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

O sulfato de alumínio é um sal inorgânico de alumínio de fórmula geral Al 2 (SO 4 ) 3, normalmente visto como um brilhantes cristais sólidos brancos. A cor do composto será influenciada por sua concentração de ferro e qualquer outra impureza. Existem dois tipos principais de sulfato de alumínio: A e B.

A imagem abaixo mostra cristais brancos de sulfato de alumínio hidratado. Pode-se notar a ausência de coloração marrom, indicativa de íons de ferro na rede cristalina.

Sulfato de alumínio (Al2 (SO4) 3): estrutura, usos, toxicidade 1

Fonte: Martin Walker via Wikimedia Commons

O sulfato de alumínio é um sal muito solúvel em água e, na natureza, é raro encontrá-lo em sua forma anidra. Geralmente ele é hidratado sob a forma de octadeca-hidrato de sulfato de alumínio [Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O] ou hexadecahidratado [Al 2 (SO 4 ) 3 .16H 2 O].

Também pode formar sais duplos com potássio e amônio, compostos conhecidos como alums. 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 no hidróxido de alumínio e no ácido sulfúrico . Esta propriedade permitiu seu uso como um acidificador do solo.

Também é um composto tóxico, principalmente por contato com a poeira. No entanto, possui um número infinito de usos e aplicações que vão desde a purificação da água através do método de coagulação, passando pelo uso em várias indústrias, até o uso para fins terapêuticos.

Estrutura

Sulfato de alumínio (Al2 (SO4) 3): estrutura, usos, toxicidade 2

Fonte: Gabriel Bolívar

O sulfato de alumínio tem uma razão de dois cátions Al 3+ para cada três ânions SO 4 2- (imagem superior), o que pode ser observado diretamente em sua fórmula química Al 2 (SO 4 ) 3 .

Note-se que o Al 3+ são acinzentado, enquanto SO 4 2- estão amarelo (por um átomo de enxofre) e vermelho (por átomos de oxigénio).

A estrutura ilustrada corresponde à forma anidra de Al 2 (SO 4 ) 3 , uma vez que nenhuma molécula de água interage com íons. Em seus hidratos, no entanto, a água pode ser atraída pelos centros positivos de Al 3+ ou pelos tetraedros negativos de SO 4 2- pelas ligações de hidrogênio (HOH-O-SO 3 2- ).

Al 2 (SO 4 ) 3 ∙ 18H 2 O, por exemplo, contendo 18 moléculas de água na estrutura do sólido. Alguns deles podem estar em contato direto com Al 3+ ou SO 4 2- . Em outras palavras: o sulfato de alumínio pode ter água de coordenação interna ou externa.

Além disso, sua estrutura pode abrigar outros cátions, como Fe 3+ , Na + , K + , etc. Mas, para isso, é necessária a presença de mais ânions SO 4 2- . Para que? 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 vem como um sólido com cristais brancos brilhantes, grânulos ou pó.

Peso molecular

342,31 g / mol (anidro).

Cheiro

É inodoro

Sabor

Gosto doce adstringente médio.

Ponto de fusão

Forma anidra a 770 ° C (forma octadeca-hidratada a 86,5 ° C)

Solubilidade em água

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

Densidade

De 2,67 a 2,71 g / cm 3 .

Solubilidade

Ligeiramente solúvel em álcool etílico.

Pressão de vapor

Essencialmente zero.

Estabilidade

Estável no ar.

Decomposição

Quando aquecido, aproximadamente ao seu ponto de fusão, pode ser decomposto emitindo especialmente óxido de enxofre, um gás tóxico.

Corrosividade

As soluções de sulfato de alumínio são corrosivas para o alumínio. O composto também 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%.

Para que serve (usos)

Coagulação ou floculação de água

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

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

-O alumínio é um metal muito tóxico que se acumula na pele, cérebro e pulmões, causando distúrbios graves. Além disso, não se sabe qual o papel que desempenha nos seres vivos .

-A União Europeia 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 alumínio não exceda 0,05-0,2 mg / l.

-O tratamento da água utilizada ou servida com sulfato de alumínio permite a eliminação ou redução de fósforo, economicamente.

Use como mordente de tintas e na fabricação de papel

-O sulfato de alumínio tem sido usado como mordente de corantes ou tintas, ajudando a fixar-se no material a ser tingido. Sua ação de fixação é devida ao Al (OH) 3 , cuja consistência gelatinosa colabora com a adsorção de corantes nos têxteis.

