Alaun
Termenul alum se poate referi în mod specific la familia sărurilor duble cu formula M I Al III (SO 4 ) 2 12H 2 O, conținând doi cationi diferiți, M + și Al 3+ cristalizați în aceeași rețea cristalină împreună cu anioni sulfat și apă molecule. Cationul M + poate fi sodiu , potasiu , rubidiu , cesiu , amoniu , alchil sau arilamoniu sau chiar taliu (I), în timp ce litiul este prea mic pentru a forma compuși de acest tip. Mai specific, „alum” se referă adesea numai la sulfat de aluminiu și dodecahidrat de potasiu KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, cunoscut și sub numele de alum de potasiu sau de rocă.
În termeni mai generali, termenul alum se referă la o clasă de săruri duble cu aceeași formulă și structură, dar unde aluminiu poate fi înlocuit cu alți cationi M 3+ , inclusiv scandiu , titan , vanadiu , crom , mangan , fier , cobalt , rodiu , iridiu , galiu sau indiu . Se cunoaște, de asemenea, un exemplu care conține anionul selenat , KAl (SeO 4 ) 2 · 12H 2 O. [1]
fundal
Alumele sunt cunoscute din cele mai vechi timpuri pentru proprietățile lor astringente și erau folosite ca mordant pentru vopsirea lânii, pentru îmbălsămarea animalelor și corpurilor umane și pentru a face lemnul ignifug. Aceste substanțe erau de fapt minerale care conțin alum și amestecuri de alum și vitriol verde . [1] Deja Pliniu cel Bătrân în Naturalis historia a descris în detaliu diferite substanțe numite aluminis , găsite în natură. Aceste substanțe cu aspect foarte diferit provin din multe regiuni, inclusiv Spania, Egipt, Armenia, Macedonia, Sardinia. [2]
Alum este menționat în numeroase texte antice și medievale referitoare la istoria naturală, farmacopeea, artele și meșteșugurile și alchimia. [3] Unul dintre cele mai detaliate este Papirusul X din Leiden, care îl menționează adesea ca materie primă. [4] Studiile arheologice au confirmat că alumul era cunoscut din cele mai vechi timpuri din bazinul mediteranean și că procedurile pentru obținerea acestuia din minerale brute erau deja cunoscute. În Evul Mediu, depozitele alunite descoperite în jurul anului 1460 în Toscana și în munții Tolfa au avut o importanță considerabilă. [5]
Compoziția alumului de potasiu comun a fost determinată abia în 1797 de Louis Nicolas Vauquelin , arătând că era o sare dublă compusă din acid sulfuric , alumină și potasiu . [6] În același volum, Jean-Antoine Chaptal a publicat analiza a patru tipuri diferite de alum, confirmând rezultatele Vauquelin. [7]
Producție
În trecut, alumul a fost obținut prin procesarea alunitei minerale, KAl 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 , dar acum este sintetizat industrial din hidroxid de aluminiu obținut din bauxită . [1]
Tipuri
Cele mai utilizate alunuri sunt cele care conțin Al 3+ și SO 4 2– . Denumirea comună a acestor compuși este atribuită pe baza cationului monovalent; cele mai importante sunt: [1]
- Sulfat de potasiu și aluminiu, denumire comună alum de potasiu , KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O ; sub formă sticloasă se numește alum de rocă .
- Sulfat de sodiu-aluminiu, denumire comună alum de sodiu, NaAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O.
- Sulfat de amoniu și aluminiu, denumire comună alum de amoniu, NH 4 Al (SO 4 ) 2 · 12H 2 O.
