Гідроксид алюмінію: отримання та властивості

1. Гідроксид алюмінію можна одержати дією розчину аміаку на солі алюмінію.

Наприклад , хлорид алюмінію реагує з водним розчином аміаку з освітою гідроксиду алюмінію і хлориду амонію:

2. Пропусканням вуглекислого газу, сірчистого газу або сірководню через розчин тетрагідроксоалюмінату натрію:

Щоб зрозуміти, як протікає ця реакція, можна використовувати нескладний прийом: розбити подумки складну речовину Na[Al(OH)₄] на складові: NaOH та Al(OH)₃. Далі ми визначаємо, як реагує вуглекислий газ з кожною з цих речовин, та записуємо продукти їхньої взаємодії. Т.к. Al(OH)₃ не реагує з СО₂, то ми записуємо праворуч Al(OH)₃ без зміни.

3. Гідроксид алюмінію можна одержати дією нестачі лугу на надлишок солі алюмінію.

Наприклад , хлорид алюмінію реагує з недоліком гідроксиду калію з освітою гідроксиду алюмінію і хлориду калію:

4. Також гідроксид алюмінію утворюється при взаємодії розчинних солей алюмінію з розчинними карбонатами, сульфітами та сульфідами . Сульфіди, карбонати та сульфіти алюмінію незворотно гідролізуються у водному розчині.

Наприклад: бромід алюмінію реагує з карбонатом натрію. При цьому випадає осад гідроксиду алюмінію, виділяється вуглекислий газ і утворюється натрію бромід:

Хлорид алюмінію реагує з сульфідом натрію з утворенням гідроксиду алюмінію, сірководню та хлориду натрію:

Хімічні властивості

1. Гідроксид алюмінію реагує з розчинними кислотами . При цьому утворюються середні чи кислі солі, Залежно від співвідношення реагентів і типу солі.

Наприклад , гідроксид алюмінію взаємодіє з азотною кислотою з освітою нітрату алюмінію:

2. Гідроксид алюмінію взаємодіє з кислотними оксидами сильних кислот .

Наприклад , гідроксид алюмінію взаємодіє з оксидом сірки (VI) з освітою сульфату алюмінію:

3. Гідроксид алюмінію взаємодіє з розчинними основами (лугами). При цьому у розплаві утворюються солі—алюмінати, а в розчині – комплексні солі . При цьому гідроксид алюмінію виявляє кислотні властивості.

Наприклад , гідроксид алюмінію взаємодіє з гідроксидом калію у розплаві з освітою алюмінату калію і води:

Гідроксид алюмінію розчиняється у надлишку луги з освітою тетрагідроксоалюмінату:

4. Гідроксид алюмінію розкладається при нагріванні:

Відеодосвід взаємодії гідроксиду алюмінію з соляною кислотою і лугами (Амфотерні властивості гідроксиду алюмінію) можна подивитися тут.

Acetyl

Наведіть курсор на елемент елемента, щоб отримати його короткий опис.

Щоб отримати докладний опис елемента, натисніть на його назву.

Скопіюйте це посилання, щоб розмістити результат запиту на іншому сайті.

Зображення речовини/реакції можна зберегти або скопіювати, клацнувши по ньому правою кнопкою миші.

Якщо ви вважаєте, що результат запиту містить помилку, натисніть кнопку "Надіслати".

УвагаЯкщо ви не знайшли в базі сайту потрібну реакцію, ви можете додати її самостійно.

Виберіть спосіб зв'язку зі мною:

! Увага, на питання з хімії я не відповідаю, розглядаються лише питання, скарги та пропозиції щодо роботи сайту, а також пропозиції щодо співробітництва.

Якщо ваше питання стосується функціоналу сайту, ознайомтеся з довідкою по сайту, можливо, знайдете відповідь на своє запитання.

Коректна робота сайту забезпечена на всіх браузерах, крім Internet Explorer.

Якщо ви використовуєте Internet Explorer, змініть браузер.

На сайті є виноски двох типів:

Підказки – допомагають згадати визначення термінів або пояснюють інформацію, яка може бути складною для початківця.

Додаткова інформація - такі виноски містять примітки або уточнення, що виходять за межі базової шкільної хімії, потрібні для поглибленого вивчення.

Гідроксид алюмінію: властивості, інструкція, застосування

Гідроксид алюмінію – це неорганічна сполука класу лугів. Слабко дисоціює на іони, проводить електричний струм.Особливі фізичні властивості зумовлюють використання його у пожежогасінні як наповнювач для полімерів. У медицині використовується як антацидний засіб, ентеросорбент, вноситься в вакцинальну суміш для посилення імунної відповіді. Гідроокис необхідний для створення зубних паст, отримання алюмінієвих солей, очищення води. Незважаючи на існування суперечливих даних про її безпеку, речовина активно застосовується в багатьох сферах і визнається нешкідливою.

