Aluminijev sulfat
Aluminijev sulfat je kemijska spojina s formulo Al2(SO4)3. Topen je v vodi in se uporablja predvsem kot flokulant v pripravi pitne vode[2][3] in obdelavi odpadnih vod in v proizvodnji papirja.
| |
| Imena | |
|---|---|
| IUPAC ime
aluminijev sulfat
| |
| Identifikatorji | |
| |
3D model (JSmol)
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.030.110 |
| EC število |
|
| Število E | E520 (sredstva za uravnavanje Ph, ...) |
PubChem CID
|
|
| RTECS število |
|
| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| Lastnosti | |
| Al2(SO4)3 | |
| Molska masa | 342,15 g/mol (brezvoden) 666.42 g/mol (oktadekahidrat) |
| Videz | bela higroskopna kristalasta trdnina |
| Gostota | 2,672 g/cm3 (brezvoden) 1,62 g/cm3 (oktadekahidrat) |
| Tališče | 770 °C (1.420 °F; 1.040 K) (razpada, brezvoden) 86,5 °C (oktadekahidrat) |
| 31,2 g/100 mL (0 °C) 36,4 g/100 mL (20 °C) 89,0 g/100 mL (100 °C) | |
| Topnost | rahlo topen v etanolu in razredčenih mineralnih kislinah |
| Kislost (pKa) | 3,3-3,6 |
| Lomni količnik (nD) | 1,47[1] |
| Struktura | |
| Kristalna struktura | monoklinska (hidrat) |
| Termokemija | |
Std tvorbena
entalpija (ΔfH⦵298) |
-3440 kJ/mol |
| Nevarnosti | |
| NFPA 704 (diamant ognja) | |
| Sorodne snovi | |
| Drugi kationi | galijev sulfat magnezijev sulfat |
| Sorodne snovi | See Alum |
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa). | |
| Sklici infopolja | |
Včasih se ga obravnava kot vrsto galuna, čeprav to ni. Galuni dvojni sulfati s splošno formulo AM(SO4)2•12H2O, v kateri je A enovalenten kation (K+ ali NH+
4), K pa trovalenten kovinski kation, na primer Al3+.[4] Brezvodni aluminijev sulfat se v naravi pojavlja kot zelo redek mineral miloševičit. Njegova nahajališča so predvsem vulkanska okolja in tleče deponije premogovniške jalovine. Aluminijev sulfat se redko, če sploh, pojavlja v brezvodni obliki. Tvori veliko hidratov, od katerih sta najpogostejša heksadekahidrat Al2(SO4)3•16H2O in oktadekahidrat Al2(SO4)3•18H2O. Heptahidrat ([Al(H2O)6]2(SO4)3•5H2O) je mineral alunogen.
Priprava
urediAluminijev sulfat se lahko pripravi z dodajanjem aluminijevega hidroksida v žveplovo kislino:
- 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3•6H2O
ali z raztapljanjem aluminija v žveplovi kislini:
- 2 Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2
Uporaba
urediAluminijev sulfat se uporablja za čiščenje pitne in odpadne vode in kot čimža pri barvanju in tiskanju tkanin. V čiščenju vode deluje kot flokulant, se pravi da manjše delce nečistoč združi v večje, ki se hitreje usedejo na dno posode in laže filtrirajo. Proces se imenuje koagulacija ali flokulacija. Raziskave kažejo, da je v Avstraliji aluminijev sulfat, ki se uporablja za pripravo pitne vode, primarni vir vodikovega sulfida v kanalizacijskih sistemih.[5] Neustrezen prebitek aluminijevega sulfata lahko onesnaži tudi sistem za oskrbo s pitno vodo, kar se je zgodilo v Camelfordu v Cornwallu.
Z raztapljanjem velike količine aluminijevega sulfata v nevtralni ali rahlo alkalno vodi nastane želatinasta oborina aluminijevega hidroksida Al(OH)3. Pri barvanju in tiskanju tkanin tako nastala želatinasta oborina omogoči boljše oprijemanje barvil na tekstilna vlakna.
Aluminijev sulfat se je v preteklosti uporabljal za zniževanje pH vrtne zemlje, ker v njej hidrolizira v netopni aluminijev hidroksid in prosto žveplovo kislino. Sprememba pH je lahko tako velika, da rožnati cvetovi hortenzije (Hydrangea macrophylla) povsem pomodrijo.[6][7]
Aluminijev kalijev in aluminijev amonijev sulfat (kalijev in amonijev galun) sta aktivni komponenti nekaterih sredstev proti potenju. Aluminijev kalijev sulfat je tudi pogosta sestavina pecilnih praškov. Njegova raba kot prehranskega dodatka je zaradi vprašljivega delovanja na zdravje sporna.
V gradbeništvu se uporablja kot sredstvo za povečanje vodoodpornosti in pospeševanje strjevanja betona. V penah za gašenje deluje kot penilec. V antihemoragičnih palčkah je sredstvo za strjevanje krvi in zmanjševanje bolečine po pikih in ugrizih žuželk. Je tudi zelo učinkovito sredstvo za zatiranje polžev lazarjev (Arion vulgaris, Arion lusitanicus).
Reakcije
urediAluminijev sulfat pri temperaturi 580-900 °C razpade na γ−glinico in žveplov trioksid. Z vodo tvori hidrirane soli z različno sestavo.
Z natrijevim bikarbonatom, v katerega je bil dodan stabilizator pene, reagira in tvori ogljikov dioksid:
- Al2(SO4)3 + 6 NaHCO3 → 3 Na2SO4 + 2 Al(OH)3 + 6 CO2
Nastala gosta in stabilna pena se uporablja za gašenje tekočih ogljikovodikov, ker plava na njihovi površini in preprečuje dostop kisika iz zraka. Za gašenje polarnih spojin, na primer etanola in acetona, pena ni primerna, ker v stiku z njimi razpade in se sesede. Kemično peno v ZDA zadnjem času nadomeščajo sintetične mehanske pene, na primer AFFF (iz angleškega Aqueous film forming foam – pena, ki tvori vodni film), ki imajo daljšo skladiščno življenjsko dobo in so bolj učinkovite in priročne.
Sklici
uredi- ↑ Pradyot Patnaik (2002). Handbook of Inorganic Chemicals. London : McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
- ↑ Global Health and Education Foundation (2007). Conventional Coagulation-Flocculation-Sedimentation. Safe Drinking Water is Essential. National Academy of Sciences. Pridobljeno 1. decembra 2007.
- ↑ S. Kvech, M. Edwards (2002). Solubility controls on aluminum in drinking water at relatively low and high pH. Water Research 36 (17): 4356–4368. doi: 10.1016/S0043-1354(02)00137-9. PMID 12420940.
- ↑ G.T. Austin (1984). Shreve's Chemical process industries. 5. izdaja. New York: McGraw-Hill. str. 357. ISBN 9780070571471.
- ↑ I. Pikaar, K.R. Sharma, S. Hu, W. Gernjak, J. Keller, Zh. Yuan. Reducing sewer corrosion through integrated urban water management. Pridobljeno 25. avgusta 2014.
- ↑ Growing Bigleaf Hydrangea (C 973). Pridobljeno 27. aprila 2015.
- ↑ Hydrangea Questions and Answers Arhivirano 2013-05-16 na Wayback Machine.. Pridobljeno 27. aprila 2015.
Vir
uredi- Linus Pauling (1970). General Chemistry. W.H. Freeman: San Francisco. ISBN 0-486-65622-5.