سولفات آلومینیوم 17%Aluminum sulfate 17%

سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم نمکی با فرمول Al₂(SO₄)₃ است. این ماده در آب محلول است و عمدتاً به عنوان یک عامل انعقاد (تقویت کننده برخورد ذرات با خنثی کردن بار) در تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه خانه های فاضلاب و همچنین در تولید کاغذ استفاده می شود.شکل بی آب به طور طبیعی به عنوان یک میلوسوویچیت معدنی کمیاب، به عنوان مثال در محیط های آتشفشانی و در زباله های حاصل از سوزاندن زباله های معدن زغال سنگ یافت می شود. سولفات آلومینیوم به ندرت به عنوان نمک بی آب دیده می شود.

تعدادی هیدرات مختلف را تشکیل می دهد که فرم شانزده آبه(هگزادکا هیدارت) Al₂(SO₄)₃·16H₂O و هجده آبه(اکتادکا هیدرات) Al₂(SO₄)₃·18H₂O رایج ترین آنها هستند. هپتادکاهیدرات، که فرمول آن را می توان به صورت [Al(H₂O)₆]₂(SO₄)₃·5H2O نوشت، به طور طبیعی به عنوان آلونوژن معدنی وجود دارد.

سولفات آلومینیوم را گاهی در برخی صنایع آلوم یا زاج کاغذساز می نامند. با این حال، نام “زاج” بیشتر و به درستی برای هر نمک سولفات دوگانه با فرمول عمومی XAl(SO)₄.12H2O استفاده می شود. که در آن X یک کاتیون تک ظرفیتی مانند پتاسیم یا آمونیوم است.

تولید در آزمایشگاه

سولفات آلومینیوم ممکن است با افزودن هیدروکسید آلومینیوم، Al(OH)3، به اسید سولفوریک، H2SO4 ساخته شود:

یا با حرارت دادن فلز آلومینیوم در محلول اسید سولفوریک:

از شیست های زاج

شیست های آلوم که در ساخت سولفات آلومینیوم به کار می روند، مخلوطی از پیریت آهن، سیلیکات آلومینیوم و مواد مختلف قیر هستند و در باواریا ، بوهمیا، بلژیک و اسکاتلند یافت می شوند. اینها یا برشته می شوند یا در معرض هوازدگی هوا هستند. در فرآیند برشته کردن، اسید سولفوریک تشکیل می‌شود و روی خاک رس عمل می‌کند و سولفات آلومینیوم را تشکیل می‌دهد، شرایط مشابهی در هنگام هوازدگی ایجاد می‌شود. اکنون جرم به طور سیستماتیک با آب استخراج می شود و محلولی از سولفات آلومینیوم با وزن مخصوص 1.16 تهیه می شود. این محلول برای مدتی باقی می ماند (برای اینکه سولفات کلسیم و سولفات پایه آهن (III) جدا شوند) و سپس تا زمانی که سولفات آهن (II) در هنگام خنک شدن متبلور شود تبخیر می شود. سپس کشیده شده و تبخیر می شود تا به وزن مخصوص 1.40 برسد. اکنون اجازه داده شده تا مدتی بماند و از هر رسوبی تخلیه شود.

از خاک رس یا بوکسیت

در تهیه سولفات آلومینیوم از خاک رس یا بوکسیت، این ماده به آرامی کلسینه می شود، سپس با اسید سولفوریک و آب مخلوط می شود و به تدریج حرارت داده می شود تا به جوش آید. در صورت استفاده از اسید غلیظ، معمولاً به گرمای خارجی نیاز نیست زیرا تشکیل سولفات آلومینیوم گرمازا است. اجازه داده می شود مدتی بماند و محلول شفاف کشیده می شود.

از کرایولیت

هنگامی که کرایولیت به عنوان سنگ معدن استفاده می شود، آن را با کربنات کلسیم مخلوط کرده و حرارت می دهند. به این ترتیب سدیم آلومینات تشکیل می شود. سپس با آب استخراج می شود و با بی کربنات سدیم یا با عبور جریان دی اکسید کربن از محلول رسوب می کند. سپس رسوب در اسید سولفوریک حل می شود.

