อลูมิเนียมซัลเฟต (AL2 (SO4) 3): โครงสร้างการใช้ความเป็นพิษ - เคมี - 2026

อะลูมิเนียมซัลเฟตเป็นอลูมิเนียมเกลือนินทรีย์ของสูตร₂ (SO ₄ ) ₃มักจะเห็นเป็นเงาผลึกของแข็งสีขาว สีของสารประกอบจะได้รับอิทธิพลจากความเข้มข้นของเหล็กและสิ่งสกปรกอื่น ๆ อลูมิเนียมซัลเฟตมีสองประเภทหลัก: A และ B

ภาพล่างแสดงผลึกสีขาวของอะลูมิเนียมซัลเฟตไฮเดรต สามารถสังเกตเห็นการไม่มีสีน้ำตาลซึ่งบ่งบอกถึงไอออนของเหล็กภายในโครงตาข่ายคริสตัล

ที่มา: Martin Walker ผ่าน Wikimedia Commons

อลูมิเนียมซัลเฟตเป็นเกลือที่ละลายน้ำได้มากและในธรรมชาติหายากที่จะพบในรูปแบบปราศจากน้ำ โดยปกติจะถูกไฮเดรตในรูปของอะลูมิเนียมซัลเฟต octadecahydrate หรือ hexadecahydrate

ในทำนองเดียวกันมันสามารถสร้างเกลือคู่กับโพแทสเซียมและด้วยแอมโมเนียมสารประกอบที่เรียกว่าสารส้ม ส่วนหนึ่งอาจเกิดจากความใกล้ชิดของน้ำภายในไฮเดรตในการกักเก็บไอออนอื่นที่ไม่ใช่อลูมิเนียม

อลูมิเนียมซัลเฟตสามารถสลายได้โดยการกระทำของน้ำเป็นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และกรดซัลฟิวริก คุณสมบัตินี้อนุญาตให้ใช้เป็นสารทำให้ดินเป็นกรด

นอกจากนี้ยังเป็นสารประกอบที่เป็นพิษโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับฝุ่นของมัน อย่างไรก็ตามมีการใช้งานและการใช้งานจำนวนไม่ จำกัด ตั้งแต่การกรองน้ำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธีการตกตะกอนไปจนถึงการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆไปจนถึงการใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาโรค

โครงสร้าง

ที่มา: Gabriel Bolívar

อลูมิเนียมซัลเฟตมีอัตราส่วนของสองอัล³⁺ไพเพอร์สำหรับทุกสาม SO ₄ ^2-แอนไอออน(ภาพบน) ซึ่งสามารถมองเห็นได้โดยตรงในสูตรทางเคมีของอัล₂ (SO ₄ ) 3

สังเกตว่า Al ³⁺มีสีเทาในขณะที่ SO ₄ ^2-เป็นสีเหลือง (เนื่องจากอะตอมของกำมะถัน) และสีแดง (เนื่องจากอะตอมของออกซิเจน)

โครงสร้างในภาพประกอบสอดคล้องกับรูปแบบที่ไม่มีน้ำของ Al ₂ (SO ₄ ) ₃เนื่องจากไม่มีโมเลกุลของน้ำที่ทำปฏิกิริยากับไอออน อย่างไรก็ตามในไฮเดรตของมันน้ำสามารถดึงดูดโดยศูนย์บวกของ Al ³⁺หรือโดยเตตระฮีดราเชิงลบของ SO ₄ ^2-ด้วยพันธะไฮโดรเจน (HOH- O-SO ₃ ^2- )

ตัวอย่างเช่นAl ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ 18 โมเลกุลในโครงสร้างที่เป็นของแข็ง บางคนอาจจะอยู่ในการติดต่อโดยตรงกับ Al ³⁺หรือ SO ₄ 2- กล่าวอีกนัยหนึ่ง: อลูมิเนียมซัลเฟตสามารถมีน้ำประสานภายในหรือภายนอกได้

ในทำนองเดียวกันโครงสร้างของมันสามารถโฮสต์ไอออนบวกอื่น ๆ เช่น Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺เป็นต้น แต่สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องมีแอนไอออน SO ₄ ²มากขึ้น เพื่ออะไร? เพื่อต่อต้านการเพิ่มขึ้นของประจุบวกเนื่องจากสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะ

อลูมิเนียมซัลเฟตสามารถมีโครงสร้างได้หลายแบบแม้ว่าไฮเดรตมักจะใช้ระบบโมโนคลินิก

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

การปรากฏ

มันเกิดขึ้นเป็นของแข็งที่มีผลึกเม็ดหรือผงสีขาวแวววาว

น้ำหนักโมเลกุล

342.31 g / mol (ปราศจากน้ำ)

กลิ่น

ไม่มีกลิ่น

ลิ้มรส

รสหวานฝาดปานกลาง.

