Сульфат алюминия
Содержание
Применение сернокислого алюминия
Сернокислый алюминий — это сложное неорганическое вещество, соль белого цвета с серым или голубым оттенком. Вещество может иметь розовый оттенок.
Востребованная соль алюминия.
Соль Al₂(SO₄)₃ очень гигроскопична. Отличается быстрой растворимостью в воде. Вещество плавится при температуре +700 °C, плотность его равняется 1,62–2,67 г/см³.
Сернокислый алюминий — это самый распространенный коагулянт, применяемый для очистки воды от коллоидных частиц (наиболее мелких размеров). Это свойство сульфата алюминия связано с легкостью его получения и невысокой стоимостью.
Способы получения сульфата алюминия
Соль выпускают 3 сортов. Продукт высшего сорта востребован в пищевой и фармацевтической промышленности, а соль 1 и 2 сорта подходит для технических целей. Сернокислый алюминий получают несколькими способами:
- Соль высшего сорта получают в результате реакции замещения между гидроксидом алюминия и серной кислотой высокой концентрации. В результате этого процесса алюминий, отличающийся большей активностью, занимает место водорода в составе кислоты. По окончании реакции получают 1 молекулу соли сульфата алюминия и 6 молекул воды. Полученный коагулянт имеет высокий процент чистоты с минимальной долей примесей.
- Получить соль технического качества можно в результате обработки серной кислотой бокситов или глиноземов. Этот метод также основан на реакции по замене молекул водорода алюминием. В результате метода получают соль 1–2 сорта. Высвобожденный водород поднимается в атмосферу. Этот метод является промежуточным процессом для получения чистого алюминия из бокситов.
- Еще один способ — это получить коагулянт из оксида, обработанного серной кислотой.
Получить соль алюминия в домашних условиях можно, используя серную кислоту и кусочек алюминиевой фольги. При проведении реакции следует быть очень осторожным и соблюдать правила безопасности по работе с кислотами. Проводить реакцию нужно в хорошо проветриваемом помещении. Серная кислота разной концентрации продается в хозяйственных магазинах.
Для получения кристаллов коагулянта ее нужно развести до 10% концентрации дистиллированной водой. Фольга растворяется в течение 7 дней. Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр. Остаток воды испаряется на открытом воздухе. Ускорить процесс можно выпариванием на электроплитке, перелив раствор в термостойкий стакан.
Очень важное замечание: при разведении серной кислоты и других кислот следует кислоту лить в воду, а не наоборот. Фольгу замачивают в растворе кислоты, накрывают салфеткой и оставляют для прохождения химической реакции.
Соль высшего качества имеет сыпучую консистенцию, производится в виде образований размером до 20 мм. Соль для технических целей выпускают крупными кристаллами-пластинами или большими кусками весом до 10 кг.
Попадание сернокислого алюминия в организм человека может нанести ему непоправимый ущерб. Вещество может привести к ожогу носоглотки. Попадание на кожу или в глаза вызывает покраснение, зуд, боль, ожог. Попадание в желудочно-кишечный тракт может вызывать болевые приступы в желудке, рвоту и диарею.
Первая помощь при отравлении химикатом:
- промыть глаза и открытые участки кожи;
- организовать доступ свежего воздуха или вывести пострадавшего на улицу;
- напоить пострадавшего молоком и вызвать рвоту;
- обратиться в медицинское учреждение.
Применение сульфата алюминия в очистке водопроводной воды
Полученное из глиноземов или бокситов вещество применяют как сильный коагулянт для очистки воды от коллоидных частиц. Данные частицы обладают отрицательным электрическим зарядом.
К коллоидным частицам присоединяются ионы из окружающего их раствора с положительным зарядом. Это создает на их поверхности двойной электрический слой. В результате коллоидные частицы начинают отталкиваться друг от друга.
У них небольшой удельный вес, и они находятся во взвешенном состоянии.
Коагулянт (в данном случае — это сульфат алюминия) несет на себе положительный ион. Он сжимает двойной электрический слой и нейтрализует его. Частицы получают дестабилизированный вид.
Они окружают коагулянт при установлении контакта с ним. Если смесь в этот момент быстро перемешать, то химическое вещество получит однородную дисперсию.
