Формула сульфата алюминия в химии

В природе алюминиевые квасцы встречаются в чистом виде как очень редкий минерал вулканического происхождения миллозевичит, напоминающий по форме полусферу или сталактит ярко-красного цвета.

Известность добавка E 520 получила благодаря уникальной способности очищать воду от опасных примесей и вредных микроорганизмов.

Название продукта

Сульфат алюминия — официально принятое наименование продукта (ГОСТ 12966-85, СанПиН 2.3.2.1293-03). В европейской кодификации пищевых добавок вещество зарегистрировано под индексом Е 520 (Е–520).

Синонимы:

• Aluminium sulphate, международный;
• алюминий сернокислый;
• алюминиевые квасцы;
• ГРАЛС, торговая марка;
• sulfate de aluminium, французский;
• Aluminiumsulfat, немецкий.

Тип вещества

Основная технологическая роль добавки Е 520 — стабилизатор пищевых продуктов. Вещество является производным серной кислоты, ее алюминиевой солью.

Сырье для производства добавки добывают из алунита, боксита и других природных минералов. В результате его обработки высококонцентрированной серной кислотой при t 100–250°C получают сульфат алюминия высокой степени чистоты. Вещество легко образует кристаллогидраты.

Алюминий сернокислый используют обычно в частично дегидратированной форме из-за способности выветриваться на воздухе.

Продукт выпускают трех сортов: высший идет для пищевых и медицинских целей, первый и второй — для технических.

Свойства

Показатель	Стандартные значения
Цвет	белый, возможен сероватый, розовый, голубоватый оттенки
Состав	алюминий сернокислый, эмпирическая формула Al2(SO4)3
Внешний вид	кристаллический порошок, пластинки
Запах	отсутствует
Растворимость	хорошо в воде; слабо растворим в спиртах
Содержание основного вещества	не менее 99,5%
Вкус	сладковатый терпкий
Плотность	2,146 г/см3
Другие	высокая гигроскопичность; на воздухе выветривается

Упаковка

• в мягкие контейнеры (тип МКР, МКО);
• четырех-, пяти-, шестислойные бумажные мешки (ГОСТ 2226);
• барабаны картонно-навивные;
• мешки продуктовые из полипропилена;
• бочки пластиковые.

Из-за высокой гигроскопичности добавки E 520 вся тара должна иметь дополнительную вставку, обеспечивающую защиту от влаги.

Водный раствор алюминия сернокислого отпускают в пластиковых канистрах.

Применение

С этой же целью стабилизатор иногда добавляют в овощные и фруктовые консервы.

Кондитерская отрасль использует добавку для уплотнения яичного белка (не более 30 мг/кг) в производстве засахаренных или глазированных в сахаре фруктов и ягод. Например, ровные аккуратные шарики клюквы в сладкой пудре — заслуга сульфата алюминия.

Стабилизатор E 520 может выступать разрыхлителем теста (искусственным заменителем дрожжей), но в этой области вещество практически не применяют.

Основной потребитель добавки — предприятия, занимающие очисткой питьевой и сточной воды. Вещество используют как эффективный и безопасный коагулянт.

Находящиеся в воде химические примеси при взаимодействии с алюминием сернокислым выпадают в осадок, оседающий на дне емкости или водоема. Система специальных фильтров позволяет отделить осветленную воду. При этом жидкость не содержит остатков алюминия и полностью пригодна для питья.

• в косметической отрасли и бытовой химии. Продукт является активным веществом в составе антиперспирантов:
• алюминий блокирует поры, устраняет симптомы гипергидроза. Входит в состав декоративной косметики;
• в фармацевтике как обезболивающий компонент в средствах от укусов насекомых;
• в сельском хозяйстве для снижения кислотности почв, борьбы с некоторыми видами слизняков и насекомых.

Разрешен в большинстве стран (нет данных по Украине).

Польза и вред

Биологически значимой пользы добавка E 520 не имеет.

Вещество считается безопасным при употреблении в составе продуктов питания: производители не превышают допустимой нормы от 30 до 200 мг/ кг.

Даже в незначительных количествах сульфат алюминия замедляет всасывание и усвоение витаминов.

• ожог дыхательных путей;
• рвоту;
• нарушение работы пищеварительной системы, сопровождающееся сильными болями;
• аритмию;
• кратковременную потерю памяти.

