Sulfato de alumínio (Al2 (SO4) 3) estrutura, usos, tipos, toxicidade

O sulfato de alumínio é um sal de alumínio inorgânico de fórmula Al₂(SO₄)_3,  que geralmente aparece como um sólido branco de cristais brilhantes. A cor do composto será influenciada pela sua concentração de ferro e qualquer outra impureza. Existem dois tipos principais de sulfato de alumínio: A e B.

Na imagem inferior, são mostrados cristais brancos de sulfato de alumínio hidratado. A ausência de coloração marrom, indicativa de íons de ferro dentro da rede cristalina, pode ser notada.

Sulfato de alumínio é um sal que é muito solúvel em água e na natureza é raro encontrá-lo em sua forma anidra. Geralmente é hidratado na forma de sulfato de alumínio octadecaidratado [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] ou hexadecaidrato [Al₂(SO₄)₃.16H₂O].

Além disso, pode formar sais duplos com potássio, e com amônio, compostos conhecidos como alúmen. Em parte, isso pode ser devido à afinidade da água dentro dos hidratos para reter outros íons além do alumínio.

O sulfato de alumínio pode ser decomposto pela ação da água em hidróxido de alumínio e ácido sulfúrico. Esta propriedade permitiu seu uso como um acidificador de solos.

É também um composto tóxico, especialmente pelo contato com o pó. No entanto, tem uma infinidade de usos e aplicações que vão desde a purificação da água por meio do método da coagulação, passando pelo seu uso em diversas indústrias, até o seu uso com fins terapêuticos.

Índice

• 1 estrutura
• 2 O que é para (usa)
  • 2.1 Coagulação ou floculação de água
  • 2.2 Uso como um mordente de tintas e na elaboração de papel
  • 2.3 Usos industriais
  • 2.4 Utilizações medicinais e terapêuticas
  • 2.5 Outras utilizações
• 3 Produção de sulfato de alumínio
• 4 tipos
• 5 Toxicidade
• 6 referências

Estrutura

O sulfato de alumínio tem uma relação de duas³⁺ para cada três aniões SO₄^2- (imagem de cima), que pode ser observada diretamente em sua fórmula química Al₂(SO₄)₃.

Note que o Al³⁺ eles são de cor acinzentada, enquanto o SO₄^2- eles são amarelos (para o átomo de enxofre) e vermelhos (para os átomos de oxigênio).

A estrutura ilustrada corresponde à forma anidra de Al₂(SO₄)₃, já que nenhuma molécula de água interage com os íons. Em seus hidratos, no entanto, a água pode ser atraída pelos centros positivos de Al³⁺, ou pelo tetraedro negativo do SO₄^2- através de ligações de hidrogênio (HOH-O-SO₃^2-).

Al₂(SO₄)₃∙ 18H₂Ou, por exemplo, contém 18 moléculas de água em sua estrutura sólida. Alguns deles podem estar em contato direto com o Al³⁺ ou com o SO₄^2-. Em outras palavras: o sulfato de alumínio pode ter água de coordenação interna ou externa.

Além disso, sua estrutura pode acomodar outros cátions, como Fe³⁺Na⁺K⁺etc. Mas para isso, é necessário a presença de mais ânions SO₄^2-. Para que? Para neutralizar o aumento de cargas positivas devido a impurezas metálicas.

O sulfato de alumínio pode ter muitas estruturas, embora seus hidratos tendam a adotar o sistema cristalino monoclínico.

Propriedades físicas e químicas

Aparência

Ele aparece como um sólido com cristais brancos lustrosos, grânulos ou pó.

Peso molecular

342,31 g / mol (anidro).

Cheirar

É inodoro

Gosto

Doce sabor moderadamente adstringente.

Ponto de fusão

Forma anidro 770º C (forma de 86,5º C octadecahidratada)

Solubilidade em água

31,2 g / 100 ml a 0; 36,4 g / 100 ml a 20 e 89 g / 100 ml a 100.

Densidade

2,67 a 2,71 g / cm³.

Solubilidade

Ligeiramente solúvel em álcool etílico.

Pressão de vapor

Essencialmente zero

Estabilidade

Estável no ar.

Decomposição

Quando aquecido, aproximadamente ao seu ponto de fusão, ele pode se decompor emitindo especialmente óxido de enxofre, um gás tóxico.

