АЛУМИНИЈУМ ХИДРОКСИД: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Алуминијум хидроксид је неорганско једињење са хемијском формулом А а (ОХ) ₃ . За разлику од других хидроксида метала, он је амфотерни, који може да реагује или се понаша попут киселине или базе, у зависности од медијума. То је бела чврста супстанца прилично нерастворљива у води, због чега је пронашла као компоненту антацида.

Попут Мг (ОХ) ₂ или бруцита, са којим дели одређене хемијске и физичке карактеристике, у свом чистом облику изгледа као глупа, аморфна чврста супстанца; али када се кристализира са неким нечистоћама, он добија кристалне форме као да су бисери. Међу тим минералима, природни извори Ал (ОХ) ₃ је и гигабита.

Специјални кристал за гибање. Извор: Роб Лавински, иРоцкс.цом - ЦЦ-БИ-СА-3.0

Поред гигабита, ту су и минерали бајерит, нордстрандит и долејит, који чине четири полиморфа алуминијум хидроксида. Конструкцијски су врло слични једни другима, разликују се тек незнатно у начину на који су смештени или повезани слојеви јона или листови, као и врсти нечистоће која се садржи.

Контролом параметара пХ и синтезе, може се припремити било који од ових полиморфа. Такође, неке хемијске врсте од интереса могу се пресложити између његових слојева, тако да се створе интеркалациони материјали или једињења. Ово представља употребу технолошког приступа за Ал (ОХ) ₃ . Остале употребе су као антациди.

С друге стране, користи се као сировина за добијање глинице, а његове наночестице су коришћене као каталитичка потпора.

Структура

Формула и октаедар

Хемијска формула Ал (ОХ) ₃ указује истовремено да је однос Ал ³⁺ : ОХ ^- 1: 3; то јест, постоје три ОХ ^- аниона за сваки Ал ³⁺ катион , што је исто као да једна трећина његових јона одговара алуминијуму. Тако Ал ³⁺ и ОХ ^- међусобно делују електростатички све док њихова привлачења-одбијања не дефинишу шестерокутни кристал.

Међутим, Ал ³⁺ није нужно окружен са три ОХ ^- већ са шест; стога говоримо о координацијском октаедру, Ал (ОХ) ₆ , у којем постоји шест Ал-О интеракција. Сваки октаедар представља јединицу са којом је кристал изграђен, а одређени број њих усваја триклиничке или моноклиничке структуре.

Доња слика делимично представља Ал (ОХ) ₆ октаедре , пошто су за Ал ³⁺ (светло смеђе сфере) уочене само четири интеракције .

Шестерокутни кристал гигајта, минерал алуминијум хидроксид. Извор: Бењах-бмм27.

Ако се пажљиво посматра ова структура, која одговара структури минералног гибса, може се видети да беле сфере интегришу "лица" или површине јонских слојева; то су атоми водоника ОХ ^- јона .

Имајте на уму и да постоји слој А и други Б (просторно нису идентични), спојени водоничним везама.

Полиморфи

Слојеви А и Б нису увек повезани на исти начин, као што се и њихово физичко окружење или иони домаћина (соли) могу променити. Сходно томе, Ал (ОХ) ₃ кристали варирају у четири минералошка или, у овом случају, полиморфна облика.

Каже се да за алуминијум хидроксид има до четири полиморфа: гигабита или хидрагилит (моноклиника), бајерит (моноклиника), дојлит (триклиника) и нордстрандит (триклиника). Од ових полиморфа, гибање је најстабилније и најобилније; остали су класификовани као ретки минерали.

Ако би се кристали посматрали под микроскопом, видело би се да је њихова геометрија шестерокутна (иако донекле неправилна). ПХ игра важну улогу у расту таквих кристала и на резултирајућој структури; то јест, с обзиром на пХ, може се формирати један полиморф или други.

На пример, ако у медијуму где таложи Ал (ОХ) ₃ пХ пХ нижи од 5,8, формира се гигајт; док је, ако је пХ виши од ове вредности, формира се бајерит.

У већим основним медијима кристали нордстрандита и дојлита имају тенденцију. Стога је, с обзиром на то да је веб локација најзаступљенија, чињеница која одражава киселост њене истрошене средине.

Својства

Физичка присутност

Бела чврста супстанца која може бити у различитим форматима: зрнаста или у праху, и аморфна по изгледу.

Моларна маса

78,00 г / мол

Густина

2,42 г / мл

Тачка топљења

300 ° Ц. Нема тачку кључања, јер хидроксид губи воду да би се трансформисао у глиницу или алуминијум оксид, Ал ₂ О ₃ .

Растворљивост у води

1 · 10 ^-4 г / 100 мл. Међутим, његови растворљивости повећава са додатком киселина (Х ₃ О ⁺ ) или базе (ОХ ^- ).

Производ растворљивости

К _сп = 3 10 ⁻³⁴

Ова врло мала вредност значи да се само мали део раствара у води:

Ал (ОХ) ₃ (с) <=> Ал ³⁺ (ак) + 3ОХ ^- (ак)

А у ствари, ова занемарљива растворљивост чини добар неутрализатор киселости, јер не базира превише желудачног окружења јер не ослобађа скоро ОХ ^- јоне .

Амфотерика

Ал (ОХ) ₃ карактерише његов амфотерни карактер; то јест, може реаговати или се понашати као да је у питању киселина или база.

