Alumínium-szulfát
Alumínium-szulfát | |
![]() alumínium-szulfát hexadekahidrát | |
IUPAC-név | alumínium-szulfát |
Más nevek | almogenit, E520 |
Kémiai azonosítók | |
---|---|
CAS-szám | 10043-01-3 |
EINECS-szám | 233-135-0 |
RTECS szám | BD1700000 |
Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
Kémiai képlet | Al2(SO4)3 (anhidrát) Al2(SO4)3·16H2O (hexadekahidrát) Al2(SO4)3·18H2O (oktadekahidrát) |
Moláris tömeg | 342,151 g/mol (anhidrát) 630,395 g/mol (hexadekahidrát) 666,426 g/mol (oktadekahidrát) |
Megjelenés | fehér kristályok |
Sűrűség | 2,672 g/cm³ (anhidrát) 1,69 g/cm³ (oktadekahidrát)[1] |
Olvadáspont | 1040 °C (anhidrát, bomlik)[1] 84 °C (oktadekahidrát, bomlik)[1] |
Oldhatóság (vízben) | 870 g/L |
Kristályszerkezet | |
Kristályszerkezet | monoklin (hidrát) |
Veszélyek | |
EU osztályozás | Ártalmas (Xn)[2] |
R mondatok | R37/38-R41-R68[2] |
S mondatok | S26-S36/37/39[2] |
LD50 | > 9000 mg/kg (patkány, szájon át)[3] 6207 mg/kg (egér, szájon át)[2] |
Rokon vegyületek | |
Azonos anion | gallium-szulfát magnézium-szulfát |
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. |
Az alumínium-szulfát (Al2(SO4)3 vagy Al2O12S3) egy széles körben használt vegyület, az alumínium kénsavval alkotott sója. Ivóvíztisztításra nagy mennyiségben alkalmazzák, mert használatával csökkenthető a vízben oldott vegyületek által okozott opálosság,[4][5] valamint szennyvíz tisztítására, és a papírgyártás során is felhasználják.
Az alumínium-szulfát nagyon ritkán anhidrát formában is előfordul a millosevichit nevű ásványként. Számos hidrátalakja létezik, leggyakrabban hexadekahidrát (Al2(SO4)3·16H2O) és oktadekahidrát (Al2(SO4)3·18H2O) formában van jelen. Az [Al(H2O)6]2(SO4)3·5H2O képlettel leírható heptadekahidrát a természetben az alunogén nevű ásványként fordul elő.[6] A mezőgazdaságban elsősorban a spanyol csupaszcsiga (Arion lusitanicus) elleni védekezés során alkalmazzák.[7]
Vízben oldva savasan hidrolizál, aminek oka az, hogy az alumíniumion 6 vízmolekulával akvakomplexet képez, majd a központi ion taszító hatása miatt ezek a vízmolekulák proton leadására lesznek képesek.
- Al3+ + 6 H2O → [Al(H2O)6]3+
- [Al(H2O)6]3+ + H2O → [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
Előállítása
Leggyakrabban kénsavban (H2SO4) oldott alumínium-hidroxidból (Al(OH)3) állítják elő:
- 2 Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3·6H2O
Felhasználása
- Az alumínium-szulfátot nagy mennyiségben használják ivóvíztisztításra, mert használatával csökkenthető a vízben oldott vegyületek által okozott opálosság.
- A papírgyártás során színezés előtti pácolószerként is alkalmazzák.
- Savas kémhatású (gyenge bázis, erős sav sója) vízben nagy mennyiségben oldva gélszerű (alumínium-hidroxid) csapadékot képez, mely a textilgyártás során elősegíti a színanyagok jobb kötését.
- Talajjavítóként, a talaj pH értékének csökkentésére alkalmazzák, savas hidrolízise miatt.
- A sütőporban is előfordulhat.
- Az építőiparban vízzáró anyagként, valamint a beton kötését gyorsító anyagként alkalmazzák. Néhány hab-alapú tűzoltó készülékben is megtalálható.
- Az élelmiszeriparban fehérjék kicsapatására (például sörgyártás során), valamint a növények rostjainak megerősítésére alkalmazzák. Előfordulhat sörökben, és savanyúságokban. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. A benne található alumínium elősegíti a B-vitamin felszívódását. Nagy mennyiségben befolyásolhatja a májműködést. Az élelmiszerek esetében használt koncentrációkban nincs efféle hatása.
Reakciói
A vegyület 580 és 900 °C közötti hőmérsékleten elbomlik γ-alumínium-oxid és kén-trioxid képződése közben. A bomlás egyenlete:
- Al2(SO4)3 → Al2O3 + 3 SO3[8]
Kalcium-szulfáttal végzett kalcinálása során kalcium-aluminát és kén-trioxid keletkezik:
- Al2(SO4)3 + CaSO4 → Ca(AlO2)2 + 4 SO3
Az alumínium-szulfát vizes oldatban reakcióba lép a nátrium-hidrogén-karbonáttal, melynek során tűzoltó hab keletkezik, szén-dioxid fejlődés közben:
- Al2(SO4)3 + 6 NaHCO3 → 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 6 CO2
Jegyzetek
- ↑ a b c William M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th Edition, Boca Raton: CRC Press, 4-45. o. (2016). ISBN 978-1-4987-5429-3
- ↑ a b c d Biztonsági adatlap (Alfa-Aesar)[halott link]
- ↑ Az alumínium-szulfát vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2010. december 29. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ Global Health and Education Foundation: Conventional Coagulation-Flocculation-Sedimentation. Safe Drinking Water is Essential. National Academy of Sciences, 2007 [2007. október 7-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. december 1.)
- ↑ Kvech S, Edwards M (2002). „Solubility controls on aluminum in drinking water at relatively low and high pH”. WATER RESEARCH 36 (17), 4356-4368. o. PMID 12420940.
- ↑ Névtár: aanerödit – anyujit. In Dr. Bognár László: Ásványnévtár. Budapest: ELTE Eötvös Kiadó. 1995. ISBN 963 462 962 8 Hozzáférés: 2019. november 8.
- ↑ I. F. HENDERSON, A. P. MARTIN (1990. augusztus 1.). „Control of slugs with contact‐action molluscicides” (angol nyelven). Annals of Applied Biology. DOI:10.1111/j.1744-7348.1990.tb06607.x.
- ↑ N. G. Apte, E. Kiran, J. V. Chernosky (1988. július). „Thermal decomposition of aluminium-bearing compounds”. Journal of thermal analysis 34 (4), 975–981. o. DOI:10.1007/BF01913502.
Források
- Pauling, Linus. General Chemistry. W.H. Freeman: San Francisco (1970). ISBN 0-486-65622-5
- International Chemical Safety Card 1191
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- http://www.food-info.net/uk/e/e520.htm
Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap