Раствор сульфата алюминия — получение, применение

Сульфат алюминия Общие сведения

Al2(SO4)3 – Средняя, кислородсодержащая соль, образованная катионом слабого основания и сильной кислоты.

Полное название – тетраоксосульфат (VI) алюминия.

1.Физические свойства

Органолептические свойства: твердое, белое, кристаллическое вещество, без запаха, на вкус кисловатый. Механические свойства: не очень плотное – (Al2(SO4)3) = 2,71г/см 3 ; не очень твердое (раздавливается при достаточно слабом механическом усилии), хрупкое, непластичное, нековкое вещество.

Термические свойства: При прокаливании распадается на Al2O3 и SO3. разлагается при температуре 770 °С; имеет низкую теплопроводность. Сульфат алюминия при нагревании разлагается и не способен находиться в паровой фазе в виде молекул.

Электрические свойства: водный раствор сульфата алюминия проводит электрический ток – проводник второго рода.

Растворимость: в полярных растворителях, например, воде, растворяется хорошо, в неполярных растворителях, например спиртах- плохо. Гигроскопичен.

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль): -3442 (т)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль): -3101 (т) Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 239,2 (т)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/моль·K): 259 (т)

Молекулярная масса (в а.е.м.): 342,1

  1. Химические свойства
  2. Термическая устойчивость: разлагается в диапазоне температур 770-860 ° С
  3. Окислительно-восстановительные (ОВ) свойства

При обычной температуре сульфат алюминия не проявляет ни окислительных ни восстановительных свойств. Раствор сульфата алюминия может окислять активные металлы. Процесс электролиза раствора сульфата алюминия сводится к электролизу воды.

  1. Кислотно-основные свойства :в водных растворах катионы сульфата алюминия способны вступать в реакции с(гидролиза, осаждения, присоединения (комплексообразования)

– гидролиза по катиону:

– реакции со щелочами:

– реакции со слабыми основаниями:

– с солями, содержащими многозарядные анионы, приводящими к осаждению или катиона алюминия или аниона сульфата

– реакции с солями слабых кислот, приводящие к совместному гидролизу:

Получение сульфата алюминия

Промышленное получение сульфата алюминия лучше всего вести растворением чистым (без примеси железа) гидроксидом алюминия в горячей концентрированной серной кислоте. Можно также обрабатывать серной кислотой непосредственно боксит или глину; но при этом возникают затруднения, связанные с очисткой полученного сульфата алюминия от железа достаточно простым способом

Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой. Также сульфат алюминия получают при соединении алюминия с серной кислотой:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O (если оксид алюминия прокален при температуре около 1000 ° С, то он теряет способность растворяться в кислоте);

Все три способа дают возможность получить достаточно чистый продукт, не содержащий каких-либо примесей.

Применение сульфата алюминия.

Сульфат алюминия очень широко применяют для очистки вод хозяйственно-питьевого и промышленного назначения, в строительстве, промышленности (пищевой, бумажной, текстильной, кожевенной и других).

Главным образом используют в производстве бумаги. Будучи добавлен вместе с хлоридом натрия к бумажной массе, он служит для так называемой проклейки бумаги. Образующимся в результате обменной реакции хлорид алюминия склеивает волокна бумаги. Его применяют для дубления кож (белое дубление), а также в качество протравы при крашении ткани. Применение сульфата алюминия в качестве протравы основано на том, что образующаяся впоследствии гидролиза в водном растворе чрезвычайно дисперсный гидроксид алюминия поглощается и прочно удерживается волокнами шерсти. В свою очередь гидроксид алюминия может связывать органические вещества (с образованием так называемых красильных лаков).

В строительстве сульфат алюминия применяется в качестве добавки для уплотнения бетонных и других строительных растворов с целью повышения водонепроницаемости готовых строительных материалов.
В пищевой промышленности сульфат алюминия используется как добавка-эмульгатор E-520, отвердитель, средство для снятия кожицы с плодов. А так-же может применяться для обесцвечивания воды и её осветления, при глазировании в сахаре фруктов и овощей. Также сульфат алюминия добавляют при обработке измельченных предназначенных для маринада фруктов и овощей, мяса омаров, крабов, тунца и лосося, для уплотнения тканей. Львиная доля употребления пищевой добавки Е520 приходится на обесцвечивание и осветление воды. Также вещество выступает средством при консервировании древесины, участвует в производстве квасцов.