На пример, реагује са Х ₃ О ⁺ јони (уколико је медијум водени) да формира комплекс водени ³⁺ ; која се, заузврат, хидролизује да би закиселила медијум, због чега је Ал ³⁺ кисели јон:

Ал (ОХ) ₃ (с) + 3Х ₃ О ⁺ (ак) => ³⁺ (ак)

³⁺ (ак) + Х ₂ О (л) <=> ²⁺ (ак) + Х ₃ О ⁺ (ак)

Када се ово деси, каже се да Ал (ОХ) ₃ понаша као базом, јер реагује са Х ₃ О ⁺ . С друге стране, може реаговати са ОХ ^- понашајући се попут киселине:

Ал (ОХ) ₃ (с) + ОХ ^- (ак) => Ал (ОХ) ₄ ^- (ак)

У овој реакцији, бели талог Ал (ОХ) _{3 се} раствара пре вишка ОХ ^- јона ; То није исто са другим хидроксидима, попут магнезијума, Мг (ОХ) ₂ .

Ал (ОХ) ₄ ^- , алуминатни јон, може се изразити прикладније као: ^- истицање координационог броја 6 за Ал ³⁺ катион (октаедар).

Овај јон може наставити да реагује са више ОХ ^- до попуњавања координационог октаедра: ^3- , који се назива хексахидроксоалуминатни јон.

Номенклатура

Назив „алуминијум хидроксид“, на који се ово једињење најчешће наводи, одговара оном који регулише номенклатура залиха. На крају је изостављен (ИИИ), јер је оксидационо стање алуминијума +3 у свим једињењима.

Друга два могућа имена која се односе на Ал (ОХ) ₃ су: алуминијум трихидроксид, према систематској номенклатури и употреби префикса грчког бројача; и алуминијум хидроксид, који завршава суфиксом –ицо јер има једно оксидационо стање.

Иако у хемијском пољу номенклатура Ал (ОХ) ₃ не представља изазов или конфузију, ван ње теже помијешати са нејасноћама.

На пример, минерална веб локација је један од природних полиморфа Ал (ОХ) ₃ , који је такође познат као γ-Ал (ОХ) ₃ или α-Ал (ОХ) ₃ . Међутим, α-Ал (ОХ) ₃ такође може да одговара минералном бајериту или β-Ал (ОХ) ₃ , према кристалографској номенклатури. У међувремену, полиморфи нордстрандит и доилеит често су означени као Ал (ОХ) ₃ .

Следећа листа јасно резимира оно што је управо објашњено:

-Гиб локација: (γ или α) -Ал (ОХ) ₃

-Баиерит: (α или β) -Ал (ОХ) ₃

-Нордстрандит: Ал (ОХ) ₃

-Долејит: Ал (ОХ) ₃

Апликације

Сировина

Непосредна употреба алуминијум хидроксида је сировина за производњу глинице или других једињења, неорганских или органских, алуминија; На пример: АлЦл ₃ , Ал (НО ₃ ) ₃ , Алф ₃ или Наал (ОХ) ₄ .

Каталитичка подршка

Ал (ОХ) ₃ наночестице могу деловати као каталитички носачи; то јест, катализатор се на њих веже да остане фиксиран на својој површини, где се убрзавају хемијске реакције.

Интеркалациона једињења

У одељку о структурама је објашњено да се Ал (ОХ) ₃ састоји од слојева или листова А и Б, спојених да би се дефинисао кристал. Унутар ње налазе се мали октаедрски простори или рупе које могу заузети други јони, метални или органски, или неутрални молекули.

Када се синтетишу кристали Ал (ОХ) ₃ са овим структурним модификацијама, каже се да се припрема интеркалациона једињења; то јест, они умешају или убацују хемијске врсте између листова А и Б. На тај начин настају нови материјали направљени од овог хидроксида.

На ватру

Ал (ОХ) ₃ је добро средство за гашење пожара које проналази примену као пунило за многе полимерне матрице. То је зато што апсорбује топлоту за ослобађање водене паре, баш као што то чини и Мг (ОХ) ₂ или бруцит.

Лековите

Ал (ОХ) ₃ је такође неутрализатор киселости, реагујући са ХЦл у желудачним секрецијама; опет, слично Мг (ОХ) ₂ у млеку магнезије.

Оба хидроксида се у ствари могу мешати у различитим антацидима, који се користе за ублажавање симптома особа које пате од гастритиса или чир на желуцу.

Адсорбент

Када се загрева испод своје тачке топљења, алуминијум хидроксид се претвара у активирани глиница (као и активни угаљ). Ова чврста супстанца се користи као адсорбент за нежељене молекуле, било да су то бојила, нечистоће или загађујући гасови.

Ризици

Ризици које алуминијум хидроксид може представљати нису настали као чврста супстанца, већ као лек. За његово складиштење нису потребни никакви протоколи или прописи јер он не реагира снажно с оксидантима и није запаљив.

Када се узима у антацидима доступним у апотекама, могу се јавити нежељени нежељени ефекти, као што су затвор и инхибиција фосфата у цревима. Такође, и иако не постоје студије које би то доказале, повезане су са неуролошким поремећајима као што је Алзхеимерова болест.

Референце

1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија . (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
2. Википедиа. (2019). Алуминијум хидроксид. Опоравак од: ен.википедиа.орг
3. Национални центар за информације о биотехнологији. (2019). Алуминијум хидроксид. ПубЦхем база података. ЦИД = 10176082. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. Даниелле Реид. (2019). Алуминијум хидроксид: Формула и нуспојаве. Студи. Опоравак од: студи.цом
5. Роберт Сцхоен и Цхарлес Е. Роберсон. (1970). Структуре алуминијум хидроксида и геохемијске импликације. Амерички минералог, вол. 55.
6. Витали П. Исупов и кол. (2000). Синтеза, структура, својства и примена интеркалатних једињења алуминијум хидроксида. Хемија за одрживи развој 8,121-127.
7. Дрога. (24. марта 2019). Алуминијум хидроксид нуспојаве. Опоравило од: другс.цом