Сульфат алюминия что это такое
Сульфат алюминия
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.
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
| Сульфат алюминия | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Сульфат алюминия |
| Химическая формула | Al2(SO4)3 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 342,15 г/моль |
| Плотность | 1,62—2,672 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 770 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 10043-01-3 |
| Регистрационный номер EC | 233-135-0 |
Содержание
Описание
Сульфат алюминия — это соль белого цвета с серым, голубым или розовым оттенком, при обычных условиях существует в виде кристаллогидрата Al2(SO4)3·18H2O — бесцветных кристаллов. При нагревании теряет воду не плавясь, при прокаливании распадается на Al2O3 и SO3. Хорошо растворяется в воде. Технический сульфат алюминия можно получить, обрабатывая серной кислотой боксит или глину, а чистый продукт, — растворяя Al(OH)3 в горячей концентрированной H2SO4.
Сульфат алюминия применяется для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения и для использования в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.
Используется в качестве пищевой добавки E-520. [1]
Химические свойства
Сульфат алюминия разлагается при температурах от 770 до 860 °C:
Получение
Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой:
Также сульфат алюминия получают при соединении алюминия с серной кислотой:
Промышленное применение сульфата алюминия
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.
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
| Сульфат алюминия | |
|---|---|
 | |
| Традиционные названия | сернокислый алюминий |
| Хим. формула | Al2O12S3 |
| Рац. формула | Al2(SO4)3 |
| Состояние | твердое |
| Молярная масса | 342,15 г/моль |
| Плотность | |
| Температура | |
| • плавления | 700 °C |
| • кипения | 1600 °C |
| • разложения | 580 °C |
| ГОСТ | ГОСТ 3758-75 |
| Рег. номер CAS | 10043-01-3 |
| PubChem | 24850 |
| Рег. номер EINECS | 233-135-0 |
| SMILES | |
| Кодекс Алиментариус | E520 |
| RTECS | BD1700000 |
| ChEBI | 74768 |
| ChemSpider | 23233 |
| Токсичность | малотоксично |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Сульфат алюминия — сложное неорганическое соединение, соль алюминия и серной кислоты с химической формулой Al2(SO4)3. Выглядит как бесцветные кристаллы, может образовывать кристаллогидраты с различным содержанием воды. Применяется при очистке воды, крашении тканей, дублении кож, как реактив в фотографии, для получения квасцов.
Содержание
Физические свойства
Химические свойства
Сульфат алюминия разлагается при температуре выше 580 °C на γ-модификацию окиси алюминия и серный ангидрид:
Задубливает желатиновые фотослои, что используется в производстве фотографических материалов для повышения механической прочности слоев фотоэмульсии, а в цветной фотографии также для предохранения красителей от гидролитического распада. Механизм дубления обусловлен связыванием ионами алюминия ионизированных карбоксильных групп желатины.
Получение
Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой:
Также сульфат алюминия получают взаимодействием алюминия с серной кислотой:
2 Al + 3 H2SO4 ⟶ Al2(SO4)3 + 3 H2 
Применение
Сульфат алюминия применяется как коагулянт для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения и используется в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.
Используется в качестве пищевой добавки E520.
В фотографии входит в составы стабилизирующих растворов и дубящих фиксажей.
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:
металлическая мебель https://www.safe24.ru/
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:
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.
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:
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.