Aluminiumsulfat ist eine chemische Substanz mit der Formel Al 2 (SO 4 ) 3 , die nach Aluminiumoxid die am zweithäufigsten verwendete Aluminiumverbindung ist. Diese Substanz hat eine Molmasse von 342,15 g/mol und sieht aus wie ein weißer, kristalliner Feststoff. Diese Chemikalie hat die Fähigkeit, Wassermoleküle aus der Umgebung aufzunehmen und zu speichern. Die folgende Tabelle zeigt die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Aluminiumsulfat.
Aluminiumsulfat ist in verschiedenen Formen für unterschiedliche Käufer erhältlich. Kimia Pars Shayankar liefert Aluminiumsulfat in 4 verschiedenen Qualitäten:
- 100 Mesh Pulver (90 %)
- Körnung 3-5 mm (90 %)
- Körnung 1-3 mm (90 %)
- Pulvermischung und Granulierung (90 %)
Aluminiumsulfat ist wasserlöslich (36,4 Gramm pro 100 ml Wasser, 20 Grad Celsius) und einige seiner wichtigsten Verwendungszwecke sind hauptsächlich:
- Wird hauptsächlich als Gerinnungsmittel bei der Wasser- und Abwasseraufbereitung verwendet
- Wird beim Färben von Papier und Stoffen als Farbstabilisator verwendet
- Einsatz in Papierproduktions- und Recyclinganlagen und Fabriken
Aluminiumsulfat ist nicht flüchtig und brennbar, aber stark sauer. Wenn es als Lösung mit Wasser kombiniert wird, wird es sauer und sein pH-Wert kann unter 2 sinken, was bei Hautkontakt zu Verätzungen oder bei Kontakt mit Metallen zu Korrosion führen kann. Daher wird empfohlen, bei der Arbeit mit diesem Material die Sicherheitshinweise für den Umgang mit Chemikalien zu beachten. Es wird außerdem empfohlen, für die Lagerung und den Transport von Aluminiumsulfatlösung Polymer- oder korrosionsbeständige Behälter und Anschlüsse zu verwenden.
Aluminiumsulfat kommt selten rein und wasserfrei vor. Dieses Material wird in verschiedenen Formen saftig. Die häufigsten dieser Formen sind 12 Abe und 14 Abe.
Produktionsmethoden von Aluminiumsulfat
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Aluminiumsulfat basieren auf der Reaktion von Schwefelsäure mit aluminiumhaltigen Verbindungen. Zwei herkömmliche Methoden zur Herstellung von Aluminiumsulfat sind wie folgt:
Die erste Methode: Aluminiumsulfat kann durch Zugabe von Aluminiumhydroxid (Al(OH) 3 ) zu Schwefelsäure (H 2 SO 4 ) basierend auf der folgenden Reaktion hergestellt werden :
2Al(OH) 3 +3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 +6H 2 O
Zweite Methode: Aluminiumsulfat kann auch durch Erhitzen von metallischem Aluminium in Schwefelsäurelösung hergestellt werden:
2Al s +3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 +3H 2
Anwendungen von Aluminiumsulfat in verschiedenen Branchen
Die Verwendung von Aluminiumsulfat in der Wasser- und Abwasseraufbereitungsindustrie
Die größte industrielle Anwendung von Aluminiumsulfat ist der Wasserreinigungsprozess. Da die Aufbereitung von Trink- und Abwasser ein integraler Bestandteil moderner Infrastruktur ist, wird Aluminiumsulfat in diesem Bereich häufig eingesetzt. Bei der Wasserreinigung führt Aluminiumsulfat dazu, dass Verunreinigungen zusammenkleben und zu größeren Partikeln koagulieren. Diese großen Partikel setzen sich leicht am Boden des Aufbereitungsbeckens ab oder werden durch den Filterprozess vom Wasser getrennt. Dieser Vorgang wird als Flockung oder Koagulation bezeichnet. Untersuchungen zeigen, dass Aluminiumsulfat, das auf diese Weise zur Reinigung von Trinkwasser verwendet wird, die Hauptquelle für Schwefelwasserstoffgas in Abwassersystemen ist. Die Verwendung von Gerinnungsmitteln auf Aluminiumbasis kann zu einem leichten Anstieg des Aluminiumgehalts im gereinigten Wasser führen. Angesichts der Menge des verwendeten Gerinnungsmittels stellt dieser Wert jedoch kein Problem für die Gesundheit der Verbraucher dar. Natürlich kann eine unsachgemäße und übermäßige Verwendung von Aluminiumsulfat zu Wasserverschmutzung führen. In manchen Fällen wird auch die Flockungseigenschaft von Aluminiumsulfat genutzt, um die Partikel zu koagulieren und so das Wasser der Becken zu klären.