Важно! При отравлении нельзя в качестве антидота принимать гидрокарбонаты (например, питьевую соду)! Смесь сульфата алюминия с кислыми солями может существенно ухудшить положение, вплоть до летального исхода. До приезда врача желательно выпить стакан молока, прочистить желудок.

При длительном контакте с продуктом (например, во время садово-огородных работ) необходимо пользоваться респиратором, резиновыми перчатками. Накопление алюминия сернокислого в организме может спровоцировать развитие тяжелых заболеваний нервной и костной системы.

Основные производители

Ведущим отечественным производителем добавки Е 520 является ОАО «Аурат» (Московский химический завод имени Войкова).

Гранулированный сульфат алюминия для предприятий водоканала выпускает предприятие «Синтез» (город Косторма), созданное в рамках программы «Чистая вода».

• KEMIRA(Финляндия);
• BK Giulini GmbH (Германия);
• China great wall aluminium corporation (Китай);
• SAMAR Srl (Италия).

Споры вокруг сульфата алюминия ведутся давно. Санитарные службы уверяют, что в составе пищевых продуктов его роль незначительна. Другое дело — дезодоранты.

Ученые из Giessen University (Германия) убеждены: использование вещества в составе антиперспирантов может являться причиной рака молочной железы. С ними согласны и российские врачи.

Правда, исследователи сделали оговорку: в полной мере доказательная база пока не собрана.

Источник: https://vkusologia.ru/dobavki/stabilizatory-emulgatory/e520.html

Сульфат алюминия

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

• 1 Физические свойства
• 2 Химические свойства
• 3 Получение
• 4 Применение

Бесцветные кристаллы, пластинки или порошок. Имеет орторомбическую решетку. Плотность — 2,710 г/см3, удельная теплоёмкость при постоянном давлении — 259,6 Дж/(моль К). Плохо растворим в спиртах, хорошо растворим в воде, гигроскопичен. Устойчив при обычной температуре.

Образует кристаллогидрат с формулой Al2(SO4)3·18H2O, выглядящий как бесцветные кристаллы, плавящиеся при 86,5 °C (с разложением) и с плотностью 1,690 г/см3. При длительном хранении 18-водный кристаллогидрат может частично выветриваться до содержания 14—14,5 молекул воды. 18-водный кристаллогидрат теряет воду при нагревании, образуя формы:

• 150 °C — Al2(SO4)3·14 H2O,
• 160 °C — Al2(SO4)3·10 H2O,
• 250 °C — Al2(SO4)3·3 H2O,
• 420 °C — полностью безводную.

Сульфат алюминия разлагается при температуре выше 580 °C на γ-модификацию окиси алюминия и серный ангидрид:

 Al2(SO4)3  →580∘C  Al2O3 + 3 SO3

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:

 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 ⟶  Al2(SO4)3 + 6 H2O

Также сульфат алюминия получают взаимодействием алюминия с серной кислотой:

 2 Al + 3 H2SO4 ⟶   Al2(SO4)3 + 3 H2

• 
• 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.

Источник: https://chem.ru/sulfat-aljuminija.html

Применение сернокислого алюминия

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

Востребованная соль алюминия.

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.

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.

Фильтрация воды солями алюминия.

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.

Свойства стабилизатора:

• 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.

Е520 сохранит продукты свежими и красивыми.

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.

Соли алюминия широко используют в косметической промышленности.

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.

Источник: https://ometallah.com/primenenie/sernokislogo-alyuminiya.html

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.

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.

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.

Источник: https://promplace.ru/himiya-i-proizvodstvo-plastmass-staty/sulfat-aluminiya-1488.htm

Алюминий сернокислый

— сложное неорганическое вещество, представляет собой соль белого цвета с серым, голубым или розовым оттенком, при обычных условиях существует в виде бесцветных кристаллов, кристаллогидрата Al2(SO4)3•18H2O — бесцветных кристаллов, хорошо растворяется в воде. Гигроскопичен.
Температура плавления 770° С; плотность 1,62-2,672 г/см³.

Алюминий сернокислый (сульфат алюминия) получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой.

Химическая формула: Al2(SO4)3

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 ее осветления, для обработки крабового, омарового мяса, тунца и лосося, а также маринованных фруктов и овощей с целью получения более плотной консистенции. Также возможно его применение в качестве заменителя дрожжей.