5 токсические свойства.

Алюминия сульфат технический очищенный не горюч, пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация пыли сульфата алюминия в воздухе рабочей зоны производственных помещений в пересчете на алюминий установлена 0,5 мг/м 3 . Сульфат алюминия не образует токсичных веществ в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов.

В целом сульфат алюминия не является опасным для человека веществом. Но при поступлении в организм большого количества Е520 могут наблюдаться повреждения нервной системы (развитие болезни Альцгеймера, бокового амиотрофического склероза, паркинсонического слабоумия). Пыль сульфата алюминия поступает в организм через органы дыхания и может вызвать раздражение верхних дыхательных путей. Профессиональное заболевание носит название алюминоза легких и сопровождается сморщиванием легких, (то есть постепенным замещением легочной ткани фиброзной), атеросклерозом (особенно сосудов бронхов), потерей аппетита, кашлем, иногда болями в желудке, тошнотой, запорами, “рвущими” болями во всем теле, дерматитами и изменением крови – увеличением количества лимфоцитов и эозинофилов.

Летальная доза (ЛД50, в мг/кг): 980 (белые крысы, внутрижелудочно)

  1. Средства индивидуальной защиты

Респираторы типа ШБ-1 “Лепесток-5″ и У-2К, защитные очки, спецодежда, спецобувь, рукавицы, средства защиты рук.

Сульфат алюминия

Сульфат алюминия – химическое соединение с формулой Al2(SO4)3 .

Сульфат алюминия растворим в воде и, в основном, используется в качестве флокулянта для очистки питьевой и технической воды станциями очистки сточных вод, а также в производстве бумаги.

Сульфат алюминия иногда упоминается как серная кислота, квасцы алюмоаммиачные или пищевая добавка Е 523. Безводная форма встречается в природе как редкий минерал Миллозевичит, содержащийся в вулканических средах, а также получается при сжигании угольных отходов. Сульфат алюминия образует множество различных гидратов, в числе которых кристаллогидрат Al2(SO4)3*16H2O и октадекагидрат Al2(SO4)3*18H2O.

Сульфат алюминия обладает способностью поглощать и удерживать молекулы воды из окружающей атмосферы.

Получение сульфата алюминия технического возможно путем добавления гидроксида алюминия Al(OH)3 в серную кислоту H2SO 4.

Также возможно получение сульфата алюминия из тетрагидроксоалюмината натрия.

Сульфат алюминия – это белое или почти белое кристаллической формы или в виде порошка соединение без запаха. Он растворим в воде, не летуч и легковоспламеняем. Сульфат алюминия обладает чрезвычайно кислым вкусом.

Применение сульфата алюминия

Раствор сульфата алюминия используется для очистки воды и как краситель в обработке текстиля. В процессе очистки воды раствор сульфата алюминия приводит к коагулированию, нежелательные примеси и загрязненные частицы оседают на дно сосуда и легко отфильтровываются.

При растворении в большом количестве нейтральной или слегка щелочной воды, раствор сульфата алюминия образует студенистый осадок гидроксида алюминия Al(OH)3, который используется при печати и окрашивании тканей, так как является нерастворимым пигментом.

Сульфат алюминия иногда используется для снижения pH почвы сада, что в свою очередь приводит при выращивании некоторых видов цветов (Гортензии) к их повторному цветению.

Сульфат алюминия является активным ингредиентом некоторых антиперспирантов.

В строительстве он используется в качестве гидроизолятора и ускорителя в производстве бетона.

Сульфат алюминия может быть использован в борьбе с моллюсками, насекомыми и слизняками.

Он также используется в производстве огнетушителей, добавок для почвы и удобрений, мыла, жиров, лекарственных препаратов и косметических средств.

