- estructura
- Propietats físiques i químiques
- aspecte
- pes molecular
- olor
- sabor
- Punt de fusió
- Solubilitat en aigua
- densitat
- solubilitat
- Pressió de vapor
- estabilitat
- descomposició
- Corrosivitat
- pKa
- Per a què serveix (usos)
- Coagulació o floculació de l'aigua
- Ús com a mordent de tintes i en l'elaboració d'el paper
- usos industrials
- Usos medicinals i terapèutics
- altres usos
- Producció de l'sulfat d'alumini
- tipus
- toxicitat
- referències
El sulfat d'alumini és una sal inorgànica d'alumini de fórmula A l' 2 (SO 4) 3, que sol presentar-se com un sòlid blanc de vidres llustrosos. El color de l'compost va estar influenciat per la seva concentració de ferro i de qualsevol altra impuresa. Hi ha dos tipus principals de sulfat d'alumini: l'A i el B.
A la imatge inferior es mostren cristalls blancs de sulfat d'alumini hidratat. Pot notar-se l'absència de coloracions marrons, indicatiu d'ions ferro dins de la xarxa cristal·lina.
Font: Martin Walker via Wikimedia Commons
El sulfat d'alumini és una sal molt soluble en aigua i en la naturalesa és rar trobar-lo en la seva forma anhidra. Usualment es troba hidratat sota la forma de sulfat d'alumini octadecahidratado o hexadecahidratado.
Així mateix, pot formar sals dobles amb el potassi, i amb l'amoni, compostos coneguts com alums. En part això pot ser degut a l'afinitat de l'aigua dins dels hidrats per retenir altres ions a més de l'alumini.
El sulfat d'alumini pot descompondre per l'acció de l'aigua en hidròxid d'alumini i àcid sulfúric. Aquesta propietat ha permès el seu ús com acidificant dels sòls.
A més és un compost tòxic, especialment pel contacte amb el seu pols. No obstant això, té una infinitat d'usos i aplicacions que van des de la purificació de l'aigua mitjançant el mètode de la coagulació, passant pel seu ús en diverses indústries, fins a la seva utilització amb finalitats terapèutiques.
estructura
Font: Gabriel Bolívar
El sulfat d'alumini té una proporció de dos cations A l' 3+ per cada tres anions SO 4 2- (imatge superior), la qual cosa pot observar-se directament en la seva fórmula química A l' 2 (SO 4) 3.
Cal notar que els A l' 3+ són de color grisenc, mentre que els SO 4 2- són grocs (per l'àtom de sofre) i vermells (pels àtoms d'oxigen).
L'estructura il·lustrada correspon a la forma anhidra d'el A l' 2 (SO 4) 3, ja que cap molècula d'aigua interactua amb els ions. En els seus hidrats, però, l'aigua pot atreure pels centres positius d'A l' 3+, o pels tetraedres negatius de SO 4 2- mitjançant ponts d'hidrogen (HOH- O-SO 3 2-).
El A l' 2 (SO 4) 3 ∙ 18H 2 O, per exemple, conté 18 molècules d'aigua en la seva estructura sòlida. Algunes d'elles poden estar en contacte directe amb el A l' 3+ o amb els SO 4 2-. En altres paraules: el sulfat d'alumini pot tenir aigua de coordinació interna o externa.
Així mateix, la seva estructura pot albergar altres cations com el Fe 3+, Na +, K +, etc. Però per això, és necessària la presència de més anions SO 4 2-. ¿Per què? Per neutralitzar l'increment de les càrregues positives a causa de les impureses metàl·liques.
El sulfat d'alumini pot tenir moltes estructures, encara que els seus hidrats tendeixen a adoptar el sistema monoclínic.
Propietats físiques i químiques
aspecte
Es presenta com un sòlid amb vidres blancs llustrosos, grànuls o pols.
pes molecular
342,31 g / mol (anhidre).
olor
és inodor
sabor
Sabor dolç mitjanament astringent.
Punt de fusió
770º C forma anhidra (86,5º C forma octadecahidratada)
Solubilitat en aigua
31,2 g / 100 ml a 0º C; 36,4 g / 100 ml a 20º C i 89 g / 100 ml a 100 º C.
densitat
2,67-2,71 g / cm 3.
solubilitat
Lleugerament soluble en alcohol etílic.
Pressió de vapor
Essencialment zero.
estabilitat
Estable en l'aire.
descomposició
Quan s'escalfa, aproximadament al seu punt de fusió, pot descompondre emetent especialment òxid de sofre, un gas tòxic.
Corrosivitat
Les solucions de sulfat d'alumini són corrosives per a l'alumini. Així mateix el compost pot corroir metalls en presència d'humitat.
pKa
3,3 a 3,6. I el seu pH és de 2,9 o més en una solució aquosa a el 5%.