จุดหลอมเหลว

770º C anhydrous form (86.5º C octadecahydrate form)

ความสามารถในการละลายน้ำ

31.2 g / 100 ml ที่ 0 ° C; 36.4 g / 100 ml ที่ 20 ° C และ 89 g / 100 ml ที่ 100 ° C

ความหนาแน่น

2.67 ถึง 2.71 ก. / ซม. ³ .

การละลาย

ละลายได้เล็กน้อยในเอทิลแอลกอฮอล์

ความดันไอ

โดยพื้นฐานแล้วเป็นศูนย์

เสถียรภาพ

มีเสถียรภาพในอากาศ

การจำแนก

เมื่อได้รับความร้อนรอบ ๆ จุดหลอมเหลวก็สามารถสลายตัวได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งซัลเฟอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซพิษ

การกัดกร่อน

สารละลายอลูมิเนียมซัลเฟตมีฤทธิ์กัดกร่อนอลูมิเนียม นอกจากนี้สารประกอบยังสามารถกัดกร่อนโลหะเมื่อมีความชื้น

pKa

3.3 ถึง 3.6 และ pH อยู่ที่ 2.9 หรือมากกว่าในสารละลาย 5%

มีไว้เพื่ออะไร (ใช้)

การแข็งตัวหรือการตกตะกอนของน้ำ

- เมื่อผสมกับน้ำ (ดื่มเสิร์ฟหรือของเสีย) อลูมิเนียมซัลเฟตจะสร้างอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ซึ่งก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับสารประกอบและอนุภาคในสารละลายเร่งการตกตะกอนซึ่งในกรณีที่ไม่มีอลูมิเนียมซัลเฟต คงต้องใช้เวลานาน

- อลูมิเนียมซัลเฟตยังใช้ในการทำความสะอาดน้ำในสระว่ายน้ำทำให้น่าใช้ยิ่งขึ้น

- ด้วยการใช้อลูมิเนียมซัลเฟตทำให้ได้น้ำที่ปราศจากความขุ่นและสีเพิ่มความสามารถในการดื่มโดยการอำนวยความสะดวกในการทำความสะอาดน้ำ น่าเสียดายที่วิธีการทำให้บริสุทธิ์นี้สามารถทำให้อลูมิเนียมในน้ำมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

- อลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีพิษร้ายแรงซึ่งสะสมอยู่ที่ผิวหนังสมองและปอดทำให้เกิดความผิดปกติร้ายแรง นอกจากนี้ยังไม่รู้ว่ามันทำหน้าที่อะไรในสิ่งมีชีวิต

- สหภาพยุโรปกำหนดให้ขีด จำกัด สูงสุดที่อนุญาตของอลูมิเนียมในน้ำไม่เกิน 0.2 มก. / ล. ในขณะเดียวกันหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐฯกำหนดให้ขีด จำกัด สูงสุดของการปนเปื้อนของน้ำด้วยอะลูมิเนียมไม่เกิน 0.05-0.2 มก. / ล.

- การบำบัดน้ำที่ใช้แล้วหรือน้ำเสียด้วยอลูมิเนียมซัลเฟตช่วยให้สามารถกำจัดหรือลดฟอสฟอรัสในตัวได้อย่างประหยัด

ใช้เป็นหมึกพิมพ์และในการผลิตกระดาษ

- อลูมิเนียมซัลเฟตถูกนำมาใช้เป็นสารให้สีหรือหมึกที่มีความเรียบง่ายช่วยในการจับยึดวัสดุที่จะย้อม การดำเนินการแก้ไขเกิดจาก Al (OH) ₃ซึ่งความสม่ำเสมอของเจลาตินทำงานร่วมกับการดูดซับสีย้อมบนสิ่งทอ

- แม้ว่าจะถูกใช้มาตั้งแต่ประมาณ 2,000 ปีก่อนคริสตกาลตามวัตถุประสงค์ที่อธิบายไว้ แต่สีย้อมออร์แกนิกเท่านั้นที่ต้องการสีที่ไม่สม่ำเสมอ ในทางกลับกันสารให้สีสังเคราะห์ไม่จำเป็นต้องใช้สารผสมสีในการทำงาน

- มันถูกแทนที่จากการผลิตกระดาษ แต่ก็ยังคงใช้ในการผลิตเยื่อกระดาษ ขจัดสิ่งสกปรกและยังใช้ในการผูกวัสดุปรับสภาพประจุให้เป็นกลางและปรับเทียบขัดสน

