황산 알루미늄 (AL2 (SO4) 3) : 구조, 용도, 독성 - 화학 - 2025

황산 알루미늄은 화학식 상기의 무기 알루미늄 염 ₂ (SO ₄ ) _3, 일반적으로 빛나는 백색 고체 결정으로서 본. 화합물의 색상은 철 농도 및 기타 불순물의 영향을받습니다. 황산 알루미늄에는 A와 B의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

아래 이미지는 수화 된 황산 알루미늄의 흰색 결정을 보여줍니다. 결정 격자 내의 철 이온을 나타내는 갈색 착색이 없음을 알 수 있습니다.

출처 : Wikimedia Commons를 통한 Martin Walker

황산 알루미늄은 물에 잘 녹는 소금이며, 자연적으로 무수 형태로 발견되는 경우는 드뭅니다. 일반적으로 황산 알루미늄 옥타 데카 하이드레이트 또는 헥사 데카 하이드레이트의 형태로 수화됩니다.

마찬가지로, 칼륨과 암모늄, 명반으로 알려진 화합물과 함께 이중 염을 형성 할 수 있습니다. 부분적으로 이것은 알루미늄 이외의 이온을 보유하기 위해 수화물 내 물의 친 화성 때문일 수 있습니다.

황산 알루미늄은 물의 작용에 의해 수산화 알루미늄과 황산으로 분해 될 수 있습니다. 이 속성은 토양 산성화 제로 사용을 허용했습니다.

또한 특히 먼지와 접촉 할 때 독성 화합물입니다. 그러나 응고법을 이용한 정수에서부터 다양한 산업 분야에서 사용, 치료 목적으로 사용에 이르기까지 무수히 많은 용도와 응용이 있습니다.

구조

출처 : Gabriel Bolívar

황산 알루미늄은 두 알의 비율 갖는다 ³⁺ 양이온 매 3 SO위한 ₄ ^2- 음이온 의 화학식 알 직접 볼 수있다 (상부 상), ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Al을 유의 ³⁺ SO하면서 컬러 회색이다 ₄ ^2-가 (의한 산소 원자) (의한 황 원자) 노란색, 빨간색이다.

설명 된 구조 는 물 분자가 이온과 상호 작용하지 않기 때문에 Al ₂ (SO ₄ ) ₃ 의 무수 형태에 해당합니다 . 그 수화물 그러나 물은 알루미늄의 양의 중심에 흡착 될 수 ³⁺ , SO 또는 부정적인 사면체로 ₄ ^2- 수소 결합에 의해 (HOH- O-SO ₃ ^2- ).

예를 들어 Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O는 고체 구조에 18 개의 물 분자를 포함합니다. 그들 중 일부는 Al ³⁺ 또는 SO ₄ ^2- 와 직접 접촉 할 수 있습니다 . 즉, 황산 알루미늄은 내부 또는 외부 배위 물을 가질 수 있습니다.

마찬가지로 구조는 Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ 등과 같은 다른 양이온을 호스팅 할 수 있습니다 . 그러나 이에 대한 자세한 SO 존재 ₄ ^2- 음이온이 필요하다 . 무엇을 위해? 금속 불순물로 인한 양전하 증가를 중화합니다.

황산 알루미늄은 수화물이 단 사정 결정 시스템을 채택하는 경향이 있지만 많은 구조를 가질 수 있습니다.

물리 화학적 특성

외관

광택이있는 흰색 결정, 과립 또는 분말이있는 고체로 발생합니다.

분자 무게

342.31g / mol (무수).

냄새

무취

맛이 나다

적당히 떫은 달콤한 맛.

녹는 점

770º C 무수 형태 (86.5º C 8 수화물 형태)

수용성

0 ° C에서 31.2g / 100ml; 20 ° C에서 36.4g / 100ml 및 100 ° C에서 89g / 100ml.

밀도

2.67에서 2.71 g / cm ³ .

용해도

에틸 알코올에 약간 용해됩니다.

증기압

본질적으로 0입니다.

안정

공중에서 안정적입니다.

분해

녹는 점 부근에서 가열되면 분해되어 특히 독성 가스 인 황산화물을 방출 할 수 있습니다.

부식성

황산 알루미늄 용액은 알루미늄을 부식시킵니다. 또한이 화합물은 습기가있는 상태에서 금속을 부식시킬 수 있습니다.

pKa

3.3에서 3.6. 그리고 그 pH는 5 % 수용액에서 2.9 이상입니다.

