Какие свойства имеет алюминий гидроксид
Гидроксид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Гидроксид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al(OH)3.
Краткая характеристика гидроксида алюминия
Модификации гидроксида алюминия
Физические свойства гидроксида алюминия
Получение гидроксида алюминия
Химические свойства гидроксида алюминия
Химические реакции гидроксида алюминия
Применение и использование гидроксида алюминия
Краткая характеристика гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия – неорганическое вещество белого цвета.
Химическая формула гидроксида алюминия Al(OH)3.
Плохо растворяется в воде.
Обладает способностью адсорбировать различные вещества.
Модификации гидроксида алюминия:
Известны 4 кристаллические модификации гидроксида алюминия: гиббсит, байерит, дойлеит и нордстрандит.
Гиббсит обозначается γ-формой гидроксида алюминия, а байерит – α-формой гидроксида алюминия.
Гиббсит является наиболее химически стабильной формой гидроксида алюминия.
Физические свойства гидроксида алюминия:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Al(OH)3 |
| Синонимы и названия иностранном языке для гидроксида алюминия α-формы | potassium hydroxide (англ.) aluminum hydroxide α-form (англ.) байерит (рус.) |
| Синонимы и названия иностранном языке для гидроксида алюминия γ-формы | potassium hydroxide (англ.) aluminium hydroxide (англ.) aluminum hydroxide (англ.) hydrargillite (англ.) гиббсит (рус.) гидраргиллит (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид гидроксида алюминия α-формы | бесцветные моноклинные кристаллы |
| Внешний вид гидроксида алюминия γ-формы | белый моноклинные кристаллы |
| Цвет | белый, бесцветный |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность гидроксида алюминия γ-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2420 |
| Плотность гидроксида алюминия γ-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,42 |
| Температура разложения гидроксида алюминия α-формы, °C | 150 |
| Температура разложения гидроксида алюминия γ-формы, °C | 180 |
| Молярная масса, г/моль | 78,004 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия получают в результате следующих химических реакций:
- 1. в результате взаимодействия хлорида алюминия и гидроксида натрия:
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl.
При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.
Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи, избегая их избытка.
- 2. в результате взаимодействия хлорида алюминия, карбоната натрия и воды:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl.
При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.
Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии водорастворимых солей алюминия с карбонатами щелочных металлов.
Химические свойства гидроксида алюминия. Химические реакции гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.
Химические свойства гидроксида алюминия аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом натрия:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (t ≈ 1000 °C),
Al(OH)3 + 3NaOH → Na3[Al(OH)6],
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].
В результате реакции образуются в первом случае – алюминат натрия и вода, во втором – гексагидроксоалюминат натрия, в третьем – тетрагидроксоалюминат натрия. В третьем случае в качестве исходного вещества гидроксид натрия используется в виде концентрированного раствора.
2. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом калия:
Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O (t ≈ 1000 °C),
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4].
В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором – тетрагидроксоалюминат калия. Во втором случае в качестве исходного вещества гидроксид калия используется в виде концентрированного раствора.
3. реакция гидроксида алюминия с азотной кислотой:
Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O.
В результате реакции образуются нитрат алюминия и вода.
Аналогично проходят реакции гидроксида алюминия и с другими кислотами.
4. реакция гидроксида алюминия с фтороводородом:
Al(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O,
6HF + Al(OH)3 → H3[AlF6] + 3H2O.
В результате реакции образуются в первом случае – фторид алюминия и вода, во втором – гексафтороалюминат водорода и вода. При этом фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используется в виде раствора.
5. реакция гидроксида алюминия с бромоводородом:
Al(OH)3 + 3HBr → AlBr3 + 3H2O.
В результате реакции образуются бромид алюминия и вода.
6. реакция гидроксида алюминия с йодоводородом:
Al(OH)3 + 3HI → AlI3 + 3H2O.
В результате реакции образуются йодид алюминия и вода.
7. реакция термического разложения гидроксида алюминия:
Al(OH)3 → AlO(OH) + H2O (t = 200 °C),
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (t = 575 °C).
В результате реакции образуются в первом случае – метагидроксид алюминия и вода, во втором – оксид алюминия и вода.
8. реакция гидроксида алюминия и карбоната натрия:
2Al(OH)3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O.
В результате реакции образуются алюминат натрия, оксид углерода (IV) и вода.
10. реакция гидроксида алюминия и гидроксида кальция:
Ca(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ca[Al(OH)4]2.
