ALUMINIUM SULFAT (AL2 (SO4) 3): STRUKTUR, KEGUNAAN, KETOKSIKAN - KIMIA - 2026

The aluminium sulfat adalah garam aluminium bukan organik formula A ₂ (SO ₄ ) _3, biasanya dilihat sebagai kristal pepejal putih berkilat. Warna sebatian akan dipengaruhi oleh kepekatan zat besi dan kekotoran lain. Terdapat dua jenis aluminium sulfat utama: A dan B.

Gambar bawah menunjukkan kristal putih aluminium sulfat terhidrat. Ketiadaan pewarnaan coklat dapat diperhatikan, yang menunjukkan ion besi di dalam kisi kristal.

Sumber: Martin Walker melalui Wikimedia Commons

Aluminium sulfat adalah garam yang sangat larut di dalam air dan di alam jarang didapati dalam bentuk anhidratnya. Ia biasanya terhidrat dalam bentuk aluminium sulfat octadecahydrate atau hexadecahydrate.

Begitu juga, ia dapat membentuk garam berganda dengan kalium, dan dengan amonium, sebatian yang dikenali sebagai tawas. Sebahagian ini mungkin disebabkan oleh pertalian air dalam hidrat untuk mengekalkan ion selain daripada aluminium.

Aluminium sulfat dapat dipecah dengan tindakan air menjadi aluminium hidroksida dan asid sulfurik. Properti ini telah membenarkan penggunaannya sebagai pengasid tanah.

Ia juga merupakan sebatian toksik, terutama jika bersentuhan dengan habuknya. Namun, ia memiliki jumlah penggunaan dan aplikasi yang tidak terbatas, mulai dari pemurnian air dengan metode pembekuan, melalui penggunaannya di berbagai industri, hingga penggunaannya untuk tujuan terapi.

Struktur

Sumber: Gabriel Bolívar

Aluminium sulfat mempunyai nisbah dua kation Al ³⁺ untuk setiap tiga anion SO ₄ ^2- (gambar atas), yang dapat dilihat secara langsung dalam formula kimianya Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Perhatikan bahawa Al ³⁺ berwarna kelabu, sementara SO ₄ ^2- berwarna kuning (disebabkan oleh atom sulfur) dan merah (kerana atom oksigen).

Struktur yang digambarkan sesuai dengan bentuk anhidrat Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , kerana tidak ada molekul air yang berinteraksi dengan ion. Akan tetapi, dalam hidratnya , air dapat ditarik oleh pusat positif Al ³⁺ , atau oleh tetrahedra negatif SO ₄ ^2- melalui ikatan hidrogen (HOH-O-SO ₃ ^2- ).

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O, misalnya, mengandungi 18 molekul air dalam struktur padatnya. Sebilangan daripada mereka mungkin bersentuhan langsung dengan Al ³⁺ atau SO ₄ ^2- . Dengan kata lain: aluminium sulfat boleh mempunyai air koordinat dalaman atau luaran.

Begitu juga, strukturnya dapat menampung kation lain seperti Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , dll. Tetapi untuk ini, kehadiran lebih banyak anion SO ₄ ^2- diperlukan . Untuk apa? Untuk meneutralkan kenaikan cas positif kerana kekotoran logam.

Aluminium sulfat boleh mempunyai banyak struktur, walaupun hidratnya cenderung menggunakan sistem kristal monoklinik.

Sifat fizikal dan kimia

Penampilan

Ia berlaku sebagai pepejal dengan kristal, butiran atau serbuk putih berkilau.

Berat molekul

342.31 g / mol (anhidrat).

Bau

Ia tidak berbau

Rasa

Rasa manis sederhana.

Takat lebur

Bentuk anhidrat 770º C (bentuk oktadecahidrat 86.5º C)

Keterlarutan air

31.2 g / 100 ml pada 0 ° C; 36.4 g / 100 ml pada 20 ° C dan 89 g / 100 ml pada 100 ° C.

Ketumpatan

2.67 hingga 2.71 g / cm ³ .

Keterlarutan

Larut sedikit dalam etil alkohol.

Tekanan wap

Pada asasnya sifar.

Kestabilan

Stabil di udara.

Penguraian

Apabila dipanaskan, di sekitar titik leburnya, ia dapat terurai, mengeluarkan terutamanya sulfur oksida, gas beracun.

Kekotoran

Larutan aluminium sulfat menghakis aluminium. Juga sebatian tersebut dapat menghakis logam sekiranya terdapat kelembapan.

pKa

3.3 hingga 3.6. Dan pHnya 2.9 atau lebih dalam larutan berair 5%.