용도 (용도)

물의 응고 또는 응집

-물 (음용, 서빙 또는 폐기물)과 혼합되면 황산 알루미늄은 수산화 알루미늄을 생성하여 용액의 화합물 및 입자와 복합체를 형성하여 침전을 가속화하여 황산 알루미늄으로 처리하지 않을 경우 시간이 오래 걸립니다.

-알루미늄 설페이트는 수영장 물을 청소하는데도 사용되므로 사용하기가 더 매력적입니다.

-황산 알루미늄을 사용하여 탁도와 색이없는 물을 구현하여 물의 정화를 용이하게하여 음용 성을 높였습니다. 불행히도이 정화 방법은 물 속의 알루미늄 농도를 약간 증가시킬 수 있습니다.

-알루미늄은 피부, 뇌, 폐에 축적되어 심각한 장애를 일으키는 매우 독성이 강한 금속입니다. 또한 그것이 살아있는 존재에서 어떤 기능을 수행하는지는 알려져 있지 않습니다.

-유럽 연합은 수중 알루미늄의 최대 허용 한계가 0.2mg / l를 초과하지 않도록 요구합니다. 한편, 미국 환경 보호국은 알루미늄으로 인한 수질 오염의 최대 한계가 0.05-0.2 mg / l를 초과하지 않도록 요구합니다.

-폐수 나 폐수를 황산 알루미늄으로 처리하여 인을 경제적으로 제거하거나 줄일 수 있습니다.

잉크 매염제 및 제 지용으로 사용

-알루미늄 설페이트는 착색제 또는 잉크의 매염제로 사용되어 염색되는 재료에 고정됩니다. 그것의 고정 작용은 Al (OH) ₃ 으로 인한 것이며 , 젤라틴 농도는 직물에 염료의 흡착과 협력합니다.

-설명 된 목적으로 기원전 2000 년경부터 사용되었지만 유기 염료에만 매염제가 필요합니다. 반면 합성 착색제는 매염제가 필요하지 않습니다.

-종이 제조에서 대체되었지만 여전히 종이 펄프 생산에 사용됩니다. 불순물을 제거하고 재료를 결합하고 전하를 중화하고 로진을 보정하는데도 사용되었습니다.

산업용

-콘크리트 설정을 가속화하기 위해 건설 산업에서 사용됩니다. 또한 구조물의 방수에도 사용됩니다.

-비누 및 지방 산업에서 글리세린 생산에 사용됩니다.

-석유 산업에서 작동 중에 사용하는 합성 촉매 생산에 사용됩니다.

-의약품 및 화장품 제조시 수렴 제로 제약 산업에서 사용됩니다.

-카민과 같은 착색제의 정교화에 참여합니다. 또한 스티렌 부타디엔 합성 고무 제조시 착색제로 사용됩니다.

-설탕 제조 산업에서는 사탕 수수 당밀의 정화제로 사용됩니다.

-탈취제 제조에 사용됩니다. 왜? 땀샘의 관을 좁혀서 악취를 유발하는 박테리아의 성장에 필요한 매개체 인 땀의 축적을 제한하기 때문입니다.

-가죽 태닝에 사용되며 사용에 필요한 공정입니다. 또한 비료 제조에도 사용됩니다.

-페인트, 접착제 및 실란트, 청소 및 가구 관리 제품의 제조에 첨가제로 사용됩니다.

약용 및 치료 용

-황산 알루미늄은 면역 보조제입니다. 따라서 항원이 작용 부위에서 방출 될 때 접종 된 항원에 대해 더 많은 항체를 생산하는 방식으로 항원을 처리하는 기능을 수행합니다.

-Freund의 보조제와 BCG는 물론 인터루킨과 같은 내인성 보조제를 포함한 기타 보조제는 항원에 대해 비특이적이므로 면역 작용 범위를 증가시킬 수 있습니다. 이를 통해 수많은 질병에 대한 백신 개발이 가능해졌습니다.

-알루미늄 설페이트의 응고 작용으로 처리 수에서 Q 베타, MS2, T4 및 P1과 같은 수많은 바이러스를 제거 할 수 있습니다. 결과는 황산 알루미늄으로 물을 처리하면 이러한 바이러스가 비활성화된다는 것을 나타냅니다.

-황산 알루미늄은 면도시 생기는 작은 표면 상처 나 찰과상을 치료할 때 스틱 형태 또는 분말 형태로 사용됩니다.

-일부 귀 상태의 치료에 사용되는 화합물 인 알루미늄 아세테이트의 제조에 사용됩니다. 또한 불개미 쏘 임의 결과를 완화하기 위해 큰 성공없이 사용되었습니다.

