Sulfate d'aluminium (Al2 (SO4) 3) structure, utilisations, types, toxicité

Le sulfate d'aluminium est un sel d'aluminium inorganique de formule Al₂(SO₄)_3,  qui apparaît généralement comme un solide blanc de cristaux brillants. La couleur du composé sera influencée par sa concentration en fer et par toute autre impureté. Il existe deux principaux types de sulfate d'aluminium: A et B.

Dans l'image inférieure, des cristaux blancs de sulfate d'aluminium hydraté sont présentés. On peut noter l'absence de colorations brunes, indicatrices d'ions fer dans le réseau cristallin.

Le sulfate d'aluminium est un sel très soluble dans l'eau et, dans la nature, il est rare de le trouver sous sa forme anhydre. Il est généralement hydraté sous forme de sulfate d'aluminium octadécahydraté [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] ou hexadécahydraté [Al₂(SO₄)₃.16H₂O].

En outre, il peut former des sels doubles avec du potassium et avec de l'ammonium, des composés appelés aluns. Cela peut être dû en partie à l'affinité de l'eau dans les hydrates pour retenir d'autres ions que l'aluminium.

Le sulfate d'aluminium peut être décomposé par l'action de l'eau dans l'hydroxyde d'aluminium et l'acide sulfurique. Cette propriété a permis son utilisation comme acidifiant des sols.

C'est aussi un composé toxique, notamment par contact avec sa poudre. Cependant, il a une infinité d'utilisations et d'applications qui vont de la purification de l'eau au moyen de la méthode de coagulation, en passant par son utilisation dans plusieurs industries, jusqu'à son utilisation à des fins thérapeutiques.

Index

• 1 structure
• 2 Qu'est-ce que c'est pour (utilisations)
  • 2.1 Coagulation ou floculation de l'eau
  • 2.2 Utilisation en tant que mordant d’encres et dans l’élaboration du papier
  • 2.3 Utilisations industrielles
  • 2.4 Utilisations médicinales et thérapeutiques
  • 2.5 Autres utilisations
• 3 Production de sulfate d'aluminium
• 4 types
• 5 toxicité
• 6 références

Structure

Le sulfate d'aluminium a un rapport de deux cations Al³⁺ pour trois anions SO₄^2- (image du haut), qui peut être observée directement dans sa formule chimique Al₂(SO₄)₃.

Notez que le Al³⁺ ils sont de couleur grisâtre, tandis que le SO₄^2- ils sont jaunes (pour l'atome de soufre) et rouges (pour les atomes d'oxygène).

La structure illustrée correspond à la forme anhydre de Al₂(SO₄)₃, car aucune molécule d'eau n'interagit avec les ions. Dans vos hydrates, cependant, l'eau peut être attirée par les centres positifs d'Al³⁺, ou par les tétraèdres négatifs de SO₄^2- par des liaisons hydrogène (HOH-O-SO₃^2-).

Le al₂(SO₄)₃H 18h₂Ou, par exemple, il contient 18 molécules d'eau dans sa structure solide. Certains d’entre eux peuvent être en contact direct avec Al³⁺ ou avec le SO₄^2-. En d'autres termes: le sulfate d'aluminium peut avoir une eau de coordination interne ou externe.

En outre, sa structure peut accueillir d'autres cations tels que Fe³⁺, Na⁺, K⁺, etc. Mais pour cela, il faut la présence de plusieurs anions SO₄^2-. Pour que? Pour neutraliser l'augmentation des charges positives dues aux impuretés métalliques.

Le sulfate d'aluminium peut avoir de nombreuses structures, bien que ses hydrates aient tendance à adopter le système cristallin monoclinique.

Propriétés physiques et chimiques

Apparence

Il se présente comme un solide avec des cristaux blancs brillants, des granules ou de la poudre.

Poids moléculaire

342,31 g / mol (anhydre).

Odeur

C'est inodore

Le goût

Goût sucré modérément astringent.

Point de fusion

770º C forme anhydre (forme octadécahidratada 86.5º C)

Solubilité dans l'eau

31,2 g / 100 ml à 0 ° C; 36,4 g / 100 ml à 20 ° C et 89 g / 100 ml à 100 ° C

Densité

2,67 à 2,71 g / cm³.

Solubilité

Légèrement soluble dans l'alcool éthylique.

Pression de vapeur

Essentiellement zéro

La stabilité

Stable dans les airs

Décomposition

Lorsqu'il est chauffé, approximativement à son point de fusion, il peut se décomposer en émettant notamment de l'oxyde de soufre, un gaz toxique.

Corrosivité

Les solutions de sulfate d'aluminium sont corrosives pour l'aluminium. Le composé peut également corroder les métaux en présence d'humidité.

pka

3.3 à 3.6. Et son pH est de 2,9 ou plus dans une solution aqueuse à 5%.