-Embora tenha sido utilizado desde aproximadamente 2000 aC, para os fins descritos, apenas os corantes orgânicos requerem mordentes. Os corantes sintéticos, por outro lado, não requerem mordentes para cumprir sua função.

– Foi deslocado da fabricação de papel, mas ainda é usado na produção de celulose. Ele remove suas impurezas, além de ter sido usado para prender materiais, neutralizar cargas e calibrar resina.

Usos industriais

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

-Na indústria de sabão e graxa, é usado na produção de glicerina.

-É usado na indústria de petróleo na produção de catalisadores sintéticos que eles usam durante a operação.

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

-Está envolvido na preparação de corantes como o carmim. Também é usado como corante na fabricação de borrachas sintéticas de estireno butadieno.

-Na indústria de transformação de açúcar, é usado como um purificador de melaço de cana.

-É utilizado na fabricação de desodorantes. Porque Porque causa um estreitamento dos ductos das glândulas sudoríparas, limitando assim o acúmulo de suor, um meio necessário para o crescimento das bactérias que causam o mau cheiro.

-É utilizado no curtimento de couro, processo necessário para o seu uso. Além disso, é utilizado na fabricação de fertilizantes.

-É utilizado como aditivo na preparação de tintas, adesivos e selantes, além de produtos de limpeza e manutenção de móveis.

Utilizações medicinais e terapêuticas

O sulfato de alumínio é um adjuvante imunológico. Portanto, cumpre a função de processar os antígenos de forma que, quando liberados em seu local de ação, produzam maior produção de anticorpos contra os antígenos que foram inoculados.

-O adjuvante Freund e BCG, bem como os outros adjuvantes, incluindo endógenos como interleucinas, são inespecíficos para os antígenos, permitindo um aumento no raio da ação imune.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 causa a inativação de tais vírus.

-O sulfato de alumínio é usado como um bastão ou pó no tratamento de pequenas feridas superficiais ou abrasões causadas pelo barbear.

-É usado na fabricação de acetato de alumínio, um composto usado no tratamento de algumas condições do ouvido. Também foi utilizado, sem sucesso significativo, para aliviar as conseqüências das picadas de formigas.

– 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

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

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

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

-O sulfato de alumínio está envolvido no desenvolvimento de uma espuma para combater e controlar o fogo. Como Reage com o bicarbonato de sódio, produzindo a liberação de CO 2 .Esse gás bloqueia o acesso de O 2 ao local de combustão do material; e conseqüentemente 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 a bauxita mineral, com ácido sulfúrico a temperaturas elevadas. A seguinte equação química representa a reação:

Al 2 O 3 + H 2 SO 4 -> Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O

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 H 2 SO 4 + 12 H 2 O —> Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O

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 H 2 SO 4 ———– Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2

Tipos

O sulfato de alumínio é classificado em dois tipos: tipo A e tipo B. No sulfato de alumínio tipo A, os sólidos são brancos e têm uma concentração de ferro inferior a 0,5%.

No sulfato de alumínio tipo B, os sólidos são marrons e têm uma concentração de ferro menor que 1,5%.

Existem indústrias que produzem sulfato de alumínio que possuem critérios diferentes para classificação.Assim, uma indústria reporta para a preparação do sulfato de alumínio tipo A uma concentração máxima de 0,1% de ferro como óxido férrico. Enquanto que 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 através do contato com a poeira, causando irritação na pele e, nos casos em que o contato é frequente, dermatite.

– Nos olhos, causa uma forte irritação, causando até lesões permanentes.

-Sua inalação causa irritação no nariz e na garganta, o que pode causar tosse e garganta.

-Sua ingestão causa irritação gástrica, náusea e vômito.

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

-Os pacientes que são dialisados ​​cronicamente usando sais preparados em água purificada, através do uso de sulfato de alumínio, apresentam distúrbios de saúde muito graves. Entre esses distúrbios, temos anemia, demência em diálise e aumento de doenças ósseas.

Referências

  1. Wikipedia (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). Principais usos industriais do 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). Folha de segurança de sulfato de alumínio. [PDF]. Retirado de: andesia.com
  6. Livro químico (2017). Sulfato de Alumínio Retirado de: chemicalbook.com

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies