak malzeme üzerinde sabitlemeye yardımcı olarak renklendiricilerin veya mürekkeplerin mordan olarak kullanılmıştır. Sabitleme etkisi, jelatinimsi kıvamı tekstiller üzerindeki boyaların adsorpsiyonuyla birlikte çalışan Al (OH) _3'ten kaynaklanmaktadır .

-Yaklaşık olarak M.Ö. 2000 yılından beri tarif edilen amaç için kullanılmasına rağmen, sadece organik boyalar mordan gerektirir. Sentetik renklendiriciler ise mordanların işlerini yapmasını gerektirmez.

-Kağıt imalatından çıkmıştır ancak halen kağıt hamuru üretiminde kullanılmaktadır. Kirliliklerini giderir, ayrıca malzemeleri bağlamak, yükleri nötralize etmek ve reçineyi kalibre etmek için de kullanılmıştır.

Endüstriyel kullanımlar

-İnşaat sektöründe beton prizini hızlandırmak amacıyla kullanılır. Ayrıca yapıların su yalıtımında kullanılır.

-Sabun ve yağ endüstrisinde gliserin üretiminde kullanılmaktadır.

-Yağ endüstrisinde operasyonları sırasında kullandıkları sentetik katalizörlerin üretiminde kullanılmaktadır.

-İlaç endüstrisinde ilaç ve kozmetiklerin hazırlanmasında büzücü olarak kullanılır.

-Karmin gibi renklendiricilerin detaylandırılmasında yer alır. Stiren bütadien sentetik kauçukların üretiminde de renklendirici olarak kullanılır.

-Şeker imalat sanayinde şeker kamışı pekmezinin arıtıcısı olarak kullanılmaktadır.

-Deodorant yapımında kullanılır. Neden? Çünkü ter bezlerinin kanallarının daralmasına neden olarak, kokuya neden olan bakterilerin büyümesi için gerekli bir ortam olan ter birikimini sınırlar.

-Kullanımı için gerekli bir işlem olan derinin tabaklanmasında kullanılır. Ayrıca gübre imalatında kullanılmaktadır.

-Boya, yapıştırıcı ve sızdırmazlık malzemeleri ile temizlik ve mobilya bakım ürünlerinin hazırlanmasında katkı maddesi olarak kullanılır.

Tıbbi ve terapötik kullanımlar

-Alüminyum sülfat bir bağışıklık yardımcı maddesidir. Bu nedenle, antijenleri, etki sahalarında salındığında aşılanan antijenlere karşı daha büyük bir antikor üretimi üretecek şekilde işleme işlevini yerine getirir.

-Freund adjuvanı ve BCG'nin yanı sıra, interlökinler gibi endojen olanlar dahil olmak üzere diğer adjuvanlar, antijenler için spesifik değildir ve immün etkinin yarıçapında bir artışa izin verir. Bu, birçok hastalığa karşı aşıların geliştirilmesine olanak sağlamıştır.

-Alüminyum sülfatın pıhtılaştırıcı etkisi, diğerleri arasında, arıtılmış suda çok sayıda virüsün ortadan kaldırılmasına izin verdi: Q beta, MS2, T4 ve P1. Sonuçlar, suyun alüminyum sülfat ile işlenmesinin bu tür virüslerin inaktivasyonunu ürettiğini göstermektedir.

-Alüminyum sülfat, tıraş sırasında oluşan küçük yüzeysel yaraların veya sıyrıkların tedavisinde çubuk veya toz şeklinde kullanılır.

-Bazı kulak rahatsızlıklarının tedavisinde kullanılan bir bileşik olan alüminyum asetat üretiminde kullanılır. Ateş karıncası sokmalarının sonuçlarını hafifletmek için de önemli bir başarı elde etmeden kullanılmıştır.

-Alüminyum sülfat solüsyonları ülserlerin salgılarının kontrol altına alınmasını sağlayan lokal tedavisinde% 5 ila% 10 konsantrasyonda kullanılır.

-Alüminyum sülfatın büzücü etkisi cildin yüzey katmanlarını daraltır, proteinleri pıhtılaştırır ve yaraları iyileştirir.

Diğer kullanımlar

-Alüminyum sülfat havuzlarda, göllerde ve akarsularda aşırı yosun büyümesini kontrol etmeye yardımcı olur. Ayrıca, İspanyol sümüklüböceklerinin yanı sıra yumuşakçaların yok edilmesinde de kullanılır.

-Bahçeciler bu bileşiği alkali toprakları asitleştirmek için kullanırlar. Alüminyum sülfat, sularıyla temas ettiğinde alüminyum hidroksit ve seyreltik sülfürik aside ayrışır. Daha sonra alüminyum hidroksit çöker ve sülfürik asidi çözelti içinde bırakır.

-Toprakların sülfürik asit nedeniyle asitlenmesi, ortanca denen, çiçekleri asidik bir toprak varlığında maviye dönen bir bitkinin varlığından dolayı çok yaratıcı bir şekilde görselleştirilir; yani, hassastırlar ve pH'daki değişikliklere tepki verirler.

-Alüminyum sülfat, yangınla mücadele ve kontrol amaçlı köpük üretiminde kullanılmaktadır. Nasıl? Sodyum bikarbonat ile reaksiyona girerek CO ₂ açığa çıkarır . Bu gaz O _2'nin malzemenin yanma alanına erişimini engeller ; ve sonuç olarak gelişen ateşkes.

Alüminyum sülfat üretimi

Alüminyum sülfat, mineral boksit gibi alüminyum açısından zengin bir bileşiğin sülfürik asit ile yüksek sıcaklıklarda reaksiyona sokulmasıyla sentezlenir. Aşağıdaki kimyasal denklem reaksiyonu temsil eder:

Al ₂ O ₃ + H ₂ SO ₄ -> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂ O

Alüminyum sülfat, aşağıdaki reaksiyona göre alüminyum hidroksit ve sülfürik asit arasında bir nötrleştirme reaksiyonu ile de oluşturulabilir:

2 Al (OH) ₃ + 3 H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O -> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .18H ₂ O

Sülfürik asit alüminyum ile reaksiyona girerek amonyum sülfat oluşturur ve hidrojen moleküllerini bir gaz olarak serbest bırakır. Tepki şu şekilde özetlenmiştir:

2 Al + 3 H ₂ SO ₄ --–> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂

Türleri

Alüminyum sülfat iki tipte sınıflandırılır: tip A ve tip B. A tipi alüminyum sülfatta, katılar beyaz renktedir ve% 0.5'den az demir konsantrasyonuna sahiptir.

B tipi alüminyum sülfatta, katılar kahverengidir ve% 1.5'den daha az demir konsantrasyonuna sahiptir.

Sınıflandırması için farklı kriterlere sahip alüminyum sülfat üreten endüstriler vardır. Bu nedenle, bir endüstri, A tipi alüminyum sülfat hazırlaması için ferrik oksit olarak maksimum% 0.1 demir konsantrasyonunu bildirir. B tipi için ise maksimum% 0,35 demir konsantrasyonu gösterirler.

Toksisite

-Alüminyum sülfat, toksik etkisini tozuyla temas ederek gösteren, dolayısıyla cildi tahriş eden ve sık temas halinde dermatite neden olan bir bileşiktir.

-Gözlerde şiddetli tahrişe, hatta kalıcı yaralanmalara neden olur.

Solunduğunda burun ve boğazda tahrişe neden olarak öksürük ve ses kısıklığına neden olabilir.

-Yutulması mide tahrişine, mide bulantısına ve kusmaya neden olur.

-Doğrudan alüminyum sülfata bağlı olmamakla birlikte kullanımından dolaylı olarak oluşan toksik etkileri vardır. Bu, alüminyum sülfatın suyun arıtılmasında kullanılmasının neden olduğu, alüminyumun bazı toksik etkileri durumudur.

-Alüminyum sülfat kullanılarak saf suda hazırlanan tuzlarla kronik diyaliz edilen hastalar çok ciddi sağlık bozuklukları yaşarlar. Bu bozukluklar arasında anemi, diyaliz demansı ve kemik hastalığında bir artış yer alır.

Referanslar

1. Vikipedi. (2018). Alüminyum sülfat. Alınan: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Alüminyum sülfat solüsyonu tip A ve B. Alındığı: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9 Haziran 2014). Alüminyum Sülfat için En İyi Endüstriyel Kullanımlar. Alındığı: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Alüminyum Sülfat Susuz. Alınan: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Kimyasalları. (20 Ağustos 2009). Alüminyum Sülfat Güvenlik Sayfası. . Alındığı: andesia.com
6. Kimyasal Kitap. (2017). Alüminyum Sülfat. Alındığı: Chemicalbook.com