Corrosividade

As soluções de sulfato de alumínio são corrosivas para o alumínio. Além disso, o composto pode corroer metais na presença de umidade.

pKa

3,3 a 3,6. E seu pH é 2,9 ou mais em uma solução aquosa a 5%.

O que é isso para (usa)

Coagulação ou floculação de água

-Quando misturado com água (potável, servida ou desperdiçada), o sulfato de alumínio origina hidróxido de alumínio, que forma complexos com os compostos e partículas em solução acelerando sua sedimentação, que na ausência de tratamento com sulfato de alumínio Levaria muito tempo.

-O sulfato de alumínio também é usado na limpeza da água da piscina, tornando-os mais atraentes para o uso.

-Com o uso de sulfato de alumínio, a água é obtida sem turbidez e cor, aumentando sua potabilidade facilitando a limpeza da água. Infelizmente este método de purificação pode levar a uma concentração ligeiramente aumentada de alumínio na água.

-Aluminium é um metal muito tóxico que se acumula na pele, cérebro e pulmões, causando sérios distúrbios. Além disso, não se sabe que função cumpre nos seres vivos.

-A União Européia exige que o limite máximo permitido de alumínio na água não exceda 0,2 mg / l.Enquanto isso, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA exige que o limite máximo de contaminação da água com o alumínio não exceda 0,05-0,2 mg / l.

-O tratamento de efluentes ou servido com sulfato de alumínio permite a eliminação ou redução do fósforo neles, economicamente.

Use como um mordente de tintas e na elaboração de papel

-O sulfato de alumínio tem sido usado como um mordente dos corantes ou tintas, ajudando a fixar o material a ser tingido. Sua ação de fixação é devida a Al (OH)₃, cuja consistência gelatinosa contribui para a adsorção de corantes em têxteis.

-Embora tenha sido usado desde aproximadamente 2000 aC para o propósito descrito, apenas corantes orgânicos requerem mordentes. Corantes sintéticos, por outro lado, não requerem mordentes para cumprir sua função.

-Ele foi desalojado da fabricação de papel, mas ainda é usado na produção de celulose. Remove impurezas, bem como tem sido usado para ligar materiais, neutralizar as cargas e calibrar a resina.

Usos industriais

-É usado na indústria da construção, a fim de acelerar a fixação do concreto. Além disso, é utilizado na impermeabilização de edifícios.

-Na indústria de sabão e gordura, é utilizado na produção de glicerina.

-É usado na indústria de petróleo na fabricação dos catalisadores sintéticos que eles usam durante sua operação.

-É usado na indústria farmacêutica como adstringente na preparação de medicamentos e cosméticos.

-Ele intervém na produção de corantes como o carmim. Também é usado como um corante na fabricação de borrachas sintéticas de butadieno estireno.

-Na indústria de fabricação de açúcar, é usado como purificador de melaço para cana-de-açúcar.

-É usado na fabricação de desodorantes. Por quê? Porque provoca um estreitamento dos ductos das glândulas sudoríparas, limitando assim o acúmulo de suor, um meio necessário para o crescimento de bactérias que causam odor.

-É usado em curtimento de couro, processo necessário para seu uso. Além disso, é utilizado na fabricação de fertilizantes.

-É usado como aditivo na preparação de tintas, adesivos e selantes, bem como produtos de limpeza e cuidados com móveis.

Usos medicinais e terapêuticos

- O sulfato de alumínio é um adjuvante imunológico. Portanto, cumpre a função de processar os antígenos de tal maneira que, quando liberados em seu local de ação, produzem uma maior produção de anticorpos para os antígenos que foram inoculados.

- O adjuvante de Freund e o BCG, assim como outros adjuvantes, incluindo os endógenos, como as interleucinas, são inespecíficos para os antígenos, permitindo um aumento do raio da ação imunológica. Isso permitiu o desenvolvimento de vacinas contra inúmeras doenças.

-A ação coagulante do sulfato de alumínio permitiu a eliminação de inúmeros vírus na água tratada, entre outros: Q beta, MS2, T4 e P1. Os resultados indicam que o tratamento da água com sulfato de alumínio produz uma inativação desses vírus.

-O sulfato de alumínio é usado na forma de uma barra ou como um pó no tratamento de pequenas feridas superficiais ou abrasões produzidas durante o barbear.

-É usado na fabricação de acetato de alumínio, um composto usado no tratamento de algumas condições de ouvido. Também tem sido usado, sem sucesso significativo, para aliviar as conseqüências das picadas de formiga-de-fogo.