Гідроксид алюмінію (мінерал)

Що таке гідроксид алюмінію, формула

Гідроксид алюмінію відноситься до класу нерозчинних лугів. Атом легкого металу алюмінію (Al) має валентність 3 це означає, що він може утворювати зв'язки з трьома елементами. Він розташований у центрі молекули з трьома приєднаними до нього гідроксильними угрупованнями (-OH). Описується формулою:

У природі алюмінієвий гідроксид зустрічається у вигляді поліморфних модифікацій однакового змісту, але різного розташування у просторі. Вона становить основу бокситів – руд із домішкою заліза, кремнію, з яких видобувають глинозем. Гідроксид алюмінію тісно пов'язаний з оксидом, тому його часто називають гідратованим глиноземом. Інша назва – орталюмінієва кислота. У природному середовищі вона присутня у наступних мінералах:

1. Гідраргіліт хемогенного походження, є таблитчатые шестикутні листи чи промені, структурою нагадує слюду. Колір сірий, жовтий, блискучий, напівпрозорий. На зламі – раковини, висока крихкість. Багато родовищ на Уралі. Моноклінна сингонія.
2. Байєріт – політик гіббситу, тонка прозора біла кристалічна скоринка на поверхні піроксенів та феритів.
3. Нордстрандіт - товстотаблітчасті безбарвні або рожеві, перламутрові кристали зі скляним блиском. Триклінна симетрія. Поширений у Майзії, півдні Челябінської області.
4. Беміт - дрібні жовтуваті пластинки, шовковисто-блискучі, тендітні. Містить домішки кольатара, кремнієвого діоксиду, а також тріоксид галію.
5. Діаспор – рідко зустрічаються бузкові зернисті маси з голчастих чи пластинчастих кристалів, скляно-блискучих.

Аморфний гідроксид алюмінію гелеподібний, відрізняється змінністю складу, завжди включає водний окис алюмінію в різних співвідношеннях: Al₂O₃ ∙ nH₂O (n – певне атомне число).

Фізичні властивості, зовнішній вигляд

Гідроксид алюмінію – це високотверді білі кристали без чіткої форми, щільний порошок. Характеризується складним плавленням, плавиться за температури 253 °С, закипає при 300 °С. Властивість гідроксиду алюмінію термічно розкладатися спостерігають при підвищенні температурного режиму до 575 °С.

Розчини у воді та етанолі слабо виражені, практично не розчинні, змішуються з полярними розчинниками: їдким натрієм, калієм, ароматичними циклами при нагріванні (бензол, фенол, толуол). У водному середовищі випадає в драглистий білий осад, не впливаючи на водневий показник.

Хімічні властивості, реакції

Гідроксид алюмінію виявляє амфотерність – здатність реагувати з кислотами та з основами за рахунок електронів гідроксогрупи та металу. Основні характеристики виявляються у реагуванні з азотистою кислотою:

За подібним механізмом заміщення протікає реакція нейтралізації надлишку хлороводню, в результаті якої виділяється хлорид:

Реакції цього обумовлені поведінкою гідроксиду алюмінію як основи Бренстеда-Лоури – акцептора протона (позитивно заряджена частка) чи нейтральної молекули.

Речовина окислюється фтороводнем залежно від умов до фториду чи гексафтороалюмината:

Взаємодія з бромводнем призводить до виділення відповідного броміду:

Гідроокис алюмінію реагує з кислими оксидами:

Кислотні хімічні властивості алюмінію гідроокисного виражаються у реагуванні з гідроксидами, середніми солями. При різній концентрації розчину каустичної соди можливо кілька шляхів розвитку реакції. Перший протікає за нормальної температури близько 1000 °З повагою та дає складний оксид, алюміній натрію; другий – гексагідроксоалюмінат; третій – комплексна розчинена речовина чорного кольору гідроксоалюмінат.

З калієвим лугом різноманітність гідроксид алюмінію реагує, але різноманітність шляхів протікання менша:

З карбонатами гідроксид алюмінію дає метаалюмінат:

Гідроксид алюмінію реагує з гашеним вапном, при цьому утворюється тетрагідроксоалюмінату кальцію:

Нагрів речовини стимулює термоліз:

Виробництво та отримання

Гідроксид алюмінію в лабораторних умовах вилучають із його солей при пропусканні аміаку:

Можливе одержання за допомогою барботування двоокисом вуглецю:

При зміні співвідношення реагентів утворюється при нестачі їдкого калі:

За рахунок гідролізу сульфітів та карбонатів протікає синтез гідроксиду алюмінію з бромідів:

Часто використовується метод отримання через взаємодію хлоридів та сульфідів:

Перераховані реакції алюмінію гідролізованого відносяться до неорганічного синтезу, неможливого в промислових масштабах у зв'язку з копіткістю роботи, необхідністю закуповувати дорогі реактиви та ретельно стежити за чистотою та виходом готового продукту.

