NHÔM SUNFAT (AL2 (SO4) 3): CẤU TẠO, CÔNG DỤNG, ĐỘC TÍNH - HÓA HỌC - 2026

Các sulfate nhôm là một muối nhôm vô cơ của công thức A là ₂ (SO ₄ ) _3, thường được coi là một tinh thể chất rắn màu trắng sáng bóng. Màu sắc của hợp chất sẽ bị ảnh hưởng bởi nồng độ sắt của nó và bất kỳ tạp chất nào khác. Có hai loại nhôm sunfat chính: A và B.

Hình ảnh bên dưới cho thấy các tinh thể màu trắng của nhôm sunfat ngậm nước. Có thể ghi nhận sự vắng mặt của các màu nâu, biểu hiện của các ion sắt trong mạng tinh thể.

Nguồn: Martin Walker qua Wikimedia Commons

Nhôm sunfat là một loại muối rất dễ hòa tan trong nước và trong tự nhiên rất hiếm khi tìm thấy nó ở dạng khan. Nó thường được hydrat hóa ở dạng nhôm sulfat octadecahydrat hoặc hexadecahydrat.

Tương tự như vậy, nó có thể tạo thành muối kép với kali và với amoni, các hợp chất được gọi là alums. Một phần điều này có thể là do ái lực của nước trong hydrat giữ lại các ion khác ngoài nhôm.

Nhôm sunfat có thể bị phân hủy do tác dụng của nước thành nhôm hydroxit và axit sulfuric. Thuộc tính này đã cho phép sử dụng nó như một chất khử chua đất.

Nó cũng là một hợp chất độc hại, đặc biệt là khi tiếp xúc với bụi của nó. Tuy nhiên, nó có vô số công dụng và ứng dụng khác nhau, từ lọc nước bằng phương pháp đông tụ, thông qua việc sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, đến việc sử dụng cho mục đích chữa bệnh.

Kết cấu

Nguồn: Gabriel Bolívar

Nhôm sunfat có tỷ lệ hai cation Al ³⁺ cho mỗi ba anion SO ₄ ^2- (hình trên), có thể thấy trực tiếp trong công thức hóa học của nó là Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Lưu ý rằng Al ³⁺ có màu xám, trong khi SO ₄ ^2- có màu vàng (do nguyên tử lưu huỳnh) và màu đỏ (do nguyên tử oxy).

Cấu trúc được minh họa tương ứng với dạng khan của Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , vì không có phân tử nước nào tương tác với các ion. Tuy nhiên, trong các hyđrat của nó, nước có thể bị hút bởi các tâm dương của Al ³⁺ , hoặc bởi tứ diện âm của SO ₄ ^2- bằng các liên kết hydro (HOH- O-SO ₃ ^2- ).

Ví dụ, Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O chứa 18 phân tử nước trong cấu trúc rắn của nó. Một số chúng có thể tiếp xúc trực tiếp với Al ³⁺ hoặc SO ₄ ^2- . Nói cách khác: nhôm sunfat có thể có nước phối hợp bên trong hoặc bên ngoài.

Tương tự như vậy, cấu trúc của nó có thể chứa các cation khác như Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , v.v. Nhưng đối với điều này, sự hiện diện của nhiều anion SO ₄ ^2- là cần thiết . Để làm gì? Để trung hòa sự tăng điện tích dương do tạp chất kim loại.

Nhôm sunfat có thể có nhiều cấu trúc, mặc dù các hyđrat của nó có xu hướng áp dụng hệ thống tinh thể đơn tà.

Các tính chất vật lý và hóa học

Xuất hiện

Nó xảy ra ở dạng chất rắn với các tinh thể, hạt hoặc bột màu trắng bóng.

Trọng lượng phân tử

342,31 g / mol (khan).

Mùi

Nó không mùi

Nếm thử

Hương vị ngọt dịu vừa phải.

Độ nóng chảy

770º C dạng khan (86,5º C dạng octadecahydrat)

Khả năng hòa tan trong nước

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

Tỉ trọng

2,67 đến 2,71 g / cm ³ .

Độ hòa tan

Ít tan trong rượu etylic.

Áp suất hơi

Về cơ bản là số không.

Ổn định

Ổn định trong không khí.

Sự phân hủy

Khi bị nung nóng đến xung quanh điểm nóng chảy, nó có thể bị phân hủy, đặc biệt là ôxít lưu huỳnh, một loại khí độc.

Ăn mòn

Các dung dịch nhôm sunfat có tính ăn mòn nhôm. Ngoài ra, hợp chất này có thể ăn mòn kim loại khi có hơi ẩm.

pKa

3,3 đến 3,6. Và độ pH của nó là 2,9 hoặc hơn trong dung dịch nước 5%.

Nó dùng để làm gì (sử dụng)

Đông tụ hoặc tạo bông của nước

-Khi trộn với nước (uống được, phục vụ hoặc chất thải), nhôm sunfat tạo ra nhôm hydroxit, tạo phức với các hợp chất và hạt trong dung dịch, làm tăng tốc độ lắng của chúng, mà nếu không được xử lý bằng nhôm sunfat nó sẽ mất một thời gian dài.

-Nhôm sunfat còn được dùng để làm sạch nước bể bơi, giúp nước bể bơi trở nên hấp dẫn hơn khi sử dụng.

- Thông qua việc sử dụng nhôm sunfat, nước sẽ không có độ đục và màu sắc, làm tăng khả năng uống của nó bằng cách tạo điều kiện làm sạch nước. Thật không may, phương pháp thanh lọc này có thể dẫn đến nồng độ nhôm trong nước tăng nhẹ.

-Nhôm là một kim loại rất độc, tích tụ trong da, não và phổi sẽ gây ra các rối loạn nghiêm trọng. Ngoài ra, người ta không biết nó thực hiện chức năng gì trong cơ thể sống.

- Liên minh Châu Âu yêu cầu giới hạn tối đa cho phép của nhôm trong nước không vượt quá 0,2 mg / l. Trong khi đó, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ yêu cầu giới hạn tối đa của nước nhiễm nhôm không vượt quá 0,05-0,2 mg / l.

-Việc xử lý nước thải đã qua sử dụng hoặc nước thải bằng nhôm sunfat cho phép loại bỏ hoặc giảm lượng phốt pho trong đó một cách kinh tế.

Sử dụng làm chất kết dính mực và trong sản xuất giấy

-Nhôm sunfat đã được sử dụng như một chất kết dính của chất màu hoặc mực, giúp cố định vật liệu cần nhuộm. Tác dụng cố định của nó là do Al (OH) ₃ , có tính nhất quán sền sệt cộng tác với sự hấp phụ thuốc nhuộm trên vải dệt.

-Mặc dù nó đã được sử dụng từ khoảng 2000 năm trước Công nguyên cho mục đích được mô tả, chỉ có thuốc nhuộm hữu cơ mới cần chất kết dính. Mặt khác, chất tạo màu tổng hợp không yêu cầu chất tạo màu thực hiện công việc của chúng.

-Nó đã được thay thế từ sản xuất giấy, nhưng nó vẫn được sử dụng trong sản xuất bột giấy. Nó loại bỏ các tạp chất của nó, cũng như nó cũng được sử dụng để kết dính vật liệu, trung hòa điện tích và hiệu chỉnh nhựa thông.

Sử dụng công nghiệp

- Được sử dụng trong ngành xây dựng để tăng tốc độ đông kết của bê tông. Ngoài ra, nó được sử dụng trong việc chống thấm cho các công trình xây dựng.

-Trong công nghiệp xà phòng và chất béo, nó được sử dụng để sản xuất glixerin.

-Nó được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu mỏ để sản xuất các chất xúc tác tổng hợp mà họ sử dụng trong quá trình hoạt động của mình.

-Nó được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm như một chất làm se trong việc điều chế thuốc và mỹ phẩm.

-Nó tham gia vào quá trình tạo màu như carmine. Nó cũng được sử dụng làm chất tạo màu trong sản xuất cao su tổng hợp styren butadien.

-Trong công nghiệp sản xuất đường, nó được sử dụng như một chất lọc rỉ đường mía.

-Nó được sử dụng trong sản xuất chất khử mùi. Tại sao? Vì nó làm hẹp ống dẫn của tuyến mồ hôi nên hạn chế mồ hôi tích tụ lại, là môi trường cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn gây mùi hôi.

-Nó được sử dụng trong quá trình thuộc da, một quá trình cần thiết cho việc sử dụng nó. Ngoài ra, nó được sử dụng trong sản xuất phân bón.

-Nó được sử dụng như một chất phụ gia trong việc chuẩn bị sơn, chất kết dính và chất bịt kín, cũng như các sản phẩm làm sạch và chăm sóc đồ nội thất.

Sử dụng làm thuốc và chữa bệnh

-Nhôm sulfat là chất bổ trợ miễn dịch. Do đó, nó hoàn thành chức năng xử lý các kháng nguyên theo cách mà khi chúng được giải phóng tại vị trí hoạt động của chúng, chúng sẽ sản sinh ra nhiều kháng thể hơn đối với các kháng nguyên đã được cấy.

- Chất bổ trợ của Freund và BCG, cũng như các chất bổ trợ khác, kể cả những chất nội sinh như interleukin, không đặc hiệu cho kháng nguyên, cho phép tăng bán kính hoạt động miễn dịch. Điều này đã cho phép phát triển các loại vắc-xin chống lại nhiều loại bệnh.

-Hành động đông tụ của nhôm sunfat đã cho phép loại bỏ nhiều loại vi rút trong nước đã qua xử lý, trong số những vi rút khác: Q beta, MS2, T4 và P1. Kết quả chỉ ra rằng việc xử lý nước bằng nhôm sunfat tạo ra sự bất hoạt của các loại vi rút như vậy.

-Nhôm sunfat được sử dụng dưới dạng thanh hoặc dạng bột để điều trị các vết thương bề ngoài nhỏ hoặc vết trầy xước sinh ra khi cạo râu.