В медицине сульфат алюминия входит в состав лекарств, облегчающих боль и дискомфорт, вызванные укусами насекомых. Он помогает разрушить токсичные химические вещества, содержащиеся в укусах, и помогает уменьшить их воздействие на кожу. Эти препараты выпускается в виде спреев, которые наносятся непосредственно на пораженные участки кожи и эффективнее помогают, если будут использованы сразу же после укуса.

Вред сульфата алюминия

Сульфат алюминия вреден при проглатывании или вдыхании. Вдыхание паров сульфата алюминия вызывает кашель и, возможно, одышку.

При контакте с кожей или глазами сульфат алюминия вызывает раздражение, покраснение, зуд и боль. Употребление сульфата алюминия внутрь приводит к сильному раздражению кишечника и желудка, сопровождаемое рвотой, тошнотой и диареей.

Это соединение может вызывать сильные ожоги, если контактирует с открытыми участками кожи.

Первая помощь при отравлении сульфатом алюминия

При попадании сульфата алюминия на кожу или в глаза необходимо промыть пораженный участок водой. В случае вдыхания паров необходимо выйти из токсичной области и медленно отдышаться. Если сульфат алюминия был применен внутрь, необходимо выпить стакан молока, а затем спровоцировать рвоту.

Читайте также:  Для чего нужно уздг сосудов

При отравлении сульфатом алюминия ни в коем случае нельзя использовать бикарбонаты, так как такое сочетание в буквальном смысле является взрывным.

Хранение сульфата алюминия

Сульфат алюминия необходимо хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре, не смешивая с другими веществами.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Сульфат алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Сульфат алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Сульфат алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al2(SO4)3.

Краткая характеристика сульфата алюминия:

Сульфат алюминия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула сульфата алюминия Al2(SO4)3.

Сульфат алюминия – неорганическое химическое соединение, соль серной кислоты и алюминия .

Хорошо растворяется в воде, этиленгликоле. Плохо растворим в этаноле.

С водой сульфат алюминия образует кристаллогидраты с различным содержанием воды Al2(SO4)3·nH2O, где n может быть вплоть до 18. Наиболее распространенными являются гексадекагидрат Al2(SO4)3·16H2O и октадекагидрат Al2(SO4)3·18H2O.

Устойчив при обычной температуре.

Сульфат алюминия пожаро- и взрывобезопасен. По степени воздействия на организм продукт относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

В земной коре сульфат алюминия находится как в свободном чистом состоянии, в форме кристаллогидратов, а также в составе двойных солей.

Сульфат алюминия в чистом состоянии распространён в природе в виде минерала миллозевичита. В форме кристаллогидратов сульфат алюминия встречается в природе в виде минерала алуногена Al2(SO4)3·17H2O.

Двойные соли сульфат алюминия образует с сульфатами ряда металлов, к которым, к примеру, относится и природный минерал алунит K2SO4·Al2(SO4)3·Al(OH)3.

В пищевой промышленности сульфат алюминия используется в виде добавки Е520.

Физические свойства сульфата алюминия:

Наименование параметра:Значение:
Химическая формулаAl2(SO4)3
Синонимы и названия иностранном языкеaluminium sulphate (aluminum sulfate (англ.)

алюминий сернокислый (рус.)Тип веществанеорганическоеВнешний видбесцветные гексагональные кристаллыЦветбелый, бесцветныйВкуссладковато-терпкийЗапахбез запахаАгрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)твердое веществоПлотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 32710Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 32,710Температура разложения, °C770Температура плавления, °C770Молярная масса, г/моль342,15ГигроскопичностьгигроскопиченРастворимость в воде (25 o С), г/100 г38,5

Получение сульфата алюминия:

В промышленности сульфат алюминия получается взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой.

В лаборатории сульфат алюминия получают в результате следующих химических реакций:

  1. 1. взаимодействия сульфата меди и алюминия :
  1. 2. взаимодействия оксида алюминия и гидросульфата калия:

Химические свойства сульфата алюминия. Химические реакции сульфата алюминия:

Химические свойства сульфата алюминия аналогичны свойствам сульфатов других металлов . Однако, сульфат алюминия не реагирует с кислотами. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида натрия :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат натрия.

2. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида калия :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат калия.

3. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида лития :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат лития.

4. реакция взаимодействия сульфата алюминия и нитрата бария:

В результате реакции образуются сульфат бария и нитрат алюминия .

5. реакция взаимодействия сульфата алюминия и нитрата свинца:

В результате реакции образуются сульфат свинца и нитрат алюминия.

6. реакция взаимодействия сульфата алюминия и фосфата натрия :

В результате реакции образуются фосфат алюминия и сульфат натрия.

7. реакция взаимодействия сульфата алюминия и фосфата калия :

В результате реакции образуются фосфат алюминия и сульфат калия.

8. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидрокарбоната натрия:

Al2(SO4)3 + 6NaHCO33Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2.

В результате реакции образуются сульфат натрия, гидроксид алюминия и оксид углерода (IV).

9. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидрокарбоната кальция:

В результате реакции образуются сульфат кальция, гидроксид алюминия и оксид углерода (IV). Данная реакция используется для очистки воды. Гидроксид алюминия выпадает в осадок и его хлопья увлекают за собой различные примеси.

10. реакция взаимодействия сульфата алюминия и карбоната натрия и воды:

В результате реакции образуются сульфат натрия , гидроксид алюминия и оксид углерода (IV).

11. реакция термического разложения сульфата алюминия:

В результате реакции образуются оксид алюминия, оксид серы (IV) и кислород .

12. реакция термического разложения октадекагидрата сульфата алюминия:

Октодекагидрат сульфата алюминия разлагается на сульфат алюминия и воду.

Применение и использование сульфата алюминия:

Сульфат алюминия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– как коагулянт для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения;

– в фотографии входит в составы стабилизирующих растворов и дубящих фиксажей;

– как пищевая добавка Е520;

– в качестве морилки при крашении и печати текстильных изделий;

– в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

сульфат алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие сульфата алюминия
реакции

Поиск технологий

Найдено технологий 1

Может быть интересно:

Экструзионная линия по производству труб PPR-AL-PPR

Инспекционно-досмотровые комплексы нового поколения

Биологическая обратная связь

“Нервная система” для самолетов, вертолетов и роботов

Тонкослойные модули СПТ

Промышленные роботы-манипуляторы

Микробиологические удобрения

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Применение сернокислого алюминия.

Сернокислый алюминий — это сложное неорганическое вещество, соль белого цвета с серым или голубым оттенком. Вещество может иметь розовый оттенок.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

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.

  • 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.

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.

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.

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.

Сульфат алюминия Общие сведения

Al2(SO4)3 – Средняя, кислородсодержащая соль, образованная катионом слабого основания и сильной кислоты.

Полное название – тетраоксосульфат (VI) алюминия.

1.Физические свойства

Органолептические свойства: твердое, белое, кристаллическое вещество, без запаха, на вкус кисловатый. Механические свойства: не очень плотное – (Al2(SO4)3) = 2,71г/см 3 ; не очень твердое (раздавливается при достаточно слабом механическом усилии), хрупкое, непластичное, нековкое вещество.

Термические свойства: При прокаливании распадается на Al2O3 и SO3. разлагается при температуре 770 °С; имеет низкую теплопроводность. Сульфат алюминия при нагревании разлагается и не способен находиться в паровой фазе в виде молекул.

Электрические свойства: водный раствор сульфата алюминия проводит электрический ток – проводник второго рода.

Растворимость: в полярных растворителях, например, воде, растворяется хорошо, в неполярных растворителях, например спиртах- плохо. Гигроскопичен.

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль): -3442 (т)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль): -3101 (т) Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 239,2 (т)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/моль·K): 259 (т)

Молекулярная масса (в а.е.м.): 342,1

  1. Химические свойства
  2. Термическая устойчивость: разлагается в диапазоне температур 770-860 ° С
  3. Окислительно-восстановительные (ОВ) свойства

При обычной температуре сульфат алюминия не проявляет ни окислительных ни восстановительных свойств. Раствор сульфата алюминия может окислять активные металлы. Процесс электролиза раствора сульфата алюминия сводится к электролизу воды.