-알루미늄 설페이트 용액은 분비물을 조절할 수있는 궤양의 국소 치료에 5 %에서 10 %의 농도로 사용됩니다.

-알루미늄 설페이트의 수렴 작용은 피부 표면층을 수축시켜 단백질을 응고시키고 상처를 치유합니다.

기타 용도

-황산 알루미늄은 연못, 호수 및 하천에서 조류의 과도한 성장을 제어하는 ​​데 도움이됩니다. 그것은 또한 스페인 민달팽이와 같은 연체 동물의 제거에도 사용됩니다.

-정원사는이 화합물을 사용하여 알칼리성 토양을 산성화합니다. 물과 접촉하면 황산 알루미늄은 수산화 알루미늄으로 분해되어 황산을 희석합니다. 그런 다음 수산화 알루미늄이 침전되어 황산이 용액에 남습니다.

-황산으로 인한 토양의 산성화는 산성 토양이 있으면 꽃이 파랗게 변하는 Hydrangea라는 식물의 존재로 인해 매우 창의적인 방식으로 시각화됩니다. 즉, 그들은 민감하고 pH 변화에 반응합니다.

-알루미늄 설페이트는 화재를 진압하고 제어하기 위해 거품을 생산하는 데 관여합니다. 어떻게? 중탄산 나트륨과 반응하여 CO _2를 방출 합니다. 이 가스 는 물질의 연소 장소에 대한 O ₂ 접근 을 차단 합니다. 결과적으로 발전하고 있던 휴전.

황산 알루미늄 생산

황산 알루미늄은 미네랄 보크 사이트와 같은 알루미늄이 풍부한 화합물을 고온에서 황산과 반응시켜 합성됩니다. 다음 화학 방정식은 반응을 나타냅니다.

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

황산 알루미늄은 또한 다음 반응에 따라 수산화 알루미늄과 황산 사이의 중화 반응에 의해 형성 될 수 있습니다.

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

황산은 알루미늄과 반응하여 황산 암모늄을 형성하고 수소 분자를 가스로 방출합니다. 반응은 다음과 같이 요약됩니다.

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

종류

황산 알루미늄은 유형 A와 유형 B의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 유형 A 황산 알루미늄에서 고체는 흰색이며 철 농도는 0.5 % 미만입니다.

B 형 황산 알루미늄에서 고체는 갈색이며 철 농도가 1.5 % 미만입니다.

분류 기준이 다른 황산 알루미늄을 생산하는 산업이 있습니다. 따라서 한 산업계에서는 A 형 황산 알루미늄의 제조에 대해 산화철로서 최대 0.1 %의 철 농도를보고하고 있습니다. B 형의 경우 최대 철 농도가 0.35 %임을 나타냅니다.

독성

-황산 알루미늄은 먼지와의 접촉을 통해 독성 작용을하는 화합물로, 피부에 자극을 유발하고 잦은 접촉시 피부염을 유발합니다.

-눈에 심한 자극을 일으켜 영구적 인 부상을 입 힙니다.

-흡입시 코와 목에 자극을 주어 기침과 쉰 목소리를 유발할 수 있습니다.

-섭취하면 위염, 메스꺼움 및 구토를 유발합니다.

-황산 알루미늄에 의한 직접적인 원인은 아니지만 사용에 의한 간접적 인 독성 효과가 있습니다. 이것은 물 정화에 황산 알루미늄을 사용하여 발생하는 알루미늄의 특정 독성 영향의 경우입니다.

-알루미늄 설페이트를 사용하여 정제수에 준비된 소금을 사용하여 만성 투석을 한 환자는 매우 심각한 건강 장애를 경험합니다. 이러한 장애에는 빈혈, 투석 치매 및 뼈 질환 증가가 포함됩니다.

참고 문헌

1. Wikipedia. (2018). 황산 알루미늄. 출처 : en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. 황산 알루미늄 용액 유형 A 및 B. 출처 : aris.com.pe
3. 크리스토퍼 보이드. (2014 년 6 월 9 일). 황산 알루미늄의 주요 산업 용도. 출처 : chemservice.com
4. PubChem. (2018). 황산 알루미늄 무수. 출처 : pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. 안데 시아 화학. (2009 년 8 월 20 일). 알루미늄 황산염 안전 시트. . 출처 : andesia.com
6. 화학 책. (2017). 황산 알루미늄. 출처 : chemicalbook.com