- Soluções de sulfato de alumínio são utilizadas, na concentração de 5% a 10%, no tratamento local de úlceras que permitem o controle de suas secreções.

-A ação adstringente do sulfato de alumínio contrai as camadas superficiais da pele, coagulando proteínas e curando feridas.

Outros usos

-O sulfato de alumínio ajuda no controle do crescimento excessivo de algas em lagoas, lagos e correntes de água. Também é utilizado na remoção de moluscos, entre outros a lesma espanhola.

- Jardineiros aplicam este composto para acidificar solos alcalinos. Em contacto com a água do mesmo, o sulfato de alumínio é decomposto em hidróxido de alumínio e ácido sulfúrico diluído. Então, o hidróxido de alumínio precipita, deixando o ácido sulfúrico em solução.

-A acidificação dos solos devido ao ácido sulfúrico é visualizada de forma muito criativa, devido à existência de uma planta chamada Hortênsia, cujas flores ficam azuis na presença de um solo ácido; isto é, eles são sensíveis e respondem a mudanças no pH.

-O sulfato de alumínio intervém no desenvolvimento de uma espuma para combater e controlar o fogo. Como? Reage com bicarbonato de sódio, produzindo a liberação de CO₂. Este gás bloqueia o acesso O₂ para o local de combustão do material; e consequentemente o cessar-fogo que estava se desenvolvendo.

Produção de sulfato de alumínio

O sulfato de alumínio é sintetizado pela reação de um composto rico em alumínio, como o minério de bauxita, com ácido sulfúrico a temperaturas elevadas. A seguinte equação química representa a reação:

Al₂O₃ + H₂SO₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O

O sulfato de alumínio também pode ser formado por uma reação de neutralização entre o hidróxido de alumínio e o ácido sulfúrico, de acordo com a seguinte reação:

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

O ácido sulfúrico reage com o alumínio para formar sulfato de amônio e a liberação de moléculas de hidrogênio na forma de gás. A reação é esquematizada da seguinte forma:

2 Al + 3 H₂SO₄ -> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Tipos

O sulfato de alumínio é classificado em dois tipos: tipo A e tipo B. Em sulfato de alumínio tipo A, os sólidos são brancos e têm uma concentração de ferro inferior a 0,5%.

No sulfato de alumínio do tipo B, os sólidos são de cor castanha e têm uma concentração de ferro inferior a 1,5%.

Existem indústrias produtoras de sulfato de alumínio que possuem critérios diferentes para sua classificação. Assim, uma indústria relata para a sua preparação de sulfato de alumínio tipo A uma concentração máxima de 0,1% de ferro como óxido férrico. Enquanto para o tipo B eles indicam uma concentração máxima de ferro de 0,35%.

Toxicidade

-O sulfato de alumínio é um composto que exerce sua ação tóxica pelo contato com seu pó, causando irritação da pele, e nos casos em que o contato é freqüente, uma dermatite.

Nos olhos provoca uma forte irritação, até mesmo para produzir lesões permanentes.

- Sua inalação produz irritação do nariz e garganta, o que pode causar tosse e erupções cutâneas.

-A ingestão causa irritação gástrica, náusea e vômito.

-Existem efeitos tóxicos que, embora não sejam diretamente devidos ao sulfato de alumínio, são indiretamente devidos ao seu uso. Este é o caso de certos efeitos tóxicos do alumínio, causados ​​pelo uso de sulfato de alumínio na purificação da água.

- Pacientes que são dialisados ​​cronicamente usando sais preparados em água purificada, através do uso de sulfato de alumínio, experimentam distúrbios de saúde muito graves. Entre esses distúrbios, temos anemia, demência devido à diálise e um aumento nas doenças ósseas.

Referências

1. Wikipédia. (2018) Sulfato de alumínio Retirado de: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial Solução de sulfato de alumínio tipo A e B. Retirado de: aris.com.pe
3. Christopher Boyd (9 de junho de 2014). Usos industriais superiores para o sulfato de alumínio. Retirado de: chemservice.com
4. PubChem. (2018) Sulfato de Alumínio Anidro. Retirado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals (20 de agosto de 2009). Ficha de segurança de sulfato de alumínio. [PDF] Retirado de: andesia.com
6. Livro Químico. (2017). Sulfato De Alumínio. Retirado de: chemicalbook.com