В результате реакции образуется тетрагидроксоалюмината кальция.
Применение и использование гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия используется при очистке воды (как адсорбирующее вещество), в медицине, в качестве наполнителя в зубной пасте (как абразивное вещество), пластиках и пластмассах (как антипирен).
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
карта сайта
гидроксид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида
Коэффициент востребованности
7 684
Источник
Гидроксид алюминия — неорганическое вещество, щелочь алюминия, 
формула Al(OH)3. Встречается в природе, входит в состав бокситов.
Свойства
Существует в четырех кристаллических модификациях и в виде коллоидного раствора, гелеобразного вещества. Реактив почти не водорастворим. Не горит, не взрывается, не ядовит.
В твердом виде — мелкокристаллический рыхлый порошок, белый или прозрачный, иногда с легким серым или розовым оттенком. Гелеобразный гидроксид тоже белый.
Химические свойства у твердой и гелеобразной модификации отличаются. Твердое вещество достаточно инертно, не вступает в реакции с кислотами, щелочами, другими элементами, но может образовывать метаалюминаты в результате сплавления с твердыми щелочами или карбонатами.
Гелеобразное вещество проявляет амфотерные свойства, то есть реагирует и с кислотами, и со щелочами. В реакции с кислотами образуются соли алюминия соответствующей кислоты, со щелочами — соли другого типа, алюминаты. Не вступает в реакции с раствором аммиака.
При нагревании гидроксид разлагается на оксид и воду.
Меры предосторожности
Реактив относится к четвертому классу опасности, считается пожаробезопасным и практически безопасным для человека и окружающей среды. Осторожность нужно проявлять только с аэрозольными частицами в воздухе: пыль оказывает раздражающее воздействие на органы дыхания, кожу, слизистые оболочки.
Поэтому на рабочих местах, где возможно образование большого количества пыли гидроксида алюминия, сотрудники должны использовать средства защиты для органов дыхания, глаз и кожи. Следует наладить контроль содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ по методике, утвержденной ГОСТом.
Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, а при необходимости — местными аспирационными отсосами.
Хранят твердую гидроокись алюминия в многослойных бумажных мешках или другой таре для сыпучих продуктов.
Применение
— В промышленности реактив используется для получения чистого алюминия и 
производных алюминия, например, оксида алюминия, сернокислого и фтористого алюминия.
— Оксид алюминия, получаемый из гидроксида, применяется для получения искусственных рубинов для нужд лазерной техники, корундов — для сушки воздуха, очистки минеральных масел, для производства наждака.
— В медицине используется как обволакивающее средство и антацид длительного действия для нормализации кислотно-щелочного баланса ЖКТ человека, для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гастро-эзофагеального рефлюкса и некоторых других заболеваний.
— В фармакологии входит в состав вакцин для усиления иммунной реакции организма на воздействие введенной инфекции.
— В водоочистке — как адсорбент, помогающий удалять из воды различные загрязнения. Гидроксид активно вступает в реакции с веществами, которые нужно удалить, образуя нерастворимые соединения.
— В химпроме используется как экологичный антипирен для полимеров, силиконов, каучуков, лакокрасочных материалов — чтобы ухудшить их горючесть, способность к возгоранию, подавить выделение дыма и токсичных газов.
— В производстве зубной пасты, минеральных удобрений, бумаги, красителей, криолита.