Это позволит увеличить максимальный контакт между частицами.
Если перемешивать смесь несколько минут, то примеси коагулируют в более крупные хлопья. Крупные частицы, увеличиваясь в размерах и приобретая больший вес, начинают осаждаться под действием силы тяжести.
Фильтрация воды солями алюминия.
Очищенная вода теоретически должна быть чистой, без любых примесей. Но на практике коагулянт содержится в очищенной воде. Чем жестче вода, тем выше его концентрация.
Это связано с тем, что в жесткой воде есть большое содержание гидроксида кальция и карбоната натрия, вступающих в реакцию с сульфатом алюминия и осаждающих алюминий в виде нерастворимого студенистого осадка гидроксида алюминия. Для измерения концентрации коагулирующего вещества в воде применяют концентратомеры, или солемеры.
Хотя на самом деле концентратомерами называют приборы, определяющие концентрацию кислот и щелочей. Солемеры устанавливают для определения концентрации растворов солей.
Применение в пищевой и фармацевтической промышленности
Сульфат алюминия известен как алюминиевые квасцы, или добавка E 520.
В пищевом производстве E 520 относится к стабилизаторам. Его получают из природных руд: боксита, алунита, глиноземов. Они подвергаются реакции с серной кислотой высокой концентрации при температурах +100…+250 °C. По окончании процесса получают соль с высоким коэффициентом чистоты.
Свойства стабилизатора:
- порошок или пластинки белого цвета с серым, розовым или голубоватым оттенком;
- без запаха;
- отличается хорошей растворимостью в воде, плохо взаимодействует со спиртом;
- концентрация — не меньше 99,5%.
- вкус добавки — сладковатый и терпкий
- очень гигроскопичное вещество, выветривается на воздухе.
Добавка E 520 отпускается в таре с дополнительными вставками, защищающими содержимое от влаги.
Сульфат алюминия применяют в рыбоперерабатывающей отрасли для сохранения товарного вида рыбы и предупреждения распада волокон. Стабилизатор используется при консервировании плодов и овощей. Добавка используется в кондитерской промышленности в производстве засахаренных и глазированных в сахаре фруктов.
Е520 сохранит продукты свежими и красивыми.
Но основное применение добавки E 520 — для очистки питьевых и сточных вод. Вещество взаимодействует с примесями, которые выпадают в осадок.
Он оседает на дно емкостей или водоемов.
Вода пропускается поточным методом через систему специальных фильтров, где очищается и осветляется, после чего становится пригодной для питья и применения в производстве.
Другие области применения
Сульфат алюминия также используется:
- в косметической промышленности, входит в составы декоративной косметики;
- при производстве бытовой химии — в составе антиперспирантов;
- как компонент обезболивающих средств от укусов насекомых;
- в сельском хозяйстве для обработки почв — входит в состав ядов и удобрений для борьбы с вредителями;
- в текстильном производстве входит в состав красителей;
- является компонентом нерастворимых пигментов в печатном деле.
Соли алюминия широко используют в косметической промышленности.
Вещество применяется как гидроизолятор в бетонных конструкциях. Сульфат алюминия используется в производстве огнетушителей.
Им обрабатывают шерстяные ткани для удерживания красящих пигментов. Процесс называется протрава шерстяных волокон. В водном растворе образуется дисперсная гидроокись алюминия, которая поглощается и хорошо удерживается волокнами шерсти. Протравленные волокна приобретают способность поглощать красители за счет адсорбированной ими гидроокиси алюминия.
Источник: https://ometallah.com/primenenie/sernokislogo-alyuminiya.html
Промышленное применение сульфата алюминия
Сульфат алюминия – неорганическая соль, используемая в бытовых и промышленных нуждах.
Физические свойства соединения: цвет – белый, с голубоватым, серым или розовым оттенком; плотность – 2,146 грамм на сантиметр кубический; температура плавления – 770 градусов по Цельсию.
Химические свойства: хорошо растворяется в воде и плохо в спирту; молярная масса – 342,14 грамм на моль. Вступает в реакцию с гидроксидами, кислотами и солями, а также азотом и водой.