На великих заводах виробництво ведеться способом Йозефа Байєра, який розробляв нові методики виготовлення протрави для бавовни. За підсумками дослідів з глиноземом він зрозумів, що осад відфільтровується і перекристалізовується і промивається. Схема мала значний комерційний успіх, швидко поширилася світом. Байєрівський процес передбачає обробку бокситових рудяних сумішей, що ведеться поблизу місць видобутку цих мінералів. Технологія складається з кількох етапів:

1. Боксити подрібнюють, дроблять, фрезерують.
2. Крупнодисперсний порошок надходить у тонкостінний посуд високого тиску, який заливають каустиком. Суспензію нагрівають до 200 °С, відбувається часткове розчинення, утворюється гіббсит.
3. Маса підганяється, поступово охолоджуючись, фільтрується. Відбувається осадження осаду протягом 1-2 днів. При цьому побічні речовини виводяться з обороту, розчиняючись (кремнезем).
4. Проводять освітлення розчину через ротаційний пісковловлювач, що відокремлює тверду фазу від рідкої. Найдрібніші крупинки відсівають крохмалем.
5. Барботаж вугільним ангідридом, в результаті якого осаджується гідроксид алюмінію. На даному етапі обробку припиняють або для отримання оксиду алюмінію продовжують, це залежить від орієнтованості підприємства. Гелеподібна суміш проходить фільтрацію, подається у вакуумне сушіння, де висушується, потім відправляється в кристалізатор.

Відходи виробництва дуже токсичні, це так звані червоні шлами, що складаються з кальцієвого поташу, а також пероксидів заліза, які надають стокам червоного відтінку, миш'яку, хрому. Потрапляння їх у озера та річки викликає тяжке отруєння водного біома, екологічну катастрофу з довгостроковими наслідками, оскільки виявляють лужну реакцію (pH → 13). Розробляються методи утилізації шламів, у тому числі повторне використання для випуску кераміки, проте при висиханні вони стають сипучими, їхнє вдихання призводить до важких пневмоконіозів.

Застосування

Застосування алюмінію гідроксиду поширюється переважно на сферу хімії, косметології та фармацевтики. За рахунок особливих властивостей алюмінію та просторової структури молекули його використовують як м'яке кислотопонижающее засіб при хворобах, що характеризуються надмірною роботою залоз шлунка. Важливою є антипіренова дія, в основі якої лежить уповільнення горіння через зниження мінімальної температури загоряння.

Застосування у хімічній промисловості

Гідроксид алюмінію – це високореактивна сполука, яка вступає у взаємодію з багатьма реагентами, тому вона служить для синтезу алюмінієвих похідних:

• кальцинованих;
• сульфатних;
• хлоридних;
• цеолітів;
• активованого вугілля;
• нітратів.

Гелеподібна маса гідроксиду - якісний флокулянт, що працює за механізмом флокуляції. Він полягає у відсіюванні дрібних і великих частинок забруднень, що осідають або спливають у пластівцях (флокул). Коагуляційні елементи потім видаляються, підвищується чистота рідини. Перевага полягає в нерозчинності орталюмінієвої кислоти, відсутності токсичності та впливу на кількість протонів водню.Зв'язуючись із забрудненнями, вона не входить у водообіг, а кристалізується і легко забирається.

У гасінні вогню велику роль грають спінені полімери з додаванням вогнезахисних компонентів. Застосування алюмінію гідроксиду проникло і цю область. Гідрогель на його основі значно підвищує вогнегасний ефект. Це пов'язано з тим, що при попаданні на поверхню, що горить, вода з нього швидко випаровується, а на площині швидко утворюється тугоплавка плівка, що попереджає потрапляння під неї кисню та інтенсифікацію горіння, сама при цьому не змінюється, поглинаючи багато тепла. Він демонструє також антипіренову активність, пригнічуючи поширення диму, що є джерелом повторного займання. Його додають у лакофарбові покриття, полівінілхлорид, гуму, що зменшує їхню пожежонебезпечність.