Физико-химические показатели алюминия сернокислого технического ГОСТ 12966-85:

Наименование показателя	Норма для сорта
Высший	Первый	Второй
Внешний вид	Однородный сыпучий материал с размерами частиц не более 20 мм белого цвета	Неслеживающиеся пластинки, брикеты, куски неопределенной формы массой не более 10 кг белого цвета
Допускаются бледные оттенки серого, голубого и розового цветов
Массовая доля оксида алюминия (Al2O3), %, не менее	16	16	15
Массовая доля не растворимого в воде осадка, %, не более	0,3	0,3	0,7
Массовая доля железа в пересчете на Fe2O3, %, не более	0,02	0,02	0,30
Массовая доля свободной серной кислоты (H2SO4), %, не более	Выдерживает испытание	0,1
Массовая доля мышьяка в пересчете на As2O3, %, не более	0,001	0,001	0,003

Требования безопасности алюминия сернокислого технического ГОСТ 12966-85.
Алюминия сульфат технический очищенный не горюч, пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.

Класс опасности	3
Основные свойства и виды опасности
Основные свойства	Однородный сыпучий материал с размерами частиц не более 20 мм белого цвета или неслеживающиеся пластинки, брикеты, куски неопределенной формы массой не более 10 кг белого цвета. Допускаются бледные оттенки серого, голубого и розового цветов.
Взрыво- и пожароопасность	Пожаро- и взрывобезопасен.
Опасность для человека	Пыль сульфата алюминия поступает в организм через органы дыхания и может вызвать раздражение верхних дыхательных путей.
Средства индивидуальной защиты	Респираторы типа ШБ-1 «Лепесток-5» и У-2К, защитные очки, спецодежда, спецобувь, рукавицы, средства защиты рук.

Упаковка, транспортировка и хранение
Алюминия сульфат технический очищенный упаковывают в мягкие специализированные контейнеры разового использования, а также в четырех-, пяти-, шестислойные бумажные мешки массой не более 50 кг.
Алюминия сульфат технический очищенный транспортируют в упакованном виде или навалом.

Алюминия сульфат насыпью транспортируют в крытых железнодорожных вагонах, а также автомобилях, а упакованный в контейнеры и мешки — всеми видами транспорта, кроме воздушного.
Продукт, упакованный в мягкие специализированные контейнеры разового использования, допускается транспортировать открытым подвижным составом.

Алюминия сульфат технический очищенный хранят насыпью или в мешках в закрытых складских помещениях на площадках с твердым покрытием или в бункерах.

Продукт, упакованный в мягкие специализированные контейнеры разового использования, допускается хранить на незагрязненных открытых площадках, имеющих твердое покрытие со стоком вод и обеспечивающих работу грузовых механизмов.

• Гарантийный срок хранения продукта — не ограничен.
• ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки химической продукции со склада в Харькове в сроки и по доступным ценам, на выгодных для Вас условиях.

Источник: https://www.plasma.com.ua/chemistry/chemistry/aluminium_sulphate.html

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.

1. 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.
2. Сульфат алюминия иногда используется для снижения pH почвы сада, что в свою очередь приводит при выращивании некоторых видов цветов (Гортензии) к их повторному цветению.
3. Сульфат алюминия является активным ингредиентом некоторых антиперспирантов.
4. В строительстве он используется в качестве гидроизолятора и ускорителя в производстве бетона.
5. Сульфат алюминия может быть использован в борьбе с моллюсками, насекомыми и слизняками.

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.

Источник: https://www.neboleem.net/sulfat-aljuminija.php

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

Рисунок 3. Физические свойства сульфата алюминия.

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 (рисунок 3).

• Химические свойства
• Сульфат алюминия разлагается при температурах от 770 до 860 °C:
• 770-860 0C
• 2Al2(SO4)3                                          2Al2O3 + 6SO3 + 3O2
• Получение
• Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой:                       
• 2Al(OH)3 + 3H2SO4                                                Al2(SO4)3 + 6H2O  
• Также сульфат алюминия получают при соединении алюминия с серной кислотой:
•      2Al + 3H2SO4                               Al2(SO4)3 + 3H2

Рисунок 4. Принципиальная технологическая схема получения сульфата алюминия.

Производство коагулянтов

Получения алюминий содержащих коагулянтов для очистки воды и осаждения минеральных взвесей из водных суспензий.

