Alumínium-szulfát

Alumínium-szulfát

alumínium-szulfát hexadekahidrát
IUPAC-név alumínium-szulfát
Más nevek almogenit,
E520
Kémiai azonosítók
CAS-szám 10043-01-3
EINECS-szám 233-135-0
RTECS szám BD1700000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet Al2(SO4)3 (anhidrát)
Al2(SO4)3·16H2O (hexadekahidrát)
Al2(SO4)3·18H2O (oktadekahidrát)
Moláris tömeg 342,151 g/mol (anhidrát)
630,395 g/mol (hexadekahidrát)
666,426 g/mol (oktadekahidrát)
Megjelenés fehér kristályok
Sűrűség 2,672 g/cm³ (anhidrát)
1,69 g/cm³ (oktadekahidrát)[1]
Olvadáspont 1040 °C (anhidrát, bomlik)[1]
84 °C (oktadekahidrát, bomlik)[1]
Oldhatóság (vízben) 870 g/L
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet monoklin (hidrát)
Veszélyek
EU osztályozás Ártalmas (Xn)[2]
R mondatok R37/38-R41-R68[2]
S mondatok S26-S36/37/39[2]
LD50 > 9000 mg/kg (patkány, szájon át)[3]
6207 mg/kg (egér, szájon át)[2]
Rokon vegyületek
Azonos anion gallium-szulfát
magnézium-szulfát
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Az alumínium-szulfát (Al2(SO4)3 vagy Al2O12S3) egy széles körben használt vegyület, az alumínium kénsavval alkotott sója. Ivóvíztisztításra nagy mennyiségben alkalmazzák, mert használatával csökkenthető a vízben oldott vegyületek által okozott opálosság,[4][5] valamint szennyvíz tisztítására, és a papírgyártás során is felhasználják.

Az alumínium-szulfát nagyon ritkán anhidrát formában is előfordul a millosevichit nevű ásványként. Számos hidrátalakja létezik, leggyakrabban hexadekahidrát (Al2(SO4)3·16H2O) és oktadekahidrát (Al2(SO4)3·18H2O) formában van jelen. Az [Al(H2O)6]2(SO4)3·5H2O képlettel leírható heptadekahidrát a természetben az alunogén nevű ásványként fordul elő.[6] A mezőgazdaságban elsősorban a spanyol csupaszcsiga (Arion lusitanicus) elleni védekezés során alkalmazzák.[7]

Vízben oldva savasan hidrolizál, aminek oka az, hogy az alumíniumion 6 vízmolekulával akvakomplexet képez, majd a központi ion taszító hatása miatt ezek a vízmolekulák proton leadására lesznek képesek.

Al3+ + 6 H2O → [Al(H2O)6]3+
[Al(H2O)6]3+ + H2O → [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+

Előállítása

Leggyakrabban kénsavban (H2SO4) oldott alumínium-hidroxidból (Al(OH)3) állítják elő:

2 Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3·6H2O

Felhasználása

  • Az alumínium-szulfátot nagy mennyiségben használják ivóvíztisztításra, mert használatával csökkenthető a vízben oldott vegyületek által okozott opálosság.
  • A papírgyártás során színezés előtti pácolószerként is alkalmazzák.
  • Savas kémhatású (gyenge bázis, erős sav sója) vízben nagy mennyiségben oldva gélszerű (alumínium-hidroxid) csapadékot képez, mely a textilgyártás során elősegíti a színanyagok jobb kötését.
  • Talajjavítóként, a talaj pH értékének csökkentésére alkalmazzák, savas hidrolízise miatt.
  • A sütőporban is előfordulhat.
  • Az építőiparban vízzáró anyagként, valamint a beton kötését gyorsító anyagként alkalmazzák. Néhány hab-alapú tűzoltó készülékben is megtalálható.
  • Az élelmiszeriparban fehérjék kicsapatására (például sörgyártás során), valamint a növények rostjainak megerősítésére alkalmazzák. Előfordulhat sörökben, és savanyúságokban. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. A benne található alumínium elősegíti a B-vitamin felszívódását. Nagy mennyiségben befolyásolhatja a májműködést. Az élelmiszerek esetében használt koncentrációkban nincs efféle hatása.

Reakciói

A vegyület 580 és 900 °C közötti hőmérsékleten elbomlik γ-alumínium-oxid és kén-trioxid képződése közben. A bomlás egyenlete:

Al2(SO4)3 → Al2O3 + 3 SO3[8]

Kalcium-szulfáttal végzett kalcinálása során kalcium-aluminát és kén-trioxid keletkezik:

Al2(SO4)3 + CaSO4 → Ca(AlO2)2 + 4 SO3

Az alumínium-szulfát vizes oldatban reakcióba lép a nátrium-hidrogén-karbonáttal, melynek során tűzoltó hab keletkezik, szén-dioxid fejlődés közben:

Al2(SO4)3 + 6 NaHCO3 → 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 6 CO2

Jegyzetek

  1. ↑ a b c William M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th Edition, Boca Raton: CRC Press, 4-45. o. (2016). ISBN 978-1-4987-5429-3 
  2. ↑ a b c d Biztonsági adatlap (Alfa-Aesar)[halott link]
  3. ↑ Az alumínium-szulfát vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2010. december 29. (JavaScript szükséges) (angolul)
  4. ↑ Global Health and Education Foundation: Conventional Coagulation-Flocculation-Sedimentation. Safe Drinking Water is Essential. National Academy of Sciences, 2007 [2007. október 7-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. december 1.)
  5. ↑ Kvech S, Edwards M (2002). „Solubility controls on aluminum in drinking water at relatively low and high pH”. WATER RESEARCH 36 (17), 4356-4368. o. PMID 12420940. 
  6. ↑ Névtár: aanerödit – anyujit. In Dr. Bognár László: Ásványnévtár. Budapest: ELTE Eötvös Kiadó. 1995. ISBN 963 462 962 8 Hozzáférés: 2019. november 8.  
  7. ↑ I. F. HENDERSON, A. P. MARTIN (1990. január 5.). „Control of slugs with contact‐action molluscicides” (angol nyelven). Annals of Applied Biology. DOI:10.1111/j.1744-7348.1990.tb06607.x. 
  8. ↑ N. G. Apte, E. Kiran, J. V. Chernosky (1988. július). „Thermal decomposition of aluminium-bearing compounds”. Journal of thermal analysis 34 (4), 975–981. o. DOI:10.1007/BF01913502. 

Források

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!