Источник
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC Гидроксид алюминия | |
| Систематическое название ИЮПАК Триоксиданид алюминия (3+) | |
| Другие имена Алюминиевая кислота Гидроксид Ортоалюминовая кислота | |
| Идентификаторы | |
Количество CAS |
|
3D модель ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ |
|
| ЧЭМБЛ |
|
| ChemSpider |
|
| DrugBank |
|
| ECHA InfoCard | 100.040.433 |
| КЕГГ |
|
PubChem CID |
|
| Номер RTECS |
|
| UNII |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) |
|
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Свойства | |
Химическая формула | Al (OH) 3 |
| Молярная масса | 78,00 г / моль |
| Внешность | Белый аморфный порошок |
| Плотность | 2,42 г / см 3 , твердый |
| Температура плавления | 300 ° С (572 ° F, 573 К) |
Растворимость в воде | 0,0001 г / 100 мл |
Произведение растворимости ( K уд ) | 3 × 10 −34 |
| Растворимость | растворим в кислотах и щелочах |
| Кислотность (p K a ) | > 7 |
| Изоэлектрическая точка | 7,7 |
| Термохимия | |
Std энтальпия | −1277 кДж · моль −1 |
| Фармакология | |
Код УВД | A02AB01 ( ВОЗ ) |
Категория беременности |
|
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материала |
| Пиктограммы GHS | |
Положения об опасности GHS | H319 , H335 |
Меры предосторожности GHS | P264 , P261 , P280 , P271 , P312 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P337 + 313 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | 1 |
| точка возгорания | Не воспламеняется |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | > 5000 мг / кг (крыса, перорально) |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Никто |
Родственные соединения | Оксид натрия , гидроксид алюминия оксид |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
| проверить ( что есть ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Гидроксид алюминия , Al (OH) 3 , встречается в природе как минерал гиббсит (также известный как гидраргиллит) и три его гораздо более редких полиморфа : байерит, дойлит и нордстрандит. Гидроксид алюминия является амфотерным по своей природе, т. Е. Обладает как основными, так и кислотными свойствами. Близкими родственниками являются гидроксид алюминия AlO (OH) и оксид алюминия или оксид алюминия (Al 2 O 3 ), последний из которых также является амфотерным. Эти соединения вместе являются основными компонентами бокситов алюминиевой руды .
Структура
Al (OH) 3 состоит из двойных слоев гидроксильных групп, причем ионы алюминия занимают две трети октаэдрических отверстий между двумя слоями. Распознаются четыре полиморфа . Все слои состоят из октаэдрических единиц гидроксида алюминия с водородными связями между слоями. Полиморфы различаются по наложению слоев. Все формы кристаллов Al (OH) 3 гексагональны:
- гиббсит также известен как γ-Al (OH) 3 или α-Al (OH) 3
- байерит также известен как тригидрат α-Al (OH) 3 или β-оксида алюминия [ необходима цитата ]
- нордстрандит также известен как Al (OH) 3
- дойлит
Гидрагиллит , который когда-то считался гидроксидом алюминия, представляет собой фосфат алюминия . Тем не менее, и гиббсит, и гидраргиллит относятся к одному и тому же полиморфизму гидроксида алюминия, причем гиббсит чаще всего используется в Соединенных Штатах, а гидраргиллит чаще используется в Европе. Гидраргиллит назван в честь греческих слов, обозначающих воду ( гидра ) и глина ( аргиллы ).
Свойства
Гидроксид алюминия амфотерный . В кислоте он действует как основание Бренстеда – Лоури . Он нейтрализует кислоту, образуя соль:
3 HCl + Al (OH) 3 → AlCl 3 + 3 H 2 O
В основаниях он действует как кислота Льюиса , связывая ионы гидроксида:
Al (OH) 3 + OH – → Al (OH) 4 –
Производство
Резервуары для красного шлама (этот в Штаде , Германия) содержат коррозионные остатки от производства гидроксида алюминия.
Практически весь гидроксид алюминия, используемый в коммерческих целях, производится по процессу Байера, который включает растворение боксита в гидроксиде натрия при температурах до 270 ° C (518 ° F). Твердые отходы, бокситовые хвосты , удаляются, а гидроксид алюминия осаждается из оставшегося раствора алюмината натрия . Этот гидроксид алюминия можно превратить в оксид алюминия или оксид алюминия путем прокаливания .
Остаток или бокситовые хвосты , которые в основном представляют собой оксид железа, очень едкие из-за остаточного гидроксида натрия. Исторически хранился в лагунах; это привело к аварии на глиноземном заводе в Айке в 2010 году в Венгрии, где прорыв дамбы привел к гибели девяти человек. Еще 122 человека обратились за лечением от химических ожогов. Грязь залила 40 квадратных километров (15 квадратных миль) земли и достигла Дуная . Хотя грязь считалась нетоксичной из-за низкого уровня тяжелых металлов, связанная с ней суспензия имела pH 13.
Использует
Огнезащитный наполнитель
Гидроксид алюминия также находит применение в качестве огнестойкого наполнителя для полимеров. Он выбран для этих применений, потому что он бесцветен (как и большинство полимеров), недорог и обладает хорошими огнезащитными свойствами. Гидроксид магния и смеси хунтита и гидромагнезита используются аналогичным образом. Он разлагается при температуре около 180 ° C (356 ° F), поглощая при этом значительное количество тепла и выделяя водяной пар. Помимо того, что он ведет себя как антипирен, он очень эффективен в качестве подавителя дыма в широком спектре полимеров, особенно в полиэфирах, акрилах, этиленвинилацетате, эпоксидных смолах, ПВХ и резине.