Для получения коагулянта используют нефелин содержащее сырье, которое обрабатывают водным раствором, содержащим 1 170 г/л свободной серной или соляной кислоты, при температуре 20-80°С и расходе кислоты 50-85 г/л от теоретически необходимой нормы для взаимодействия с кислоторастворимыми компонентами сырья.

Нефелин содержащее сырье перед кислотной обработкой измельчают до крупности 120 мк и менее. При использовании чистого раствора кислоты используют раствор, содержащий 50-170 г/л серной или соляной кислоты.

Коагулянт может быть приготовлен также путем обработки нефелина кислым водным раствором сульфата или хлорида алюминия, или железа, содержащим 1 100 г/л свободной серной или соляной кислоты. Способ позволяет получать комплексный реагент, обладающий коагулирующими, флоккулирующими, замутняющими и нейтрализующими свойствами, что обеспечивает повышенную эффективность его при очистке воды.

 ОПИСАНИЕ

Способ производства коагулянтов относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано при получении алюминий содержащих коагулянтов для очистки воды и осаждения минеральных взвесей из водных суспензий.

Известны способы получения алюминий содержащих коагулянтов путем обработки нефелина кислотами. Эти способы имеют общую физико-химическую основу и отличаются лишь аппаратурным оформлением технологии. Сущность их заключается в разложении нефелина 35-73% H2SO4 при расходе кислоты 100-105% от стехиометрически необходимой для взаимодействия с кислоторастворимыми компонентами сырья.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения алюминий содержащего коагулянта (основного хлоридоалюминия) из нефелина. Согласно этому способу коагулянт готовят путем нейтрализации растворов хлорида алюминия нефелиновым концентратом при температуре 80-110оС при расходе нефелинового концентрата 0,15-0,8 моль окиси алюминия на 1 моль растворенного хлористого алюминия.

Сущность способа заключается в том, что нефелиновый концентрат разлагают в две стадии: на первой стадии половину нефелина разлагают 27%-ной HCl при температуре 90-100 оС, а на второй полученную суспензию, содержащую скоагулированную кремнекислоту и хлорида алюминия, смешивают со второй половиной нефелинового концентрата при температуре 90-100 оС с получением сухого продукта, который подвергают дозреванию в специальной камере. Этот продукт является товарным неочищенным коагулянтом.

Для получения очищенного коагулянта продукт из камеры дозревания сушат при температуре 160-170 оС, сухой продукт выщелачивают водой, фильтруют с получением раствора коагулянта и нерастворимого остатка, состоящего из геля кремнекислоты и неразложившихся минералов.

Способ характеризуется многостадийностью, сопровождается вредными выбросами вследствие необходимости проведения высокотемпературных операций с использованием концентрированной летучей соляной кислоты.

Высокая концентрация кислоты и повышенная температура процесса приводят к коагуляции кремнекислоты, входящей в состав нефелина, вследствие чего она не только бесполезно теряется вместе с нерастворимым остатком, но и ухудшает качество получаемого коагулянта.

Цель изобретения повышение комплексности использования сырья, упрощение процесса приготовления коагулянта, усиление его осветляющих свойств.

Поставленная цель достигается тем, что коагулянт получают путем одностадийной обработки нефелинсодержащего сырья водным раствором, содержащим 1-170 г/л свободной серной или соляной кислоты, при температуре 20-80 оС и расходе кислоты 50-85% от теоретически необходимой нормы для взаимодействия с кислоторастворимыми компонентами сырья, с последующим непосредственным использованием полученной суспензии, состоящей из растворенных солей алюминия, коллоидной кремнекислоты и твердой взвеси частиц недоразложенного нефелина и нерастворимых минералов в качестве коагулянта.

Коагулянт может быть получен как путем обработки нефелинсодержащего сырья водным раствором, содержащим только серную или соляную кислоту при концентрации ее 50-170 г/л, так и водным раствором сульфата или хлорида алюминия или железа, содержащим 1-100 г/л свободной серной или соляной кислоты.

Способ имеет следующие преимущества

Использование для разложения нефелина разбавленных растворов кислот при низкой температуре процесса позволяет предотвратить коагуляцию и выделение в нерастворимый осадок кремнекислоты, выделяющейся при кислотной обработке нефелина. Последняя переходит в коллоидном виде в раствор, где выполняет роль флокулянта (активная кремнекислота), усиливающего осветляющее действие реагента.

Использование измельченного нефелина и обработка его недостатком кислоты способствует более легкому получению основных солей алюминия, которые обладают лучшими коагулирующими свойствами.