Qu'est-ce que c'est pour (utilisations)

Coagulation ou floculation de l'eau

-Quand on mélange avec de l'eau (potable, servie ou des déchets), le sulfate d'aluminium est à l'origine d'hydroxyde d'aluminium, qui forme des complexes avec les composés et les particules en solution accélérant leur sédimentation, en l'absence de traitement au sulfate d'aluminium Cela prendrait beaucoup de temps.

-Le sulfate d'aluminium est également utilisé dans le nettoyage de l'eau de piscine, ce qui les rend plus attractifs.

-Avec l'utilisation de sulfate d'aluminium, l'eau est obtenue sans turbidité et sans couleur, ce qui augmente sa capacité en facilitant le nettoyage de l'eau. Malheureusement, cette méthode de purification peut entraîner une légère augmentation de la concentration d'aluminium dans l'eau.

L'aluminium est un métal très toxique qui s'accumule dans la peau, le cerveau et les poumons, provoquant des troubles graves. De plus, on ne sait pas quelle fonction il remplit chez les êtres vivants.

-L'Union européenne exige que la limite maximale autorisée d'aluminium dans l'eau ne dépasse pas 0,2 mg / l.En attendant, l'Agence américaine de protection de l'environnement exige que la limite maximale de contamination de l'eau avec l'aluminium ne dépasse pas 0,05-0,2 mg / l.

-Le traitement des eaux usées ou du sulfate d'aluminium permet l'élimination ou la réduction du phosphore de manière économique.

Utiliser comme mordant d'encres et dans l'élaboration de papier

-Le sulfate d'aluminium a été utilisé comme mordant des colorants ou des encres, aidant à fixer le matériau à teindre. Son action de fixation est due à Al (OH)₃, dont la consistance gélatineuse contribue à l’adsorption des colorants sur les textiles.

-Bien qu'il ait été utilisé depuis environ 2000 ans avant JC dans le but décrit, seuls les colorants organiques nécessitent des mordants. Les colorants synthétiques, par contre, ne nécessitent pas de mordants pour remplir leur fonction.

-Il a été déplacé de la fabrication du papier, mais il est toujours utilisé dans la production de pâte à papier. Élimine les impuretés et a été utilisé pour lier les matériaux, neutraliser les charges et calibrer la colophane.

Usages industriels

-Il est utilisé dans l'industrie de la construction afin d'accélérer la mise en place du béton. En outre, il est utilisé dans l’étanchéité des bâtiments.

-Dans l'industrie du savon et des graisses, il est utilisé dans la production de glycérine.

-Il est utilisé dans l'industrie pétrolière dans la fabrication des catalyseurs synthétiques qu'ils utilisent pendant leur fonctionnement.

-Il est utilisé dans l'industrie pharmaceutique comme astringent dans la préparation de médicaments et de cosmétiques.

-Il intervient dans la production de colorants tels que le carmin. Il est également utilisé comme colorant dans la fabrication de caoutchoucs synthétiques de butadiène styrène.

-Dans l'industrie sucrière, il est utilisé comme purificateur de mélasse pour la canne à sucre.

-Il est utilisé dans la fabrication de déodorants. Parce que? Parce qu'il provoque un rétrécissement des conduits des glandes sudoripares, limitant ainsi l'accumulation de sueur, un milieu nécessaire à la croissance des bactéries responsables des odeurs.

-Il est utilisé dans le tannage du cuir, processus nécessaire pour son utilisation. En outre, il est utilisé dans la fabrication d’engrais.

-Il est utilisé comme additif dans la préparation des peintures, des adhésifs et des produits d'étanchéité, ainsi que dans les produits de nettoyage et d'entretien des meubles.

Utilisations médicinales et thérapeutiques

- Le sulfate d'aluminium est un adjuvant immunologique. Par conséquent, il remplit la fonction de traiter les antigènes de telle manière que, lorsqu'ils sont libérés sur leur site d'action, ils produisent une plus grande production d'anticorps pour les antigènes inoculés.

- L'adjuvant de Freund et le BCG, ainsi que d'autres adjuvants, y compris les endogènes tels que les interleukines, ne sont pas spécifiques des antigènes, ce qui permet d'augmenter le rayon d'action immunitaire. Cela a permis le développement de vaccins contre de nombreuses maladies.

-L'action coagulante du sulfate d'aluminium a permis l'élimination de nombreux virus dans l'eau traitée, entre autres: Q beta, MS2, T4 et P1. Les résultats indiquent que le traitement de l'eau avec du sulfate d'aluminium produit une inactivation de ces virus.

-Le sulfate d'aluminium est utilisé sous forme de barre ou de poudre dans le traitement des petites plaies superficielles ou des abrasions produites lors du rasage.