Die Verwendung von Aluminiumsulfat in der Färbereiindustrie
Wenn Aluminiumsulfat in großen Mengen in neutralem oder leicht alkalischem Wasser gelöst wird, setzt sich ein gelartiger Niederschlag aus Aluminiumhydroxid am Boden des Behälters ab. Beim Färben und Bedrucken von Kleidung trägt gelatineartiger Niederschlag dazu bei, die Farbe auf den Kleidungsfasern zu stabilisieren, indem er die Pigmente unlöslich macht. Aluminiumsulfat wird im Färbeprozess als Stabilisator verwendet. Stabilisator ist eine Substanz, die das Drucken auf Papier und Stoff erleichtert. Wenn Aluminiumsulfat mit Wasser gemischt wird, bildet es ein gelartiges Aluminiumhydroxid, das den Färbeprozess unterstützt, indem es die Farbstoffaufnahme durch die Fasern erleichtert. Außerdem stabilisiert Ammoniumsulfat die Farbe von Stoffen, indem es die Farben wasserunlöslich macht. Diese Anwendung von Aluminiumsulfat wird seit 2000 v. Chr. verwendet.
Verwendung von Aluminiumsulfat in der Landwirtschaft
In einigen Fällen wird Aluminiumsulfat verwendet, um den pH-Wert des Bodens von Gärten und landwirtschaftlichen Flächen zu senken. Der Grund für diese Wirkung ist die Hydrolyse von Aluminiumsulfat und die Bildung von Aluminiumhydroxid-Ablagerungen und verdünnter Schwefelsäurelösung. Einige Hortensien- oder Hortensienblütenzüchter nutzen die saure Eigenschaft von Aluminiumsulfat , um die Farbe dieser Blüte zu verändern, da die Farbe der Blüten dieser Pflanze stark vom pH-Wert des Bodens beeinflusst wird.
Die Verwendung von Aluminiumsulfat in der Gesundheits- und Kosmetikindustrie
Aluminiumsulfat wird auch als Aluminiumalaun bezeichnet. Alaune sind Bisulfatsalze mit der allgemeinen Formel AM(SO 4 ) 2 .12HO 2 . In dieser Formel steht A für ein einwertiges Kation wie Kalium oder Ammonium und M für ein dreiwertiges Metallion wie Aluminium. Aluminiumkaliumsulfat und eine andere Form von Alaun, Aluminiumammoniumsulfat, gehören zu den weit verbreiteten Materialien in Antitranspirantien. Aufgrund der antibakteriellen Eigenschaft von Aluminiumsulfat wird dieser Stoff bei der Herstellung einiger schweißhemmender Substanzen verwendet. In vielen Ländern wird Alaunsulfat auch zur Behandlung übermäßiger Definition eingesetzt. Aluminiumsulfat wird als adstringierendes Mittel in Kauterstiften verwendet, um Blutungen aus kleinen Schnitten zu verhindern.
Zu den Anwendungen von Aluminiumsulfat in anderen Branchen gehören:
In der Bauindustrie wird Aluminiumsulfat als Imprägniermittel und Betonverbesserer eingesetzt. Eine weitere Verwendung von Aluminiumsulfat ist die Verwendung als Schaumbildner in Feuerlöschschäumen. Aluminiumkaliumsulfat wird häufig in Hefepulvern verwendet. Aluminiumsulfat wird auch zur Bekämpfung des Algenwachstums in Teichen, Seen und Wasserstraßen verwendet. Aluminiumsulfat wird auch bei der Herstellung von Leder, landwirtschaftlichen Düngemitteln, Seifenherstellung, Arzneimitteln und der Herstellung chemischer Katalysatoren verwendet.
Wie man Aluminiumsulfat bei hohen Temperaturen in der Industrie zersetzt
Wenn Aluminiumsulfat auf eine Temperatur von 580 bis 900 Grad Celsius erhitzt wird, zerfällt es in Gamma-Aluminiumoxid und Schwefeltrioxid. Aluminiumsulfat verbindet sich mit Wasser und erzeugt wässrige Salze unterschiedlicher Zusammensetzung.
Aluminiumsulfat reagiert mit Natriumbicarbonat, das dieser stabilisierenden Schaumzusammensetzung zugesetzt wird, um Kohlendioxid zu erzeugen, das für Feuerlöschböden erforderlich ist:
Al 2 (SO 4 ) 3 +6NaHCO 3 → 3Na 2 SO 4 +2Al(OH) 3 +6CO 2
Die Gefahren der Arbeit mit Aluminiumsulfat
Wenn Aluminiumsulfat gegessen oder eingeatmet wird, ist es gefährlich, das Einatmen von Aluminiumsulfat führt zu Husten und Atemnot. Durch den Kontakt von Aluminiumsulfat mit Augen oder Haut kommt es zu Brennen, Juckreiz, Rötung und Schmerzen. Das Essen oder Verschlucken von Aluminiumsulfat führt zu starkem Brennen im Magen und Darm. Bei einer Person, die Aluminiumsulfat gegessen hat, kann es zu Durchfall, Erbrechen und Übelkeit kommen. Wird Aluminiumsulfat mit Wasser versetzt , entsteht Schwefelsäure, die aufgrund ihrer sauren Eigenschaften bei Hautkontakt Reizungen oder Verätzungen hervorruft. Das folgende Diagramm zeigt die Gefährlichkeit von Aluminiumsulfat