Отсутствует необходимость проведения сложных операций по отделению нерастворимого остатка и его утилизации. Более того, этот остаток используется в качестве замутнителя, способствующего интенсификации процесса отстаивания коагуляционных хлопьев, и уменьшает влажность осадков.

Кроме того, активные мелкодисперсные частицы недоразложившегося нефелина способствуют нейтрализации выделяющейся при коагуляционном гидролизе солей алюминия и железа свободной кислоты.

Это снижает закисление очищаемой воды и позволяет использовать коагулянт для очистки воды с малым запасом щелочности.

Таким образом, заявленный способ позволяет получать комплексный реагент, обладающий одновременно коагулирующими (соли алюминия и железа), флокулирующими (растворенная активная кремнекислота), замутняющими и нейтрализующими (взвесь недоразложенного нефелина и кислотонерастворимых минералов) свойствами.

реагент может быть приготовлен не только в специальных реакторах, но и непосредственно в потоке при перекачке смеси нефелина с разбавленной кислотой.

Интенсивность и простота аппаратурного оформления процесса приготовления коагулянта позволяют организовать его производство непосредственно на местах потребления.

Предложенный способ также может быть использован и для повышения осветляющих свойств стандартных коагулянтов растворов солей алюминия и железа, т. к. добавка тонкоизмельченного нефелина нейтрализует содержащуюся в них свободную кислоту и придает растворам флокулирующие и замутняющие свойства.

Электрокорунд

Искусственный абразивный материал (искусственный корунд).

Состав. Закристаллизованный глинозём, окислы кремния, титана, кальция и железа, содержит  88-99% Al2O3.

Получение. Получают плавкой глинозёмсодержащего сырья в дуговых печах с последующей кристаллизацией расплава. Плотность (кроме сферокорунда) 3,9-4,0 г/см3, микротвердость 19-24 кг/мм2.

В зависимости от содержания глинозема и особенностей технологии плавки различают электрокорунд:

·  Нормальный, состоящий из корунда (до 95%) с небольшой примесью шлаков и ферросплава, широко используется для обработки металлов.

·  Белый, получают путём переплава чистой окиси алюминия. Содержит 98-99% корунда и сравнительно мало примесей. По свойствам и химическому составу белый электрокорунд более однороден, чем нормальный. Микротвердость его несколько выше, чем у нормального. Применяется для обработки высокопрочных сплавов, при скоростном и прецизионном шлифовании.

·  Легированный (хромистый, титанистый, циркониевый), имеет свойства, зависящие от состава и содержания примесных элементов. Абразивные инструменты из легированного электрокорунда применяются для обработки деталей из конструкционных и некоторых инструментальных сталей.

·  Монокорунд, состоящий из плоскогранных изометричных зёрен монокристаллического корунда с небольшим содержанием примесей (2-3%), получают путём сплавления боксита с сернистым железом. Абразивные инструменты из монокорунда используются для шлифования труднообрабатываемых жаропрочных, конструкционных и других легированных сталей и сплавов.

·  Сферокорунд получают из глинозёма в виде полых корундовых сфер (плотность его 2,2 г/см3); содержит небольшое (

Источник: http://ebooks.semgu.kz/content.php?cont=r;1547

2.2.3. Характерные химические свойства алюминия

Алюминий — амфотерный металл. Электронная конфигурация атома алюминия 1s22s22p63s23p1. Таким образом, на внешнем электронном слое у него находятся три валентных электрона: 2 — на 3s- и 1 — на 3p-подуровне.

В связи с таким строением для него характерны реакции, в результате которых атом алюминия теряет три электрона с внешнего уровня и приобретает степень окисления +3.

Алюминий является высокоактивным металлом и проявляет очень сильные восстановительные свойства.