При обычных условиях кристаллогидрат сульфата алюминия содержит одну молекулу соли и 16 молекул воды. При нагревании вода испаряется, но твердость вещества при этом не изменяется. Сульфат обладает свойством поглощения воды непосредственно из атмосферы, так что его необходимо держать в защищенном от влаги месте.
Сернокислый алюминий относится к сильным электролитам. При электрической диссоциации сульфат алюминия распадается сразу на пять ионов: два катиона трехвалентного алюминия и три аниона двухвалентного сульфата. Это подтверждает его сильные электролитические свойства, так как слабые электролиты распадаются всего на два иона.
Реакция гидролиза сульфата алюминия проходит в три этапа. На первом этапе растворенное вещество образует гидроксосульфат алюминия и серную кислоту. На втором этапе образуется дигидроксосульфат алюминия.
И, наконец, после завершения реакции остается две молекулы гидроксида алюминия и одна молекула серной кислоты. Сульфат реагирует со щелочами более активных, чем алюминий металлов.
При этом происходит реакция обмена с образованием новой соли и гидроксида алюминия.
Получение сульфата алюминия
Как же получают сульфат алюминия? Для этого существует несколько способов. Первый подразумевает растворение гидроксида алюминия в горячей концентрированной серной кислоте.
При этом происходит реакция замещения, когда более активный химический элемент алюминий вытесняет из состава кислоты менее активный водород. На выходе получается одна молекула кислой соли и 6 молекул воды.
Такой способ позволяет изготавливать чистый продукт с минимальным содержанием примесей.
Если это не имеет принципиального значения, можно получить технический сульфат алюминия путем растворения в серной кислоте боксита или глинозема.
При этом происходит реакция вытеснения водорода более активным алюминием. На выходе образуется сульфат, а вытесненный водород улетучивается в атмосферу.
Такой способ также применяется как промежуточный процесс при выделении чистого алюминия из добытой руды.
Также получить сульфат алюминия можно путем растворения оксида в серной кислоте. На выходе после завершения реакции образуется соль и вода. Получить сернокислый алюминий можно и в домашних условиях.
Но при этом необходимо соблюдать предельную осторожность, так как одним из компонентов реакции будет серная кислота. Работать следует в специальных защитных перчатках и очках, чтобы защитить себя от ее вредного воздействия.
Для проведения опытов лучше выбрать хорошо проветриваемое помещение.
Сульфат алюминия очень вреден при проглатывании или вдыхании. Он может вызывать ожог верхних дыхательных путей, кашель или приступы отдышки. При попадании в желудок вызывает сильнейшее раздражение, сопровождаемое рвотой, поносом и болезненными ощущениями. При контакте с незащищенными участками кожи может вызывать раздражение, зуд или ожоги.
Поэтому необходимо соблюдать максимальные меры предосторожности, чтобы опыты не имели негативных последствий. При проглатывании вещества ни в коем случае нельзя употреблять химические лекарственные препараты, так как их компоненты могут привести к неконтролируемым реакциям в желудке.
Нужно выпить как можно больше жидкости (воды или молока) и вызвать рвоту естественным путем.
Промышленное применение вещества
Применение сульфата алюминия охватывает многие промышленные, бытовые и сельскохозяйственные сферы. Вещество применяют в текстильном производстве в качестве красителя. Используется в печатном деле в качестве составляющего для производства нерастворимых пигментов.
Как коагулянт сульфат алюминия применяют для очистки питьевой воды. Он позволяет нейтрализовать все вредные химические вещества и загрязнители в воде, которые при взаимодействии с сульфатом выпадают на дно в виде осадка.
Затем используются специальные фильтры, и вода становится чистой и пригодной для употребления.
Среда раствора сульфата алюминия – нейтральная, что позволяет без проблем использовать его в водоочистных системах. Вещество входит в состав некоторых ядов и удобрений, которые применяются для борьбы с насекомыми, слизняками и сорняками.
Раствор сульфата алюминия также используют для нейтрализации кислотно-щелочного баланса почвы, что является важным условием для произрастания некоторых сельскохозяйственных культур.
В бытовой химии сульфат применяют в качестве активного ингредиента антиперспирантов.
В строительной отрасли он используется как гидроизолятор при изготовлении бетонных конструкций. Входит в состав некоторых видов огнетушителей.
В медицинской сфере вещество применяют при изготовлении спреев, помогающих при укусах насекомых. Сульфат алюминия разрушает токсины и облегчает боль.
Эффективнее всего препараты действует при немедленном нанесении на место укуса, пока токсичные вещества еще не успели распространиться.
В продажу вещество поступает в упакованном виде в таре весом от 5 до 750 килограмм. Цена сульфата алюминия составляет около 20 рублей за килограмм. При крупной оптовой покупке стоимость может быть снижена до 15 рублей по договоренности с поставщиком. Окончательная цифра также будет зависеть от качества очистки вещества и доле примесей в составе.
Технический сульфат обойдется намного дешевле, чем продукция с высоким уровнем очистки. Сернокислый алюминий бессмысленно покупать про запас, если нет возможности обеспечить оптимальные условия хранения. Он очень быстро впитывает влагу, поэтому требует идеально сухих помещений. В противном случае его эксплуатационные качества будут далеки от ожидаемых.
| Фенопласт – один из представителей прочных полимерных материалов, востребованных в машино-, судостроении, быту и пр. Материал получают в результате модификации фенолформальдегидных …… |
| Эпихлоргидрин относится к веществам 2 класса опасности, что обязывает придерживаться оперделенных правил безопасности при работе с ним. Производство вещества развито как в России, так и зарубежом. Основные заводы расположены …… |
| Данное вещество представляет собой эффективную противоизносную присадку, применяемую для автомобильных и иных двигателей для смягчения трений. Обеспечивая максимальную защиту соприкасающихся …… |
| Среди синтетичсеких витаминов наиболее известен ретинола пальмитат (иначе витамин А). В современной фармакологии даное вещество применяется …… |
| Добавление дибутилфталата в состав сырья в несколько раз позволяет повысить пластичность и упругость готового изделия. Уместно добавлять его и при изготовлении …… |
Источник: https://promplace.ru/himiya-i-proizvodstvo-plastmass-staty/sulfat-aluminiya-1488.htm
Общие сведения
Формула:
Al2(SO4)3
Алюминиясульфат,бесцв. кристаллыс орторомбич. решеткой; плотн. 2,710 г/см3;С0р259,6 Дж/(моль*К);Н°обр-3444,1 кДж/моль,G°обр,-3102,9 кДж/моль;S°298239,4 ДжДмоль*К). Выше 580°С разлагаетсядоА12О3и SO3.Хорошо раств. в воде,плохо – в спиртах.Гигроскопичен.
Приобычной температуре устойчивA12(SO4)3*18H2O- бесцв. кристаллыс моноклинной решеткой; т. пл. 86,5°С (сразл.); плотн. 1,690 г/см3;Н°пл78,8 кДж/моль,Н°обр-8905,7 кДж/моль.
При 150°С теряет 4 молекулыводы,при 160°С – 8, при 250°С – 15, полностьюобезвоживается при 420°С. Р-римость вводебезводного алюминиясульфата(% по массе): 23,9 (0°С), 26,6 (20°С), 34,2 (50°С), 47,1(100°С).
Обычно используют частичнодегидратированный (из-за выветривания)алюминиясульфат,содержащий 14,0-14,5 молекулводы.
1.Алюминия сульфат технический очищенныйполучают взаимодействием гидроксидаалюминия с серной кислотой. 2.Растворением гидроокиси алюминия вгорячей конц. H2SO4 Физические и химическиесвойства. Бесцветные кристаллы, принагревании теряют воду не плавясь, припрокаливании распадаются на Аl2О3и SO3.Легко растворим в воде. С сульфатамищелочных металлов образует квасцы.
3.Взаимодействием алюминия или гидроксидаалюминия с серной кислотой. Применяетсядля получения квасцов, в производствебумаги, для очистки воды, в промышленностикрасителей, для дубления кожи.
4.Взаимодействием гидроксидаалюминияс сернойкислотой:
3. Качественный анализ
-
С раствором нитрата кобальта:
2Al2(SO4)3+ 2Co(NO3)2→ Co(AlO2)2+ 4NO2↑
Реакциюпроводят на фильтровальной бумаге,после сжигания которой образуется пепелсинего цвета. Мешающие ионы: Zn2+,образуется пепел зелёного цвета (зола).
