Struttura del solfato di alluminio (Al2 (SO4) 3), usi, tipi, tossicità

il solfato di alluminio è un sale di alluminio inorganico di formula Al₂(SO₄)_3,  che di solito appare come un solido bianco di cristalli lucidi. Il colore del composto sarà influenzato dalla sua concentrazione di ferro e da ogni altra impurità. Esistono due tipi principali di solfato di alluminio: A e B.

Nell'immagine inferiore, vengono mostrati cristalli bianchi di solfato di alluminio idrato. Si può notare l'assenza di colorazioni brune, indicative di ioni ferro all'interno del reticolo cristallino.

Il solfato di alluminio è un sale molto solubile in acqua e in natura è raro trovarlo nella sua forma anidra. Di solito è idratato sotto forma di solfato di alluminio ottadecaidrato [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] o esadecaidrato [Al₂(SO₄)₃.16H₂O].

Inoltre, può formare sali doppi con potassio e con ammonio, composti noti come allume. In parte ciò può essere dovuto all'affinità dell'acqua all'interno degli idrati per trattenere altri ioni oltre all'alluminio.

Il solfato di alluminio può essere decomposto dall'azione dell'acqua in idrossido di alluminio e acido solforico. Questa proprietà ha permesso il suo utilizzo come acidificante dei terreni.

È anche un composto tossico, soprattutto per contatto con la sua polvere. Tuttavia, ha un'infinità di usi e applicazioni che vanno dalla purificazione dell'acqua per mezzo del metodo della coagulazione, che avviene attraverso il suo uso in diverse industrie, fino al suo utilizzo con scopi terapeutici.

indice

• 1 struttura
• 2 A cosa serve (usi)
  • 2.1 Coagulazione o flocculazione dell'acqua
  • 2.2 Uso come mordente di inchiostri e nell'elaborazione della carta
  • 2.3 Usi industriali
  • 2.4 Usi medicinali e terapeutici
  • 2.5 Altri usi
• 3 Produzione di solfato di alluminio
• 4 tipi
• 5 tossicità
• 6 riferimenti

struttura

Il solfato di alluminio ha un rapporto di due cationi³⁺ per ogni tre anioni SO₄^2- (immagine in alto), che può essere osservata direttamente nella sua formula chimica Al₂(SO₄)₃.

Si noti che l'Al³⁺ sono di colore grigiastro, mentre il SO₄^2- sono gialli (per l'atomo di zolfo) e rossi (per gli atomi di ossigeno).

La struttura illustrata corrisponde alla forma anidra di Al₂(SO₄)₃, dal momento che nessuna molecola d'acqua interagisce con gli ioni. Nei tuoi idrati, tuttavia, l'acqua può essere attratta dai centri positivi di Al³⁺o dal tetraedro SO negativo₄^2- attraverso legami idrogeno (HOH-O-SO₃^2-).

L'Al₂(SO₄)₃∙ 18 ore₂Oppure, per esempio, contiene 18 molecole d'acqua nella sua struttura solida. Alcuni di loro potrebbero essere in contatto diretto con l'Al³⁺ o con la SO₄^2-. In altre parole: il solfato di alluminio può avere acqua di coordinazione interna o esterna.

Inoltre, la sua struttura può ospitare altri cationi come Fe³⁺, Na⁺, K⁺ecc. Ma per questo, è necessaria la presenza di più anioni SO₄^2-. Per cosa? Per neutralizzare l'aumento di cariche positive dovute a impurità metalliche.

Il solfato di alluminio può avere molte strutture, anche se i suoi idrati tendono ad adottare il sistema cristallino monoclino.

Proprietà fisiche e chimiche

aspetto

Si presenta come un solido con cristalli bianchi brillanti, granuli o polvere.

Peso molecolare

342,31 g / mol (anidro).

odore

È inodore

sapore

Sapore dolce moderatamente astringente.

Punto di fusione

Forma anidra 770 ° C (forma octadecahidrata da 86,5 ° C)

Solubilità in acqua

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

densità

2,67 a 2,71 g / cm³.

solubilità

Leggermente solubile in alcool etilico.

Pressione del vapore

Essenzialmente zero

stabilità

Stabile nell'aria.

decomposizione

Quando riscaldato, approssimativamente al suo punto di fusione, può decomporsi emettendo specialmente ossido di zolfo, un gas tossico.

corrosività

Le soluzioni di solfato di alluminio sono corrosive per l'alluminio. Anche il composto può corrodere i metalli in presenza di umidità.

pKa

Da 3,3 a 3,6. E il suo pH è 2,9 o più in una soluzione acquosa al 5%.