Взаимодействие алюминия с простыми веществами

с кислородом

При контакте абсолютно чистого алюминия с воздухом атомы алюминия, находящиеся в поверхностном слое, мгновенно взаимодействуют с кислородом воздуха и образуют тончайшую, толщиной в несколько десятков атомарных слоев, прочную оксидную пленку состава Al2O3, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. Невозможно и окисление крупных образцов алюминия даже при очень высоких температурах. Тем не менее, мелкодисперсный порошок алюминия довольно легко сгорает в пламени горелки:

4Аl + 3О2 = 2Аl2О3

с галогенами

Алюминий очень энергично реагирует со всеми галогенами. Так, реакция между перемешанными порошками алюминия и йода протекает уже при комнатной температуре после добавления капли воды в качестве катализатора. Уравнение взаимодействия йода с алюминием:

• 2Al + 3I2 =2AlI3
• С бромом, представляющим собой тёмно-бурую жидкость, алюминий также реагирует без нагревания. Образец алюминия достаточно просто внести в жидкий бром: тут же начинается бурная реакция с выделением большого количества тепла и света:
• 2Al + 3Br2 = 2AlBr3
• Реакция между алюминием и хлором протекает при внесении нагретой алюминиевой фольги или мелкодисперсного порошка алюминия в заполненную хлором колбу. Алюминий эффектно сгорает в хлоре в соответствии с уравнением:
• 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

с серой

При нагревании до 150-200 оС или после поджигания смеси порошкообразных алюминия и серы между ними начинается интенсивная экзотермическая реакция с выделением света:

— сульфид алюминия

с азотом

При взаимодействии алюминия с азотом при температуре около 800 oC образуется нитрид алюминия:

с углеродом

При температуре около 2000oC алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид (метанид) алюминия, содержащий углерод в степени окисления -4, как в метане.

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

с водой

Как уже было сказано выше, стойкая и прочная оксидная пленка из Al2O3 не дает алюминию окисляться на воздухе. Эта же защитная оксидная пленка делает алюминий инертным и по отношению к воде.

При снятии защитной оксидной пленки с поверхности такими методами, как обработка водными растворами щелочи, хлорида аммония или солей ртути (амальгирование), алюминий начинает энергично реагировать с водой с образованием гидроксида алюминия и газообразного водорода:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑

с оксидами металлов

После поджигания смеси алюминия с оксидами менее активных металлов (правее алюминия в ряду активности) начинается крайне бурная сильно-экзотермическая реакция. Так, в случае взаимодействия алюминия с оксидом железа (III) развивается температура 2500-3000оС. В результате этой реакции образуется высокочистое расплавленное железо:

2AI + Fe2O3 = 2Fe + Аl2О3

Данный метод получения металлов из их оксидов путем восстановления алюминием называется алюмотермией или алюминотермией.

с кислотами-неокислителями

Взаимодействие алюминия с кислотами-неокислителями, т.е. практически всеми кислотами, кроме концентрированной серной и азотной кислот, приводит к образованию соли алюминия соответствующей кислоты и газообразного водорода:

1. а) 2Аl + 3Н2SO4(разб.) = Аl2(SO4)3 + 3H2↑
2. 2Аl0 + 6Н+ = 2Аl3+ + 3H20;
3. б) 2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2↑

с кислотами-окислителями

-концентрированной серной кислотой

Взаимодействие алюминия с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, а также низких температурах не происходит вследствие эффекта, называемого пассивацией. При нагревании реакция возможна и приводит к образованию сульфата алюминия, воды и сероводорода, который образуется в результате восстановления серы, входящей в состав серной кислоты:

Такое глубокое восстановление серы со степени окисления +6 (в H2SO4) до степени окисления -2 (в H2S) происходит благодаря очень высокой восстановительной способности алюминия.

— концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях также пассивирует алюминий, что делает возможным ее хранение в алюминиевых емкостях. Так же, как и в случае с концентрированной серной, взаимодействие алюминия с концентрированной азотной кислотой становится возможным при сильном нагревании, при этом преимущественно протекает реакция:

— разбавленной азотной кислотой

• Взаимодействие алюминия с разбавленной по сравнению с концентрированной азотной кислотой приводит к продуктам более глубокого восстановления азота. Вместо NO в зависимости от степени разбавления могут образовываться N2O и NH4NO3:
• 8Al + 30HNO3(разб.) = 8Al(NO3)3 +3N2O↑ + 15H2O
• 8Al + 30HNO3(оч. разб) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

со щелочами

1. Алюминий реагирует как с водными растворами щелочей:
2. 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
3. так и с чистыми щелочами при сплавлении:

• В обоих случаях реакция начинается с растворения защитной пленки оксида алюминия:
• Аl2О3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]
• Аl2О3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + Н2О
• В случае водного раствора алюминий, очищенный от защитной оксидной пленки, начинает реагировать с водой по уравнению:
• 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
• Образующийся гидроксид алюминия, будучи амфотерным, реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината натрия:
• Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/himicheskie-svojstva-aljuminija