-Il est utilisé dans la fabrication de l'acétate d'aluminium, un composé utilisé dans le traitement de certaines affections de l'oreille. Il a également été utilisé, sans succès significatif, pour atténuer les conséquences des morsures de fourmis.

- Les solutions de sulfate d'aluminium sont utilisées, à une concentration de 5% à 10%, dans le traitement local des ulcères qui permettent de contrôler leurs sécrétions.

L'action astringente du sulfate d'aluminium contracte les couches superficielles de la peau, les protéines coagulantes et les plaies cicatrisantes.

Autres utilisations

-Le sulfate d'aluminium aide à contrôler la croissance excessive des algues dans les étangs, les lacs et les courants d'eau. Il est également utilisé dans l'élimination des mollusques, entre autres la limace espagnole.

- Les jardiniers appliquent ce composé pour acidifier les sols alcalins. Au contact de l'eau, le sulfate d'aluminium se décompose en hydroxyde d'aluminium et en acide sulfurique dilué. Ensuite, l'hydroxyde d'aluminium précipite, laissant l'acide sulfurique en solution.

-L'acidification des sols due à l'acide sulfurique est visualisée de manière très créative, du fait de l'existence d'une plante appelée Hortensia, dont les fleurs deviennent bleues en présence d'un sol acide; c'est-à-dire qu'ils sont sensibles et réagissent aux changements de pH.

-Le sulfate d'aluminium intervient dans le développement d'une mousse pour combattre et maîtriser le feu. Comment? Réagit avec le bicarbonate de sodium, produisant la libération de CO₂. Ce gaz bloque l'accès O₂ au site de combustion du matériau; et par conséquent le cessez-le-feu qui se développait.

Production de sulfate d'aluminium

Le sulfate d'aluminium est synthétisé en faisant réagir un composé riche en aluminium, tel que le minerai de bauxite, avec de l'acide sulfurique à des températures élevées. L'équation chimique suivante représente la réaction:

Al₂O₃ + H₂SO₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O

Le sulfate d'aluminium peut également être formé par une réaction de neutralisation entre l'hydroxyde d'aluminium et l'acide sulfurique, selon la réaction suivante:

2 Al (OH)₃ + 3 H₂SO₄ + 12 h₂O -> Al₂(SO₄)₃.18H₂O

L'acide sulfurique réagit avec l'aluminium pour former du sulfate d'ammonium et la libération de molécules d'hydrogène sous forme de gaz. La réaction est schématisée comme suit:

2 Al + 3 H₂SO₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Types

Le sulfate d'aluminium est classé en deux types: le type A et le type B. Dans le sulfate d'aluminium de type A, les solides sont blancs et ont une concentration en fer inférieure à 0,5%.

Dans le sulfate d'aluminium de type B, les solides ont une couleur brune et une concentration en fer inférieure à 1,5%.

Il existe des industries productrices de sulfate d’aluminium qui ont des critères différents pour leur classification. Ainsi, une industrie rapporte pour sa préparation du sulfate d'aluminium de type A une concentration maximale de 0,1% de fer sous forme d'oxyde ferrique. Alors que pour le type B, ils indiquent une concentration maximale de fer de 0,35%.

Toxicité

-Le sulfate d'aluminium est un composé qui exerce son action toxique par contact avec sa poudre, provoquant ainsi une irritation cutanée, et dans les cas où le contact est fréquent, une dermatite.

-Dans les yeux provoque une forte irritation, même pour produire des blessures permanentes.

- Votre inhalation produit une irritation du nez et de la gorge, ce qui peut entraîner une toux et des éruptions cutanées.

-Son ingestion provoque une irritation gastrique, des nausées et des vomissements.

-Il existe des effets toxiques qui, bien qu'ils ne soient pas directement dus au sulfate d'aluminium, sont indirectement dus à leur utilisation. C'est le cas de certains effets toxiques de l'aluminium, causés par l'utilisation de sulfate d'aluminium dans la purification de l'eau.

- Les patients qui sont dialysés de façon chronique à l'aide de sels préparés dans de l'eau purifiée, en utilisant du sulfate d'aluminium, éprouvent des problèmes de santé très graves. Parmi ces troubles, on trouve l’anémie, la démence due à la dialyse et une augmentation des maladies osseuses.

Références

1. Wikipedia. (2018). Sulfate d'aluminium Tiré de: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial Solution de sulfate d'aluminium de type A et B. Extrait de: aris.com.pe
3. Christopher Boyd (9 juin 2014). Principales utilisations industrielles du sulfate d'aluminium. Tiré de: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Sulfate d'Aluminium Anhydre. Tiré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals (20 août 2009). Fiche de sécurité du sulfate d'aluminium. [PDF] Tiré de: andesia.com
6. Livre chimique (2017). Sulfate d'Aluminium. Tiré de: chemicalbook.com