Structura
Toate aluminiile cristalizează în sistemul cubic , grupul spațial Pa3, cu patru unități de formulă pe unitate de celulă . Ambii ioni metalici sunt înconjurați de șase molecule de apă dispuse la vârfurile unui octaedru. Din punct de vedere structural, sunt cunoscute trei forme diferite, identificate prin literele grecești α, β și γ. Diferența dintre aceste forme constă în orientările diferite ale anionului și moleculelor de apă. [8] [9] [10] Prin încălzirea aluminiilor se lichefiază; dacă încălzirea continuă, ei pierd apa de cristalizare și în final rămâne o pulbere amorfă. [11]
Proprietate
Alumele sunt în general solubile în apă și au un gust astringent și dulce. În soluție se eliberează cationii hidrați și anionul, iar proprietățile din soluțiile diluate sunt cele previzibile pe baza prezenței speciei [M I (H 2 O) 6 ] + , [M III (H 2 O) 6 ] 3 + și SO 4 2– . În soluție concentrată, complexe cum ar fi [Al (SO 4) 2 (H2O) 2] - poate fi format. [1]
Următorul tabel prezintă grame de alum solubil în 100 de grame de apă la temperatura T : [1]
T. | Alun de amoniu | Alun de potasiu | Alun de rubidiu | Alun de cesiu |
---|---|---|---|---|
0 ° C | 2.6 | 3.0 | 0,71 | 0,2 |
10 ° C | 4.5 | 4.0 | 1,09 | 0,3 |
50 ° C | 15.9 | 17 | 4,98 | 1.24 |
80 ° C | 35.2 | 71 | 21.6 | 5.3 |
100 ° C | 70,8 | 154 | 22.8 |
Utilizări
Alumele au fost folosite din cele mai vechi timpuri. Astăzi, cele mai importante aplicații sunt: [1]
- Alun de potasiu, KAl (SO 4 ) 2 12H 2 O. Cea mai relevantă aplicație este în industria gipsului ca aditiv pentru reglarea timpului de setare. Este încă utilizat în bronzarea pieilor și ca mordant în vopsirea țesăturilor. Datorită proprietăților sale astringente este utilizat în medicamente și produse cosmetice. Creioanele hemostatice se bazează și pe alum de potasiu. În cazul utilizării ca floculant în tratarea apei și dimensionarea hârtiei, acesta a fost înlocuit cu sulfat de aluminiu .
- Alun de amoniu, NH 4 Al (SO 4 ) 2 12H 2 O. Este rar utilizat în Europa, în bronzarea blănurilor și în sinteza particulelor de Al 2 O 3 pentru lustruirea suprafeței. În Statele Unite este utilizat ca aditiv în drojdia chimică .
- Alun de sodiu, NaAl (SO 4 ) 2 12H 2 O. Este utilizat în Statele Unite ca aditiv în drojdia chimică
- Alunul de potasiu utilizat din ce în ce mai frecvent ca deodorant, în special de cei care preferă produsele naturale.
Notă
Bibliografie
- P. Borgard, J.-P. Brun și M. Picon (editat de), L'Alun de Meditérranée , Napoli, Publicații du Centre Jean Bérard, 2005, ISBN 9782918887379 .
- ( FR ) JA Chaptal, Comparée des quatre principales sortes d'Alun connues dans le commerce; et Observations sur leur nature et leur usage , în Ann. Chim. Fizic. , vol. 22, 1797, pp. 280-296.
- ( FR ) R. Halleux, Les alchimistes grecs: Papyrus de Leyde, Papyrus de Stockholm, Fragments de Recettes , Belles Lettres, 1981, ISBN 9782251000039 .
- ( FR ) R. Halleux, The alun dans la littérature des recettes du Ier au XIIe siècle , în P. Borgard, J.-P. Brun și M. Picon (editat de), L'Alun de Meditérranée , Naples, Publications du Centrul Jean Bérard, 2005, ISBN 9782918887379 .
- ( EN ) O. Helmboldt, Compuși de aluminiu, anorganici , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a01_527 .
- ( EN ) V. Ivanovski, VM Petruševski și B. Šoptrajanov, Spectre vibraționale ale complexelor hexaaqua: VIII. Benzile de întindere SO 4 antisimetrice din alunele: LO - TO superioară divizării câmpului de corelație și a grupului de situri , în J. Mol. Struct. , vol. 480-481, 1999, pp. 689-693, DOI : 10.1016 / S0022-2860 (98) 00832-1 .
- ( EN ) H. Lipson, The Relationship between the Alum Structures , în Proc. Roy. Soc. , Vol. 151, nr. 873, 1935, pp. 347-356, DOI : 10.1098 / rspa.1935.0154 .
- ( EN ) VM Petruševski și B. Šoptrajanov, Vibrational Spectra of Hexaaquacomplexes. XI Criterii spectroscopice pentru clasificarea tipurilor de alun ( PDF ), în Bull. Chem. Tehnologie. Macedonia , voi. 21, n. 2, 2002, pp. 103-110.
- ( LA ) Gaius Plinius Secundus, Naturalis Historia , 77-78.
- ( FR ) L. Vauquelin, Sur la nature de l'Alun du commerce, sur l'existence de la potasse dans ce sel, et sur diverses combinaisons simples ou triples de alumine avec acid sulfurique , in Ann. Chim. Fizic. , vol. 22, 1797, pp. 258-279.
- Colaboratori Wikisource, 1911 Encyclopædia Britannica / Alum , la en.wikisource.org , Wikisource, 2018. Accesat la 24 noiembrie 2018 .
Elemente conexe
Alte proiecte
- Wikționarul conține dicționarul lema « alum »
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre alum
linkuri externe
- ( EN ) Alum , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
Controlul autorității | Tezaur BNCF 22580 · LCCN (EN) sh85003949 · BNF (FR) cb12527843w (data) |
---|