  1. Кислотно-основные свойства :в водных растворах катионы сульфата алюминия способны вступать в реакции с(гидролиза, осаждения, присоединения (комплексообразования)

– гидролиза по катиону:

– реакции со щелочами:

– реакции со слабыми основаниями:

– с солями, содержащими многозарядные анионы, приводящими к осаждению или катиона алюминия или аниона сульфата

– реакции с солями слабых кислот, приводящие к совместному гидролизу:

Получение сульфата алюминия

Промышленное получение сульфата алюминия лучше всего вести растворением чистым (без примеси железа) гидроксидом алюминия в горячей концентрированной серной кислоте. Можно также обрабатывать серной кислотой непосредственно боксит или глину; но при этом возникают затруднения, связанные с очисткой полученного сульфата алюминия от железа достаточно простым способом

Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой. Также сульфат алюминия получают при соединении алюминия с серной кислотой:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O (если оксид алюминия прокален при температуре около 1000 ° С, то он теряет способность растворяться в кислоте);

Все три способа дают возможность получить достаточно чистый продукт, не содержащий каких-либо примесей.

Применение сульфата алюминия.

Сульфат алюминия очень широко применяют для очистки вод хозяйственно-питьевого и промышленного назначения, в строительстве, промышленности (пищевой, бумажной, текстильной, кожевенной и других).

Главным образом используют в производстве бумаги. Будучи добавлен вместе с хлоридом натрия к бумажной массе, он служит для так называемой проклейки бумаги. Образующимся в результате обменной реакции хлорид алюминия склеивает волокна бумаги. Его применяют для дубления кож (белое дубление), а также в качество протравы при крашении ткани. Применение сульфата алюминия в качестве протравы основано на том, что образующаяся впоследствии гидролиза в водном растворе чрезвычайно дисперсный гидроксид алюминия поглощается и прочно удерживается волокнами шерсти. В свою очередь гидроксид алюминия может связывать органические вещества (с образованием так называемых красильных лаков).

В строительстве сульфат алюминия применяется в качестве добавки для уплотнения бетонных и других строительных растворов с целью повышения водонепроницаемости готовых строительных материалов.
В пищевой промышленности сульфат алюминия используется как добавка-эмульгатор E-520, отвердитель, средство для снятия кожицы с плодов. А так-же может применяться для обесцвечивания воды и её осветления, при глазировании в сахаре фруктов и овощей. Также сульфат алюминия добавляют при обработке измельченных предназначенных для маринада фруктов и овощей, мяса омаров, крабов, тунца и лосося, для уплотнения тканей. Львиная доля употребления пищевой добавки Е520 приходится на обесцвечивание и осветление воды. Также вещество выступает средством при консервировании древесины, участвует в производстве квасцов.

5 токсические свойства.

Алюминия сульфат технический очищенный не горюч, пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация пыли сульфата алюминия в воздухе рабочей зоны производственных помещений в пересчете на алюминий установлена 0,5 мг/м 3 . Сульфат алюминия не образует токсичных веществ в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов.

В целом сульфат алюминия не является опасным для человека веществом. Но при поступлении в организм большого количества Е520 могут наблюдаться повреждения нервной системы (развитие болезни Альцгеймера, бокового амиотрофического склероза, паркинсонического слабоумия). Пыль сульфата алюминия поступает в организм через органы дыхания и может вызвать раздражение верхних дыхательных путей. Профессиональное заболевание носит название алюминоза легких и сопровождается сморщиванием легких, (то есть постепенным замещением легочной ткани фиброзной), атеросклерозом (особенно сосудов бронхов), потерей аппетита, кашлем, иногда болями в желудке, тошнотой, запорами, “рвущими” болями во всем теле, дерматитами и изменением крови – увеличением количества лимфоцитов и эозинофилов.

Летальная доза (ЛД50, в мг/кг): 980 (белые крысы, внутрижелудочно)

  1. Средства индивидуальной защиты

Респираторы типа ШБ-1 “Лепесток-5″ и У-2К, защитные очки, спецодежда, спецобувь, рукавицы, средства защиты рук.

Ссылка на основную публикацию