Untuk apa (kegunaan)

Pembekuan atau pengumpulan air

-Ketika dicampurkan dengan air (boleh diminum, dihidangkan atau dibuang), aluminium sulfat menghasilkan aluminium hidroksida, yang membentuk kompleks dengan sebatian dan zarah dalam larutan, mempercepat pemendapannya, yang jika tidak ada rawatan dengan aluminium sulfat ia akan memakan masa yang lama.

-Aluminium sulfat juga digunakan untuk membersihkan air kolam renang, sehingga lebih menarik untuk digunakan.

-Melalui penggunaan aluminium sulfat, air tanpa kekeruhan dan warna dicapai, meningkatkan keupayaannya dengan memudahkan pembersihan air. Malangnya kaedah pemurnian ini dapat menyebabkan kepekatan aluminium yang sedikit meningkat di dalam air.

-Aluminium adalah logam yang sangat toksik yang terkumpul di kulit, otak dan paru-paru, menyebabkan gangguan serius. Tambahan pula, tidak diketahui fungsi apa yang dilakukannya pada makhluk hidup.

- Kesatuan Eropah menghendaki had maksimum aluminium dalam air tidak melebihi 0.2 mg / l. Sementara itu, Agensi Perlindungan Lingkungan AS memerlukan had maksimum pencemaran air dengan aluminium tidak melebihi 0.05-0.2 mg / l.

-Rawatan air terpakai atau kumbahan dengan aluminium sulfat memungkinkan penghapusan atau pengurangan fosfor di dalamnya, secara ekonomi.

Gunakan sebagai pengawal tinta dan pembuatan kertas

-Aluminium sulfat telah digunakan sebagai bahan pewarna atau tinta, membantu melekatkan bahan yang akan dicelup. Tindakan pembetulannya disebabkan oleh Al (OH) ₃ , yang konsistensi agar-agar bekerjasama dengan penjerapan pewarna pada tekstil.

- Walaupun telah digunakan sejak sekitar tahun 2000 SM untuk tujuan yang dijelaskan, hanya pewarna organik yang memerlukan mordant. Pewarna sintetik, sebaliknya, tidak memerlukan mordan untuk melakukan tugas mereka.

-Ia telah dipindahkan dari pembuatan kertas, tetapi masih digunakan dalam pengeluaran pulpa kertas. Ia menghilangkan kekotorannya, dan juga telah digunakan untuk mengikat bahan, meneutralkan cas dan menentukurkan rosin.

Kegunaan industri

-Digunakan dalam industri pembinaan untuk mempercepat pemasangan konkrit. Selain itu, ia digunakan dalam kalis air pembinaan.

-Dalam industri sabun dan lemak ia digunakan dalam pengeluaran gliserin.

-Ia digunakan dalam industri minyak dalam pengeluaran pemangkin sintetik yang mereka gunakan semasa operasi mereka.

-Ia digunakan dalam industri farmaseutikal sebagai astringen dalam penyediaan ubat dan kosmetik.

-Ia mengambil bahagian dalam penjelasan pewarna seperti carmine. Ia juga digunakan sebagai pewarna dalam pembuatan getah sintetik styrene butadiene.

-Dalam industri pembuatan gula ia digunakan sebagai pembersih molase tebu.

-Ia digunakan dalam pembuatan deodoran. Kenapa? Kerana ia menyebabkan penyempitan saluran kelenjar peluh, sehingga membatasi pengumpulan peluh, media yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteria penyebab bau.

-Ia digunakan dalam penyamakan kulit, proses yang diperlukan untuk penggunaannya. Selain itu, ia digunakan dalam pembuatan baja.

-Ia digunakan sebagai bahan tambahan dalam penyediaan cat, pelekat dan sealant, serta produk pembersih dan penjagaan perabot.

Penggunaan perubatan dan terapi

-Aluminium sulfat adalah bahan tambahan imun. Oleh itu, ia memenuhi fungsi memproses antigen sedemikian rupa sehingga ketika mereka dilepaskan di lokasi tindakan mereka, mereka menghasilkan pengeluaran antibodi yang lebih besar terhadap antigen yang diinokulasi.

-Fuund's adjuvant dan BCG, serta adjuvan lain, termasuk endogen seperti interleukin, tidak spesifik untuk antigen, yang memungkinkan peningkatan radius tindakan imun. Ini telah memungkinkan pengembangan vaksin terhadap banyak penyakit.

Tindakan koagulan aluminium sulfat telah memungkinkan penghapusan banyak virus dalam air terawat, antara lain: Q beta, MS2, T4 dan P1. Hasilnya menunjukkan bahawa rawatan air dengan aluminium sulfat menghasilkan penyahaktifan virus tersebut.

-Aluminium sulfat digunakan dalam bentuk tongkat atau sebagai serbuk untuk merawat luka atau lecet kecil yang cetek yang dihasilkan semasa mencukur.