Per a què serveix (usos)
Coagulació o floculació de l'aigua
-Al barrejar-se amb l'aigua (potable, servida o de rebuig), el sulfat d'alumini origina hidròxid d'alumini, el qual forma complexos amb els compostos i les partícules en solució accelerant la seva sedimentació, la qual cosa en absència de l'tractament amb sulfat d'alumini trigaria molt de temps.
-El sulfat d'alumini també és usat en la neteja de l'aigua de les piscines, fent-les més atractives per al seu ús.
-Mitjançant l'ús de l'sulfat d'alumini s'aconsegueix una aigua que no té terbolesa i color, augmentant la seva potabilitat a l'facilitar la neteja de l'aigua. Lamentablement aquest mètode de purificació pot conduir a una concentració lleugerament augmentada d'alumini en l'aigua.
-El alumini és un metall molt tòxic que s'acumula a la pell, el cervell i els pulmons, causant seriosos trastorns. A més, no es coneix quina funció compleix en els éssers vius.
-La Unió Europea exigeix que el límit màxim permès de l'alumini en l'aigua no excedeixi de l'0,2 mg / l. Mentrestant, l'US Enviromental Protection Agency exigeix que el límit màxim de contaminació de l'aigua amb alumini no excedeixi a l'0,05-0,2 mg / l.
-El tractament de les aigües usades o servides amb sulfat d'alumini permet l'eliminació o la reducció de l'fòsfor en elles, en forma econòmica.
Ús com a mordent de tintes i en l'elaboració d'el paper
-El sulfat d'alumini ha estat utilitzat com a mordent dels colorants o tintes, ajudant a fixar-se sobre el material a ser tenyit. La seva acció fixadora es deu a l'A el (OH) 3, la consistència gelatinosa col·labora amb l'adsorció dels colorants sobre els tèxtils.
-Encara que ha estat usat des d'aproximadament l'any 2.000 abans de Crist per tal descrit, només els colorants orgànics requereixen d'mordents. Els colorants sintètics, d'altra banda, no requereixen de mordents per complir la seva funció.
-Ha estat desplaçat de la manufactura de el paper, però encara se segueix utilitzant en l'elaboració de la polpa de paper. Remou les seves impureses, així com també s'ha emprat per enllaçar materials, neutralitzar les càrregues i calibrar la colofònia.
usos industrials
-Es fa servir en la indústria de la construcció per tal d'accelerar l'enduriment de l'concret. Addicionalment, es fa servir en la impermeabilització de les construccions.
-A la indústria dels sabons i greixos s'empra en la producció de glicerina.
-És usat en la indústria petroliera en l'elaboració dels catalitzadors sintètics que empren durant el seu funcionament.
-Es fa servir en la indústria farmacèutica com astringent en la preparació de drogues i cosmètics.
-Intervé en l'elaboració de colorants com el carmí. Així mateix es fa servir com a colorant en la manufactura de cautxús sintètics de butadiè estirè.
-A la indústria de la fabricació de l'sucre s'utilitza com purificador de la melassa de la canya de sucre.
-És usat en fabricació dels desodorants. Per què? Perquè provoca un estrenyiment dels conductes de les glàndules sudoríperas, limitant així l'acumulació de la suor, mitjà necessari per al creixement dels bacteris causants de la mala olor.
-Es fa servir en l'adob de el cuir, procés necessari per al seu ús. Addicionalment, s'empra en la fabricació de fertilitzants.
-Es fa servir com a additiu en l'elaboració de les pintures, els adhesius i els segelladors, així com de productes de neteja i de la cura dels mobiliaris.
Usos medicinals i terapèutics
-El sulfat d'alumini és un adjuvant immunològic. Per tant, compleix amb la funció de processar els antígens de tal manera que a l'ésser alliberats al seu lloc d'acció, produeixin una major producció d'anticossos per als antígens que van ser inoculats.
-El adjuvant de Freund i el BCG, així com els altres adjuvants, incloent els endògens com les interleucines, són inespecífics per als antígens, permetent un increment de el radi de l'acció immune. Això ha permès l'elaboració de les vacunes contres nombroses malalties.
-La acció coagulant de l'sulfat d'alumini ha permès l'eliminació de nombrosos virus a l'aigua tractada, entre d'altres: el Q beta, el MS2, el T4 i el P1. Els resultats assenyalen que el tractament de l'aigua amb sulfat d'alumini produeix una inactivació d'aquests virus.
-El sulfat d'alumini és usat en forma de barra o com pols en el tractament de petites ferides superficials o abrasions produïdes a l'afaitar-se.
-Es fa servir en la fabricació de l'acetat d'alumini, compost utilitzat en el tractament d'algunes afeccions de l'oïda. També s'ha fet servir, sense èxit significatiu, per alleujar les conseqüències de les picades de les formigues de foc.