A cosa serve (usi)

Coagulazione o flocculazione dell'acqua

-Quando miscelato con acqua (potabile, servita o rifiuti), il solfato di alluminio origina idrossido di alluminio, che forma complessi con i composti e le particelle in soluzione che accelerano la loro sedimentazione, che in assenza di trattamento con solfato di alluminio Ci vorrebbe molto tempo.

-Il solfato di alluminio viene utilizzato anche per la pulizia dell'acqua della piscina, rendendoli più attraenti per l'uso.

-Con l'uso del solfato di alluminio, l'acqua si ottiene senza torbidità e colore, aumentando la sua potabilità facilitando la pulizia dell'acqua. Sfortunatamente questo metodo di purificazione può portare ad una leggera concentrazione di alluminio nell'acqua.

-L'alluminio è un metallo molto tossico che si accumula nella pelle, nel cervello e nei polmoni, causando gravi disturbi. Inoltre, non si sa quale funzione soddisfi gli esseri viventi.

-L'Unione Europea richiede che il limite massimo consentito di alluminio in acqua non superi 0,2 mg / l.Nel frattempo, l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti richiede che il limite massimo di contaminazione dell'acqua con l'alluminio non superi 0,05-0,2 mg / l.

-Il trattamento delle acque reflue o servito con solfato di alluminio consente l'eliminazione o la riduzione del fosforo in esse, economicamente.

Utilizzare come mordente di inchiostri e nell'elaborazione della carta

-Il solfato di alluminio è stato usato come un mordente dei coloranti o inchiostri, aiutando a fissare sul materiale da tingere. La sua azione di fissaggio è dovuta ad Al (OH)₃, la cui consistenza gelatinosa contribuisce all'assorbimento di coloranti sui tessuti.

-Anche se è stato usato dal circa 2000 aC per lo scopo descritto, solo i coloranti organici richiedono mordenti. I coloranti sintetici, d'altra parte, non richiedono che i mordenti assolvano la loro funzione.

-E 'stato spostato dalla produzione di carta, ma è ancora usato nella produzione di pasta di carta. Rimuove le impurità, oltre a essere utilizzato per legare i materiali, neutralizzare le cariche e calibrare la colofonia.

Usi industriali

-È utilizzato nel settore delle costruzioni per accelerare l'impostazione del calcestruzzo. Inoltre, viene utilizzato nell'impermeabilizzazione di edifici.

-Nell'industria del sapone e del grasso, è usato nella produzione di glicerina.

-E 'utilizzato nell'industria petrolifera nella produzione dei catalizzatori sintetici che usano durante il loro funzionamento.

-E 'utilizzato nell'industria farmaceutica come astringente nella preparazione di farmaci e cosmetici.

-Esso interviene nella produzione di coloranti come il carminio. Viene anche usato come colorante nella produzione di gomme sintetiche di butadiene-stirene.

- Nell'industria manifatturiera dello zucchero, è usato come purificatore di melassa per la canna da zucchero.

-Esso viene utilizzato nella produzione di deodoranti. Perché? Perché provoca un restringimento dei dotti delle ghiandole sudoripare, limitando così l'accumulo di sudore, un mezzo necessario per la crescita dei batteri che causano l'odore.

-È usato in concia delle pelli, processo necessario per il suo uso. Inoltre, viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti.

-E 'utilizzato come additivo nella preparazione di vernici, adesivi e sigillanti, così come prodotti per la pulizia e la cura dei mobili.

Usi medicinali e terapeutici

- Il solfato di alluminio è un adiuvante immunologico. Pertanto, svolge la funzione di processare gli antigeni in modo tale che, quando rilasciati nel loro sito di azione, producano una maggiore produzione di anticorpi per gli antigeni che sono stati inoculati.

adiuvante di Freund -La e il BCG, nonché altri adiuvanti, tra endogeno e interleuchine, sono aspecifici agli antigeni, consentendo un maggiore raggio di azione immunitario. Ciò ha permesso lo sviluppo di vaccini contro numerose malattie.

-L'azione coagulante del solfato di alluminio ha permesso l'eliminazione di numerosi virus nell'acqua trattata, tra cui: Q beta, MS2, T4 e P1. I risultati indicano che il trattamento dell'acqua con solfato di alluminio produce un'inattivazione di tali virus.

-Il solfato di alluminio viene utilizzato sotto forma di una barra o come polvere nel trattamento di piccole ferite superficiali o abrasioni prodotte durante la rasatura.

-E 'utilizzato nella produzione di acetato di alluminio, un composto utilizzato nel trattamento di alcune condizioni dell'orecchio. È stato anche usato, senza un successo significativo, per alleviare le conseguenze dei morsi delle formiche di fuoco.