ใช้ในอุตสาหกรรม

- ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างเพื่อเร่งการแข็งตัวของคอนกรีต นอกจากนี้ยังใช้ในการกันซึมของงานก่อสร้าง

- ในอุตสาหกรรมสบู่และไขมันใช้ในการผลิตกลีเซอรีน

- ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาสังเคราะห์ที่ใช้ในระหว่างการทำงาน

- ใช้ในอุตสาหกรรมยาเป็นยาสมานแผลในการเตรียมยาและเครื่องสำอาง

- มีส่วนร่วมในการทำสีอย่างละเอียดเช่นสีแดงเลือดนก นอกจากนี้ยังใช้เป็นสีในการผลิตยางสังเคราะห์สไตรีนบิวทาไดอีน

- ในอุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาลใช้เป็นเครื่องกรองกากน้ำตาลอ้อย

- ใช้ในการผลิตสารระงับกลิ่นกาย ทำไม? เนื่องจากจะทำให้ท่อของต่อมเหงื่อแคบลงจึง จำกัด การสะสมของเหงื่อซึ่งเป็นสื่อที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดกลิ่น

- ใช้ในการฟอกหนังซึ่งเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตปุ๋ย

- ใช้เป็นสารเติมแต่งในการเตรียมสีกาวและสารเคลือบหลุมร่องฟันรวมทั้งผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและดูแลเฟอร์นิเจอร์

การใช้ยาและการรักษา

- อลูมิเนียมซัลเฟตเป็นสารเสริมภูมิคุ้มกัน ดังนั้นมันจึงตอบสนองการทำงานของการประมวลผลแอนติเจนในลักษณะที่เมื่อพวกมันถูกปล่อยออกมาในบริเวณที่มีการกระทำพวกมันจะผลิตแอนติบอดีต่อแอนติเจนที่ฉีดวัคซีนได้มากขึ้น

-Freund's adjuvant และ BCG รวมทั้ง adjuvants อื่น ๆ รวมถึง endogenous เช่น interleukins ไม่เฉพาะเจาะจงสำหรับแอนติเจนทำให้สามารถเพิ่มรัศมีการออกฤทธิ์ของภูมิคุ้มกันได้ สิ่งนี้ได้รับอนุญาตให้มีการพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคต่างๆ

- การตกตะกอนของอะลูมิเนียมซัลเฟตทำให้สามารถกำจัดไวรัสจำนวนมากในน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วเช่น Q beta, MS2, T4 และ P1 ผลการวิจัยระบุว่าการบำบัดน้ำด้วยอะลูมิเนียมซัลเฟตก่อให้เกิดการยับยั้งไวรัสดังกล่าว

- อลูมิเนียมซัลเฟตใช้ในรูปของแท่งหรือเป็นผงในการรักษาบาดแผลหรือรอยถลอกตื้น ๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อโกนหนวด

- ใช้ในการผลิตอะลูมิเนียมอะซิเตทซึ่งเป็นสารประกอบที่ใช้ในการรักษาสภาพหูบางประเภท นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้โดยไม่ประสบความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญเพื่อบรรเทาผลที่ตามมาของมดไฟ

- ใช้สารละลายอลูมิเนียมซัลเฟตที่ความเข้มข้น 5% ถึง 10% ในการรักษาแผลในท้องถิ่นที่ช่วยให้สามารถควบคุมการหลั่งได้

- ฤทธิ์ฝาดของอะลูมิเนียมซัลเฟตจะทำสัญญากับชั้นผิวของผิวหนังการแข็งตัวของโปรตีนและการรักษาบาดแผล

การใช้งานอื่น ๆ

- อลูมิเนียมซัลเฟตช่วยในการควบคุมการเจริญเติบโตของสาหร่ายในสระน้ำทะเลสาบและลำธาร นอกจากนี้ยังใช้ในการกำจัดหอยเช่นเดียวกับทากสเปนอื่น ๆ

- ชาวสวนใช้สารประกอบนี้เพื่อทำให้ดินด่างเป็นกรด เมื่อสัมผัสกับน้ำอลูมิเนียมซัลเฟตจะสลายตัวเป็นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และกรดซัลฟิวริกเจือจาง จากนั้นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะตกตะกอนทิ้งกรดซัลฟิวริกไว้ในสารละลาย

- ความเป็นกรดของดินเนื่องจากกรดซัลฟิวริกสามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีที่สร้างสรรค์มากเนื่องจากมีพืชที่เรียกว่าไฮเดรนเยียซึ่งดอกไม้จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเมื่อมีดินที่เป็นกรด นั่นคือมีความอ่อนไหวและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของ pH