موارد استفاده از سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم کاربردهای متفاوتی در زندگی روزمره دارد و همچنین در چندین صنعت ضروری استفاده می شود. در واقع، شما احتمالاً هر روز بدون اینکه بدانید با آن در تماس هستید!

مصارف خانگی

برخی از رایج ترین کاربردهای سولفات آلومینیوم در داخل خانه یافت می شود. این ترکیب اغلب در جوش شیرین یافت می شود، اگرچه در مورد مناسب بودن افزودن آلومینیوم به رژیم غذایی اختلاف نظر وجود دارد. برخی از ضد تعریق ها به دلیل خواص ضد باکتریایی آن حاوی سولفات آلومینیوم هستند، اگرچه از سال 2005، FDA آن را به عنوان کاهش دهنده رطوبت به رسمیت نمی شناسد. در نهایت، این ترکیب یک ماده قابض برای جلوگیری از خونریزی بریدگی های کوچک طراحی شده است.

باغبانی

از دیگر کاربردهای جالب سولفات آلومینیوم در اطراف خانه در باغبانی است. از آنجایی که سولفات آلومینیوم بسیار اسیدی است، گاهی اوقات به خاک های بسیار قلیایی اضافه می شود تا pH گیاهان را متعادل کند. هنگامی که سولفات آلومینیوم با آب تماس پیدا می کند، هیدروکسید آلومینیوم و محلول اسید سولفوریک بسیار رقیق شده تشکیل می دهد که اسیدیته خاک را تغییر می دهد. باغبانانی که ادریسی می کارند از این خاصیت برای تغییر رنگ گل (آبی یا صورتی) گل هندی استفاده می کنند زیرا این گیاه به pH خاک بسیار حساس است.

تصفیه آب

یکی از مهمترین کاربردهای سولفات آلومینیوم در تصفیه آب است. هنگامی که به آب اضافه می شود، باعث می شود ناخالصی های میکروسکوپی با هم به صورت ذرات بزرگتر و بزرگتر جمع شوند. این توده های ناخالصی سپس در ته ظرف می نشینند یا حداقل به اندازه ای بزرگ می شوند که آنها را از آب خارج کنند. این امر آب را برای نوشیدن ایمن تر می کند. بر همین اساس، گاهی اوقات از سولفات آلومینیوم نیز در استخرها برای کاهش کدر شدن آب استفاده می شود.

رنگرزی پارچه

یکی دیگر از کاربردهای فراوان سولفات آلومینیوم در رنگرزی و چاپ روی پارچه است. هنگامی که این ترکیب در مقدار زیادی آب که دارای pH خنثی یا کمی قلیایی است حل شود، ماده ای رنگی به نام هیدروکسید آلومینیوم تولید می کند. این ماده رنگی با نامحلول کردن رنگ در آب به چسبیدن رنگ ها به الیاف پارچه کمک می کند. بنابراین، نقش سولفات آلومینیوم به عنوان یک “تثبیت کننده” رنگ است، به این معنی که با ساختار مولکولی رنگ و پارچه ترکیب می شود تا زمانی که پارچه خیس می شود، رنگ تمام نشود.

کاغذ سازی

در گذشته از سولفات آلومینیوم در ساخت کاغذ استفاده می شد، اگرچه مواد مصنوعی بیشتر جایگزین آن شده است. سولفات آلومینیوم به اندازه کاغذ کمک کرد. در این فرآیند، سولفات آلومینیوم با صابون رزین ترکیب شد تا قدرت جذب کاغذ تغییر کند. این امر خاصیت جذب جوهر کاغذ را تغییر می دهد. استفاده از سولفات آلومینیوم به این معنی است که کاغذ در شرایط اسیدی ساخته شده است. استفاده از عوامل اندازه‌گیری مصنوعی به این معنی است که می‌توان کاغذ بدون اسید تولید کرد. کاغذهای بدون اسید به سرعت کاغذهای با اندازه اسیدی تجزیه نمی شوند.

سولفات آلومینیوم برای تولید بسیاری از محصولاتی که روزانه استفاده می کنید استفاده می شود. حتی آبی که می نوشید با استفاده از سولفات آلومینیوم فیلتر می شود!