Предшественник соединений Al
Гидроксид алюминия является сырьем для производства других соединений алюминия: специального кальцинированного оксида алюминия, сульфата алюминия , хлорида полиалюминия, хлорида алюминия , цеолитов , алюмината натрия , активированного оксида алюминия и нитрата алюминия .
Свежеосажденный гидроксид алюминия образует гели , которые являются основой применения солей алюминия в качестве флокулянтов при очистке воды. Этот гель со временем кристаллизуется. Гели гидроксида алюминия могут быть дегидратированы (например, с использованием смешивающихся с водой неводных растворителей, таких как этанол ) с образованием порошка аморфного гидроксида алюминия, который легко растворяется в кислотах. Нагревание превращает его в активированный оксид алюминия, который используется в качестве осушителей , адсорбента при очистке газов и носителей катализаторов .
Фармацевтическая
Под общим названием «альгельдрат» гидроксид алюминия используется в качестве антацида у людей и животных (в основном кошек и собак). Он предпочтительнее других альтернатив, таких как бикарбонат натрия, потому что Al (OH) 3 , будучи нерастворимым, не увеличивает pH желудка выше 7 и, следовательно, не вызывает секрецию избытка кислоты желудком. Торговые марки включают Alu-Cap, Aludrox, Gaviscon или Pepsamar. Он реагирует с избытком кислоты в желудке, снижая кислотность содержимого желудка, что может облегчить симптомы язвы , изжоги или диспепсии . Такие продукты могут вызывать запор , поскольку ионы алюминия подавляют сокращения гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта, замедляя перистальтику и удлиняя время, необходимое для прохождения стула через толстую кишку . Некоторые такие продукты разработаны для минимизации таких эффектов за счет включения гидроксида магния или карбоната магния в равных концентрациях , которые обладают уравновешивающим слабительным действием.
Это соединение также используется для контроля гиперфосфатемии (повышенного уровня фосфата или фосфора в крови) у людей и животных, страдающих почечной недостаточностью. Обычно почки отфильтровывают избыток фосфата из крови, но почечная недостаточность может вызвать накопление фосфата. Соль алюминия при попадании внутрь связывается с фосфатом в кишечнике и снижает количество абсорбируемого фосфора.
Осажденный гидроксид алюминия включен в качестве адъюванта в некоторые вакцины (например, вакцину против сибирской язвы ). Одной из хорошо известных марок адъюванта гидроксида алюминия является Alhydrogel, производимый Brenntag Biosector. Поскольку он хорошо абсорбирует белок, он также действует для стабилизации вакцин, предотвращая осаждение белков в вакцине или прилипание к стенкам контейнера во время хранения. Гидроксид алюминия иногда называют « квасцами », этот термин обычно используется для обозначения одного из нескольких сульфатов.
Составы вакцины, содержащие гидроксид алюминия, стимулируют иммунную систему , вызывая высвобождение мочевой кислоты , иммунологического сигнала опасности . Это сильно привлекает определенные типы моноцитов, которые дифференцируются в дендритные клетки . Дендритные клетки улавливают антиген, переносят его в лимфатические узлы и стимулируют Т-клетки и В-клетки . По-видимому, он способствует индукции хорошего ответа Th2 , поэтому его можно использовать для иммунизации против патогенов, которые блокируются антителами. Тем не менее, он имеет мало возможностей , чтобы стимулировать клеточный ответ (Th1) иммунного, важный для защиты от многих патогенных микроорганизмов, не является полезным , когда антиген является пептид основанным.
Безопасность
Гидроксид алюминия, как и большинство соединений алюминия, малотоксичен.
В 1960-х и 1970-х годах предполагалось, что алюминий связан с различными неврологическими расстройствами , включая болезнь Альцгеймера . С тех пор многочисленные эпидемиологические исследования не обнаружили связи между воздействием алюминия или проглоченного алюминия и неврологическими расстройствами, хотя вводимый алюминий в этих исследованиях не рассматривался.
Ссылки
внешняя ссылка
- Международная карта химической безопасности 0373
- «Некоторые свойства гидроксида алюминия, осажденного в присутствии глин», Институт почвенных исследований, Р.С. Тернер, Министерство сельского хозяйства, Оттава.
- Влияние старения на свойства полиядерных катионов гидроксиалюминия
- Второй вид полиядерного катиона гидроксиалюминия, его образование и некоторые свойства
Источник