-Es fan servir solucions de sulfat d'alumini, a una concentració de el 5% a l'10%, en el tractament local d'úlceres que permetin el control de les seves secrecions.
-La acció astringent de l'sulfat d'alumini contreu les capes superficials de la pell, coagulant les proteïnes i cicatritzant les ferides.
altres usos
-El sulfat d'alumini ajuda en el control de el creixement excessiu d'algues en els estanys, els llacs i en els corrents d'aigua. També s'utilitza en l'eliminació de mol·luscs, entre d'altres el llimac espanyola.
-Els jardiners apliquen aquest compost per acidificar els sòls alcalins. En contacte amb l'aigua dels mateixos el sulfat d'alumini es descompon en hidròxid d'alumini i àcid sulfúric diluït. Després, l'hidròxid d'alumini precipita, quedant en solució l'àcid sulfúric.
-La acidificació dels sòls deguda a l'àcid sulfúric es visualitza d'una manera molt creativa, a causa de l'existència d'una planta anomenada Hydrangea, les flors es tornen blaus en presència d'un sòl àcid; és a dir, són sensibles i responen als canvis de pH.
-El sulfat d'alumini intervé en l'elaboració d'una escuma per combatre i controlar el foc. Com? Reacciona amb el bicarbonat de sodi, produint l'alliberament de CO 2. Aquest gas bloqueja l'accés de l'O 2 a el lloc de combustió de l'material; i en conseqüència el cessament de foc que s'estava desenvolupant.
Producció de l'sulfat d'alumini
El sulfat d'alumini es sintetitza fent reaccionar un compost ric en alumini, com el mineral bauxita, amb àcid sulfúric a temperatures elevades. La següent equació química representa la reacció:
A l' 2 O 3 + H 2 SO 4 ---> A l' 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O
També pot formar sulfat d'alumini mitjançant una reacció de neutralització entre l'hidròxid d'alumini i l'àcid sulfúric, segons la reacció següent:
2 Als el (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 + 12 H 2 O ---> A l' 2 (SO 4) 3.18H 2 O
L'àcid sulfúric reacciona amb l'alumini per formar el sulfat d'amoni i l'alliberament de molècules d'hidrogen en forma de gas. La reacció s'esquematitza de la forma següent:
2 Als el + 3 H 2 SO 4 ----> A l' 2 (SO 4) 3 + 3 H 2
tipus
El sulfat d'alumini es classifica en dos tipus: el tipus A i el tipus B. En el sulfat d'alumini tipus A, els sòlids són de color blanc i tenen una concentració de ferro menor a l'0,5%.
En el sulfat d'alumini tipus B, els sòlids són de color marró i tenen una concentració de ferro menor a l'1,5%.
Hi ha indústries productores de sulfat d'alumini que tenen criteris diferents per a la seva classificació. Així, una indústria reporta per a la seva preparació de sulfat d'alumini tipus A una concentració màxima de l'0,1% de ferro com òxid fèrric. Mentre que per al tipus B assenyalen una concentració màxima de ferro de l'0,35%.
toxicitat
-El sulfat d'alumini és un compost que exerceix la seva acció tòxica mitjançant el contacte amb el seu pols, provocant així irritació a la pell, i en els casos que el contacte sigui freqüent, una dermatitis.
-En els ulls provoca una forta irritació, arribant fins i tot a produir lesions permanents.
-La seva inhalació produeix irritació del nas i la gola, que pot provocar tos i raspera.
-La seva ingesta provoca irritació gàstrica, nàusees i vòmits.
-Hi ha efectes tòxics que si bé no són deguts directament a l'sulfat d'alumini, ho són indirectament pel seu ús. Aquest és el cas de certs efectes tòxics de l'alumini, causats per l'ús de l'sulfat d'alumini en la purificació de l'aigua.
-Els pacients que són dialitzats crònicament usant sals preparades a l'aigua purificada, mitjançant l'ús de l'sulfat d'alumini, experimenten trastorns de salut molt severs. Entre aquests trastorns tenim anèmia, demència per diàlisi i un increment en les malalties òssies.
referències
- Wikipedia. (2018). Aluminium sulfate. Pres de: en.wikipedia.org
- Aris Industrial. Sulfat d'alumini de solució tipus A i B. Pres de: aris.com.pe
- Christopher Boyd. (09 de juny de 2014). Top Industrial Uses for Aluminum Sulfate. Pres de: chemservice.com
- PubChem. (2018). Aluminum Sulfate Anhydrous. Pres de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Andesia Químics. (20 d'agost de 2009). Full de seguretat de sulfat d'alumini.. Pres de: andesia.com
- Chemical Book. (2017). Aluminium Sulfate. Pres de: chemicalbook.com