- Le soluzioni di solfato di alluminio sono utilizzate, con una concentrazione dal 5% al ​​10%, nel trattamento locale delle ulcere che consentono il controllo delle loro secrezioni.

-L'azione astringente del solfato di alluminio contrae gli strati superficiali della pelle, coagulando proteine ​​e ferite cicatrizzanti.

Altri usi

-Il solfato di alluminio aiuta a controllare la crescita eccessiva delle alghe negli stagni, nei laghi e nelle correnti d'acqua. Viene anche utilizzato nella rimozione dei molluschi, tra gli altri lo slug spagnolo.

- I giardinieri applicano questo composto per acidificare i terreni alcalini. A contatto con la sua acqua, il solfato di alluminio viene decomposto in idrossido di alluminio e acido solforico diluito. Quindi, l'idrossido di alluminio precipita lasciando l'acido solforico in soluzione.

-L'acidificazione dei terreni a causa dell'acido solforico è visualizzata in modo molto creativo, a causa dell'esistenza di una pianta chiamata Hydrangea, i cui fiori diventano blu in presenza di un terreno acido; cioè, sono sensibili e rispondono ai cambiamenti del pH.

-Il solfato di alluminio interviene nello sviluppo di una schiuma per combattere e controllare il fuoco. Come? Reagisce con bicarbonato di sodio, producendo il rilascio di CO₂. Questo gas blocca l'accesso O.₂ al sito di combustione del materiale; e di conseguenza il cessate-il-fuoco che si stava sviluppando.

Produzione di solfato di alluminio

Il solfato di alluminio viene sintetizzato facendo reagire un composto ricco di alluminio, come il minerale di bauxite, con acido solforico a temperature elevate. La seguente equazione chimica rappresenta la reazione:

alla₂O₃ + H₂SW₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O

Il solfato di alluminio può anche essere formato da una reazione di neutralizzazione tra idrossido di alluminio e acido solforico, secondo la seguente reazione:

2 Al (OH)₃ + 3 H₂SW₄ + 12 H₂O -> Al₂(SO₄)₃.18H₂O

L'acido solforico reagisce con l'alluminio per formare solfato di ammonio e il rilascio di molecole di idrogeno sotto forma di gas. La reazione è schematizzata come segue:

2 Al + 3 H₂SW₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

tipo

Il solfato di alluminio è classificato in due tipi: tipo A e tipo B. Nel solfato di alluminio di tipo A, i solidi sono bianchi e hanno una concentrazione di ferro inferiore allo 0,5%.

Nel solfato di alluminio di tipo B, i solidi sono di colore marrone e hanno una concentrazione di ferro inferiore all'1,5%.

Esistono industrie di produzione di solfato di alluminio che hanno criteri diversi per la loro classificazione. Pertanto, un rapporto del settore per la sua preparazione di solfato di alluminio di tipo A una concentrazione massima di ferro allo 0,1% come ossido di ferro. Mentre per il tipo B indicano una concentrazione massima di ferro dello 0,35%.

tossicità

-Il solfato di alluminio è un composto che esercita la sua azione tossica per contatto con la sua polvere, causando così irritazione della pelle, e nei casi in cui il contatto è frequente, una dermatite.

-Negli occhi provoca una forte irritazione, anche a provocare lesioni permanenti.

- L'inalazione produce irritazione al naso e alla gola, che può causare tosse ed eruzioni cutanee.

-Il suo consumo provoca irritazione gastrica, nausea e vomito.

-Ci sono effetti tossici che sebbene non siano direttamente dovuti al solfato di alluminio, sono indirettamente dovuti al loro uso. Questo è il caso di alcuni effetti tossici dell'alluminio, causati dall'uso del solfato di alluminio nella depurazione dell'acqua.

- I pazienti che sono dializzati cronicamente usando sali preparati in acqua depurata, attraverso l'uso di solfato di alluminio, sperimentano disturbi di salute molto gravi. Tra questi disturbi abbiamo anemia, demenza dovuta alla dialisi e un aumento delle malattie ossee.

riferimenti

1. Wikipedia. (2018). Solfato di alluminio Tratto da: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial Soluzione di solfato di alluminio tipo A e B. Tratto da: aris.com.pe
3. Christopher Boyd (9 giugno 2014). Top usi industriali per solfato di alluminio. Tratto da: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Solfato di alluminio anidro. Tratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals (20 agosto 2009). Scheda di sicurezza del solfato di alluminio. [PDF]. Tratto da: andesia.com
6. Libro chimico. (2017). Solfato di alluminio Tratto da: chemicalbook.com