-Ia digunakan dalam pembuatan aluminium asetat, sebatian yang digunakan dalam rawatan beberapa keadaan telinga. Ia juga telah digunakan, tanpa keberhasilan yang signifikan, untuk mengurangkan akibat sengatan semut api.

-Penyelesaian aluminium sulfat digunakan, pada kepekatan 5% hingga 10%, dalam rawatan ulser tempatan yang memungkinkan kawalan rembesannya.

-Kesan astringen aluminium sulfat mengontrak lapisan permukaan kulit, membekukan protein dan menyembuhkan luka.

Kegunaan lain

-Aluminium sulfat membantu dalam mengawal pertumbuhan alga yang berlebihan di kolam, tasik dan sungai. Ia juga digunakan dalam penghapusan moluska, antara lain slug Sepanyol.

-Tukang kebun menggunakan sebatian ini untuk mengasamkan tanah beralkali. Bersentuhan dengan air mereka, aluminium sulfat terurai menjadi aluminium hidroksida dan asid sulfurik cair. Kemudian, aluminium hidroksida mendakan, meninggalkan asid sulfurik dalam larutan.

-Pengasaman tanah akibat asid sulfurik digambarkan dengan cara yang sangat kreatif, kerana adanya tanaman yang disebut Hydrangea, yang bunganya menjadi biru di hadapan tanah yang berasid; iaitu, mereka sensitif dan bertindak balas terhadap perubahan pH.

-Aluminium sulfat terlibat dalam penghasilan busa untuk melawan dan mengawal api. Bagaimana? Bertindak balas dengan natrium bikarbonat, membebaskan CO ₂ . Gas ini menyekat akses O ₂ ke tapak pembakaran bahan; dan akibatnya gencatan senjata yang sedang berkembang.

Pengeluaran aluminium sulfat

Aluminium sulfat disintesis dengan bertindak balas sebatian kaya aluminium, seperti bauksit mineral, dengan asid sulfurik pada suhu tinggi. Persamaan kimia berikut menunjukkan tindak balas:

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

Aluminium sulfat juga dapat dibentuk oleh reaksi peneutralan antara aluminium hidroksida dan asid sulfurik, sesuai dengan reaksi berikut:

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

Asid sulfat bertindak balas dengan aluminium untuk membentuk ammonium sulfat dan melepaskan molekul hidrogen sebagai gas. Reaksinya digariskan seperti berikut:

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

Jenis-Jenis

Aluminium sulfat dikelaskan kepada dua jenis: jenis A dan jenis B. Dalam aluminium sulfat jenis A, pepejal berwarna putih dan mempunyai kepekatan besi kurang dari 0.5%.

Dalam aluminium sulfat jenis B, pepejal berwarna coklat dan mempunyai kepekatan besi kurang dari 1.5%.

Terdapat industri yang menghasilkan aluminium sulfat yang mempunyai kriteria yang berbeza untuk klasifikasinya. Oleh itu, sebuah industri melaporkan penyediaannya aluminium sulfat jenis A kepekatan maksimum 0.1% besi sebagai ferrik oksida. Sementara untuk jenis B mereka menunjukkan kepekatan besi maksimum 0.35%.

Ketoksikan

-Aluminium sulfat adalah sebatian yang memberikan tindakan toksiknya melalui sentuhan dengan habuknya, sehingga menyebabkan kerengsaan pada kulit, dan dalam kes sering terkena, dermatitis.

-Ia menyebabkan kerengsaan yang kuat pada mata, malah menyebabkan kecederaan kekal.

-Penyedutannya menyebabkan iritasi pada hidung dan tekak, yang boleh menyebabkan batuk dan suara serak.

-Pelannya menyebabkan kerengsaan gastrik, mual dan muntah.

-Ada kesan toksik yang, walaupun tidak disebabkan oleh aluminium sulfat secara langsung, ia secara tidak langsung disebabkan oleh penggunaannya. Ini adalah kes kesan toksik tertentu dari aluminium, yang disebabkan oleh penggunaan aluminium sulfat dalam pemurnian air.

-Pasien yang dihidisis secara kronik menggunakan garam yang disediakan dalam air yang disucikan, melalui penggunaan aluminium sulfat, mengalami gangguan kesihatan yang sangat teruk. Gangguan ini termasuk anemia, demensia dialisis, dan peningkatan penyakit tulang.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Aluminium sulfat. Diambil dari: en.wikipedia.org
2. Perindustrian Aris. Larutan aluminium sulfat jenis A dan B. Diambil dari: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9 Jun 2014). Kegunaan Industri Teratas untuk Aluminium Sulfate. Diambil dari: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Aluminium Sulfat Anhidrat. Diambil dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Bahan Kimia Andesia. (20 Ogos 2009). Helaian Keselamatan Aluminium Sulfat. . Diambil dari: andesia.com
6. Buku Kimia. (2017). Aluminium Sulfat. Diambil dari: chemicalbook.com