-Nó được sử dụng trong sản xuất nhôm axetat, một hợp chất được sử dụng trong điều trị một số bệnh về tai. Nó cũng đã được sử dụng, nhưng không thành công đáng kể, để giảm bớt hậu quả do kiến ​​lửa đốt.

- Dung dịch nhôm sunfat được sử dụng, với nồng độ từ 5% đến 10%, để điều trị cục bộ các vết loét cho phép kiểm soát chất tiết của chúng.

- Hoạt động làm se của nhôm sunfat làm co các lớp bề mặt của da, làm đông tụ protein và chữa lành vết thương.

Sử dụng khác

-Nhôm sunfat giúp kiểm soát sự phát triển quá mức của tảo trong ao, hồ và suối. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ động vật thân mềm, trong số những loại khác là sên Tây Ban Nha.

-Những người trồng trọt ứng dụng hợp chất này để chua hóa đất kiềm. Tiếp xúc với nước của chúng, nhôm sunfat phân hủy thành nhôm hydroxit và axit sunfuric loãng. Sau đó, nhôm hydroxit kết tủa, để lại axit sulfuric trong dung dịch.

- Quá trình chua hóa đất do axit sunfuric được hình dung một cách rất sáng tạo, đó là do sự tồn tại của một loài thực vật tên là Hydrangea, có hoa chuyển sang màu xanh lam khi có đất chua; nghĩa là, chúng nhạy cảm và phản ứng với sự thay đổi của pH.

-Nhôm sunfat tham gia vào quá trình sản xuất bọt để chữa cháy và kiểm soát lửa. Làm sao? Phản ứng với natri bicacbonat, giải phóng CO ₂ . Khí này chặn O ₂ tiếp cận vị trí cháy của vật liệu; và do đó là lệnh ngừng bắn đang phát triển.

Sản xuất nhôm sunfat

Nhôm sunfat được tổng hợp bằng cách cho một hợp chất giàu nhôm, chẳng hạn như bôxít khoáng, phản ứng với axit sunfuric ở nhiệt độ cao. Phương trình hóa học sau đây biểu diễn phản ứng:

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

Nhôm sunfat cũng có thể được tạo thành bằng phản ứng trung hòa giữa nhôm hydroxit và axit sunfuric, theo phản ứng sau:

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

Axit sunfuric phản ứng với nhôm tạo thành amoni sunfat và giải phóng các phân tử hydro dưới dạng khí. Phản ứng được trình bày như sau:

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

Các loại

Nhôm sunfat được phân thành hai loại: loại A và loại B. Trong nhôm sunfat loại A, chất rắn có màu trắng và hàm lượng sắt nhỏ hơn 0,5%.

Trong nhôm sunfat loại B, chất rắn có màu nâu và hàm lượng sắt nhỏ hơn 1,5%.

Có những ngành công nghiệp sản xuất nhôm sunfat có các tiêu chí khác nhau để phân loại. Do đó, một ngành công nghiệp báo cáo về việc điều chế nhôm sunfat loại A có nồng độ tối đa là 0,1% sắt dưới dạng oxit sắt. Trong khi đối với loại B, chúng chỉ ra nồng độ sắt tối đa là 0,35%.

Độc tính

-Nhôm sunfat là một hợp chất có tác dụng độc hại khi tiếp xúc với bụi của nó, do đó gây kích ứng da, và trong trường hợp tiếp xúc thường xuyên sẽ gây ra viêm da.

-Nó gây kích ứng mạnh cho mắt, thậm chí gây thương tích vĩnh viễn.

- Hít phải nó tạo ra kích ứng mũi và cổ họng, có thể gây ho và khàn giọng.

-Nó gây kích ứng dạ dày, buồn nôn và nôn.

-Có những tác động độc hại mà mặc dù không phải trực tiếp do nhôm sunfat gây ra, nhưng chúng gián tiếp do việc sử dụng nó. Đây là trường hợp ảnh hưởng độc hại nhất định của nhôm, gây ra bởi việc sử dụng nhôm sunfat trong quá trình lọc nước.

- Bệnh nhân được lọc máu mãn tính bằng cách sử dụng muối pha chế trong nước tinh khiết, thông qua việc sử dụng nhôm sunfat, bị rối loạn sức khỏe rất nghiêm trọng. Những rối loạn này bao gồm thiếu máu, sa sút trí tuệ do lọc máu và gia tăng bệnh xương.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2018). Nhôm sunfat. Lấy từ: en.wikipedia.org
2. Công nghiệp Aris. Dung dịch nhôm sunfat loại A và B. Lấy từ trang: Inc.
3. Christopher Boyd. (Ngày 9 tháng 6 năm 2014). Sử dụng công nghiệp hàng đầu cho nhôm sunfat. Lấy từ: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Nhôm sulfat khan. Lấy từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Hóa chất Andesia. (Ngày 20 tháng 8 năm 2009). Tấm an toàn nhôm sunfat. . Lấy từ: andesia.com
6. Sách Hóa chất. (2017). Nhôm sunfat. Lấy từ: Chemicalbook.com