- อลูมิเนียมซัลเฟตมีส่วนเกี่ยวข้องกับการผลิตโฟมเพื่อต่อสู้และควบคุมไฟ อย่างไร? ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไบคาร์บอเนตปล่อย CO 2 ก๊าซนี้ปิดกั้น O ₂เข้าถึงสถานที่เผาไหม้ของวัสดุ และด้วยเหตุนี้การหยุดยิงที่กำลังพัฒนา

การผลิตอะลูมิเนียมซัลเฟต

อะลูมิเนียมซัลเฟตถูกสังเคราะห์โดยทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่อุดมด้วยอะลูมิเนียมเช่นแร่บอกไซต์กับกรดซัลฟิวริกที่อุณหภูมิสูงขึ้น สมการทางเคมีต่อไปนี้แสดงถึงปฏิกิริยา:

Al ₂ O ₃ + H ₂ SO ₄ ---> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂ O

อลูมิเนียมซัลเฟตสามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางระหว่างอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และกรดซัลฟิวริกตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2 Al (OH) ₃ + 3 H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O ---> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .18H ₂ O

กรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมเพื่อสร้างแอมโมเนียมซัลเฟตและปล่อยโมเลกุลของไฮโดรเจนออกมาเป็นก๊าซ ปฏิกิริยามีดังต่อไปนี้:

2 Al + 3 H ₂ SO ₄ ---–> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂

ประเภท

อลูมิเนียมซัลเฟตแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภท A และประเภท B ในอะลูมิเนียมซัลเฟตชนิด A ของแข็งมีสีขาวและมีความเข้มข้นของเหล็กน้อยกว่า 0.5%

ในอะลูมิเนียมซัลเฟตชนิด B ของแข็งจะมีสีน้ำตาลและมีความเข้มข้นของเหล็กน้อยกว่า 1.5%

มีอุตสาหกรรมที่ผลิตอะลูมิเนียมซัลเฟตที่มีเกณฑ์การจำแนกประเภทที่แตกต่างกัน ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงรายงานเกี่ยวกับการเตรียมอลูมิเนียมซัลเฟตชนิด A ความเข้มข้นสูงสุด 0.1% ของเหล็กเป็นเฟอริกออกไซด์ ในขณะที่ประเภท B ระบุความเข้มข้นของธาตุเหล็กสูงสุด 0.35%

ความเป็นพิษ

- อลูมิเนียมซัลเฟตเป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์เป็นพิษเมื่อสัมผัสกับฝุ่นละอองจึงทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและในกรณีที่สัมผัสบ่อยผิวหนังอักเสบ

- ทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อดวงตาแม้กระทั่งการบาดเจ็บถาวร

- การหายใจเข้าไปจะทำให้จมูกและลำคอระคายเคืองซึ่งอาจทำให้เกิดอาการไอและเสียงแหบได้

- การกลืนกินทำให้ระคายเคืองกระเพาะอาหารคลื่นไส้อาเจียน

- มีผลกระทบที่เป็นพิษแม้ว่าจะไม่ได้เกิดจากอลูมิเนียมซัลเฟตโดยตรง แต่ก็เป็นผลทางอ้อมเนื่องจากการใช้งาน นี่คือกรณีของความเป็นพิษบางอย่างของอลูมิเนียมที่เกิดจากการใช้อลูมิเนียมซัลเฟตในการทำน้ำให้บริสุทธิ์

- ผู้ป่วยที่เป็นโรคไขข้อเรื้อรังโดยใช้เกลือที่เตรียมในน้ำบริสุทธิ์โดยใช้อะลูมิเนียมซัลเฟตจะพบความผิดปกติของสุขภาพที่รุนแรงมาก ความผิดปกติเหล่านี้ ได้แก่ โรคโลหิตจางภาวะสมองเสื่อมจากการฟอกไตและการเพิ่มขึ้นของโรคกระดูก

อ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (2018) อลูมิเนียมซัลเฟต นำมาจาก: en.wikipedia.org
2. อริสอินดัสเตรียล. สารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตประเภท A และ B นำมาจาก: aris.com.pe
3. คริสโตเฟอร์บอยด์ (9 มิถุนายน 2557). อุตสาหกรรมชั้นนำใช้สำหรับอลูมิเนียมซัลเฟต นำมาจาก: chemservice.com
4. PubChem (2018) อลูมิเนียมซัลเฟตรัส นำมาจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. แอนดีเซียเคมิคอลส์. (20 สิงหาคม 2552). แผ่นนิรภัยอลูมิเนียมซัลเฟต . นำมาจาก: andesia.com
6. หนังสือเคมี. (2017) อลูมิเนียมซัลเฟต นำมาจาก: chemicalbook.com