Застосування в медицині та косметології

Гідроксид алюмінію – це антацидний лікарський засіб, орієнтований на усунення симптомів та причини кислотозалежних хвороб шлунково-кишкового тракту за допомогою нейтралізації шлункового соку. Він має спектр фармакологічних властивостей:

• противиразкове застосування алюмінію гідроокису перешкоджає травматизації слизових оболонок надмірною концентрацією хлороводню, забезпечує загоєння виразок, зупиняє кровотечу, пов'язану з внутрішнім опіком;
• адсорбуюча – всмоктує ксенобіотики, алергени, ендо- та екзотоксини, виводить їх незмінними, функціонуючи як сорбент, полегшує симптоматику інтоксикації, покращує самопочуття, знижує навантаження на печінку;
• обволікає – відновлює слизову плівку на стінках шлунка, що захищає від дії подразників, не допускає контакту з кровоносними судинами та нервовими закінченнями отрут, ускладнюючи їх всмоктування;
• протикислотне – нейтралізація соляної кислоти, що міститься в травному соку, шляхом переведення її в хлорид.

Нетоксичність та натуральність дозволяє застосовувати препарати у різних груп пацієнтів без побічних ефектів та формування звикання.

Висока адсорбуюча активність дозволила використовувати гідроокис як ад'юванта щеплень – підсилювача імунітету. Він поглинає антиген, цим продовжуючи час перебування у організмі, під час якого формуватиметься захисна реакція на збудника. Відбувається стимуляція клітин народженого імунітету, підвищується імуногенність вакцини, її якість. З приводу безпеки такої добавки у людей, які не мають відношення до науки, виникають суперечки та розбіжності, проте оскільки гідроксид нерозчинний, він не потрапляє в мозок, циркулюючи за кровоносною системою та виводиться нирками.

У косметиці речовина використовується як абразив. Він зміцнює та освітлює зубну емаль, знижує щільність зубного каменю. Цей компонент відповідальний за те, як добре паста прибирає свіжий наліт і розм'якшує затверділий. Абразивність необхідна нормальної гігієни порожнини рота.

Гідроксид є білим барвником та відбілювачем, його вносять до складу антиперсперантів, тальків. Це емульгатор і стабілізатор, що сприяє змішування композицій, що важко змішуються. Його можна знайти у складі лаку для нігтів, праймерів (база для макіяжу), пудр, тональних та сонцезахисних кремів, олівців для губ та очей, пінок для вмивання.

Інструкція із застосування

Показання

Препарати на основі алгідрату рекомендується для корекції таких клінічних станів:

• гіперацидний шлунковий синдром;
• гастрит із підвищеною кислотністю;
• виразка шлунка та дванадцятипалої кишки;
• гострий та хронічний дуоденід;
• езофагіт;
• недостатність нижнього харчового сфінктера;
• грижа стравохідного отвору діафрагми;
• гіперфосфатемія;
• коліт;
• синдром подразненого кишечника;
• печія;
• диспепсія.

Протипоказання

Головне протипоказання – індивідуальна непереносимість, що виражається у підвищеній чутливості, нудоті та блювоті після прийому, важких алергічних реакціях. Не можна приймати медикамент при грудному вигодовуванні, вагітності, нирковій недостатності, хронічних запорах. Протипоказаний прийом дітям віком до 12 років. Заборонено призначати препарат у разі хвороби Альцгеймера.

Спосіб застосування та дози порошку, суспензії.

У суспензіальній формі слід приймати 5-10 мл від 4 до 6 разів на добу, бажано після їжі (не запивати рідинами) та на ніч. При лікуванні виразок допустимо прийом 15 мл одноразово. Після усунення симптомів необхідно продовжувати терапію протягом 2 місяців у нижчих дозах. Точніші дози встановлює лікар, виходячи з вираженості симптомів і супутніх захворювань.

Де купити і скільки коштує

Реагент продається заводами-виробниками оптом, роздріб – спеціалізованими магазинами. Оптова ціна товару від 86 рублів за 1 кг. Лабораторний реактив коштує дорожче, 400 руб/кг. Алгідрат продається в аптеках, ціна відрізняється залежно від фірми, становить 235-450 рублів.

Висновок

Гідроксид алюмінію – це важлива для промисловості речовина, яка характеризується амфотерністю, здатністю сорбувати дрібнодисперсні частинки. У природі зустрічається в мінералах, які переробляють для лікування. З'єднання вносять у полімери для збільшення їх вогнестійкості, додають суміші для гасіння пожеж.У косметичній продукції воно виконує функцію стабілізуючого та емульсуючого агента, барвника. У медикаментах він знижує кислотність, загоює пошкодження, забезпечує детоксикацію.

Сайт надає інформацію в довідкових цілях лише для ознайомлення. Поставити діагноз та призначити адекватне лікування може лише лікар! Медикаменти та народні засоби повинні призначатися фахівцем, оскільки мають протипоказання та побічні дії! Відвідування та консультації кваліфікованого спеціаліста суворо обов'язкові!