-
С раствором аммиака с образованием белого аморфного осадка гидроксида алюминия, обладающего амфотерными свойствами:
AlCl3+ 3NH4OH→ Al(OH)3↓+ 3NH4Cl
Al(OH)3↓+ 3HCl→ AlCl3+ 3H2O
Al(OH)3+ 3NaOH → Na3[Al(OH)6]
Вприсутствии хлорида аммония принагревании алюминаты гидролизуются собразованием осадка гидроксида алюминия:
Na3[Al(OH)6]+ 3NH4Cl→ Al(OH)3↓+ 3NaOH + NaCl
Реакциюиспользуют для отделения и обнаруженияAl3+в присутствии Zn2+,Cr3+,Mn2+,Fe3+и других катионов.
-
С ализарином (1,2 – диоксиантрахиноном) – хроматографический способ с образованием внутрикомплексного соединения ярко-красного цвета ализарата алюминия. Реакция дробная, специфическая:
Мешающиеионы: Cr3+,Fe3+и другие. Их маскируют (связывают) вмалорастворимые соединения, действиемподстилающего реагента – K4[Fe(CN)6].
3.2. Аналитические реакции на сульфат-ион
1.С групповым реактивом BaCl2+ CaCl2или BaCl2(ГФ).
Дробноеоткрытие сульфат-иона проводят в кислойсреде, что позволяет устранить мешающеевлияние CO32-,PO43-,и др.
, и при кипячении исследуемогораствора с 6 моль/дм3HClдля удаления S2-,SO32-,S2O32–ионов,которые могут образовать элементнуюсеру, осадок которой можно принять заосадок BaSO4.
Осадок BaSO4способен образовывать изоморфныекристаллы с KMnO4и окрашиваться в розовый цвет (повышаетсяспецифичность реакции).
Методикавыполненияреакции в присутствии 0,002 моль/дм3KMnO4.
К3-5 каплям испытуемого раствора добавляютравные объёмы растворов перманганатакалия, хлорида бария и хлороводороднойкислоты и энергично перемешивают 2-3мин. Дают отстояться и, не отделяя осадкаот раствора, добавляют 1-2 капли 3% раствораН2О2,перемешивают и центрифугируют. Осадокдолжен остаться окрашенным в розовыйцвет, а раствор над осадком обесцветиться.
2.С ацетатом свинца.
SO42-+ Pb2+ PbSO4
Методика:к 2 см3раствора сульфата добавляют 0,5 см3разбавленной хлороводородной кислотыи 0,5 см3раствора ацетата свинца; образуетсябелый осадок, растворимый в насыщенномрастворе ацетата аммония или гидроксиданатрия.
PbSO4+ 4 NaOH Na2[Pb(OH)4]+ Na2SO4
-
С cолями стронция – образование белого осадка, нерастворимого в кислотах (отличие от сульфитов).
SO42-+ Sr2+ SrSO4
Методика:К 4-5 каплям анализируемого растворадобавляют 4-5 капель концентрированногораствора хлорида стронция, выпадаетбелый осадок.
-
С солями кальция – образование игольчатых кристаллов гипса CaSO4 2H2O.
SO42-+ Са2++ 2Н2О СаSO42Н2О
Методика:на предметное стекло наносят по каплеанализируемого раствора и соли кальция,слегка подсушивают. Образовавшиесякристаллы рассматривают под микроскопом.
Источник: https://StudFiles.net/preview/4309988/
‘;
blockSettingArray[2][“minSymbols”] = 0;blockSettingArray[2][“minHeaders”] = 0;blockSettingArray[6] = [];
blockSettingArray[6][“setting_type”] = 1;
blockSettingArray[6][“element”] = “h1”;
blockSettingArray[6][“elementPosition”] = 0;
blockSettingArray[6][“elementPlace”] = 1;
blockSettingArray[6][“text”] = ‘
blockSettingArray[6][“minSymbols”] = 0;blockSettingArray[6][“minHeaders”] = 0;
jsInputerLaunch = 15;
