سولفات آلومینیوم در آب محلول بوده (۳۶٫۴گرم در ۱۰۰ میلی لیتر آب، ۲۰ درجه سانتی گراد) و برخی از مهم ترین کاربرد های آن به طور عمده عبارت است از:
سولفات آلومینیوم فرار و اشتعال پذیر نمی باشد، اما به شدت اسیدی می باشد. وقتی به صورت محلول با آب ترکیب شود حالت اسیدی پیدا کرده وpH آن می تواند به کمتر از ۲۲ برسد که در صورت تماس با پوست ممکن است موجب سوختگی شیمیایی یا در تماس با فلزات سبب خوردگی آن ها شود. بنابراین پیشنهاد می شود هنگام کار با این ماده دستورالعمل های ایمنی کار با مواد شیمیایی را رعایت کنید. همچنین توصیه می شود، برای نگهداری و انتقال محلول سولفات آلومینیوم از ظروف و اتصالات پلیمری و یا مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود.
سولفات آلومینیوم به ندرت به صورت خالص و بی آب یافت می شود. این ماده به شکل های مختلف آبدار می شود.که معمول ترین این شکل ها ۱۲ آبه و ۱۴۴ آبه است.
روش های مختلف تولیدسولفات آلومینیوم بر اساس واکنش اسید سولفوریک با ترکیبات حاوی آلومینیوم می باشند. دو روش مرسوم برای تولید سولفات آلومینیوم بشرح زیر می باشند:
بزرگ‌ترین کاربرد صنعتی سولفات آلومینیوم استفاده در فرایند تصفیه آب است. از آنجایی که تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب یکی از جنبه های جدایی ناپذیر زیرساخت های مدرن است، آلومینیوم سولفات به مقدار زیادی در این بخش استفاده می شود. در فرایند تصفیه آب، سولفات آلومینیوم موجب به هم چسبیدن و انعقاد (Coagulationn) ناخالصی ها به صورت ذرات بزرگ‌تری می شود. این ذرات بزرگ در پایین حوضچه تصفیه به راحتی ته نشین می کنند یا از طریق فرایند فیلتراسیون از آب جدا می شوند. این فرایند، لخته سازی یا انعقاد سازی نامیده می شود.تحقیقات نشان می دهد آلومینیوم سولفاتی که از این طریق برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود، منبع اصلی گاز سولفید هیدروژن در سیستم های فاضلاب است. استفاده از انعقاد کننده های پایه آلومینیومی ممکن است منجر به افزایش اندکی در سطح آلومینیوم آب های تصفیه شده شود، اما با توجه به میزان انعقاد کننده به کار رفته این سطح مشکلی برای سلامت مصرف کنندگان ایجاد نمی کند. البته استفاده نا مناسب و بیش از حد سولفات آلومینیم ممکن است موجب آلودگی آب گردد. در برخی موارد از خاصیت لخته سازی سولفات آلومینیوم، به منظور منعقد کردن ذرات و در نتیجه شفاف کردن آب استخرها نیز استفاده می گردد.
زمانی که سولفات آلومینیوم به مقدار زیاد در آب خنثی یا کمی قلیایی حل شود، رسوب ژل مانند هیدروکسید آلومینیوم در پایین ظرف ته نشین می کند. در رنگ رزی و چاپ بر روی لباس، رسوب ژلاتینی به ثبات رنگ بر روی الیاف لباس از طریق غیر محلول کردن رنگدانه ها، کمک می کند. آلومینیوم سولفات به عنوان ماده تثبیت کننده در فرآیند رنگرزی مورد استفاده قرار می گیرد. تثبیت کننده ماده ای است که به چاپ و پرینت روی کاغذ و پارچه کمک می کند. سولفات آلومینیوم وقتی با آب مخلوط شود ، هیدروکسید آلومینیوم ژل مانند تشکیل می شود که از طریق تسهیل جذب رنگ توسط الیاف به عمل رنگرزی کمک می کند. همچنین سولفات آمونیوم از طریق غیر محلول ساختن رنگ ها در آب، باعث ثبات رنگ پارچه ها می شود. از این کاربرد سولفات آلومینیوم از ۲۰۰۰۰ سال قبل از میلاد استفاده می شده است.
در برخی موارد از سولفات آلومینیوم به منظور کاهش pH خاک باغات و زمین های کشاورزی استفاده می شود. دلیل این عمل هیدرولیز سولفات آلومینیوم و شکل گیری رسوبات آلومینیوم هیدروکسید و محلول اسید سولفوریک رقیق می باشد. برخی از پرورش دهندگان گل ادریسی یا هورتانسیا از خاصیت اسیدی سولفات آلومینیوم برای تغییر رنگ این گل استفاده می کنند، چراکه رنگ گل های این گیاه به شدت تحت تأثیر pHHخاک قرار دارد.
سولفات آلومینیوم به عنوان آلوم آلومینیوم نیز شناخته می شود. آلوم ها نمک های دو سولفاته با فرمول عمومیAM(SO4)2.12HO2 هستند. در این فرمول A نشان‌دهنده یک کاتیون تک ظرفیتی مانند پتاسیم یا آمونیوم و Mبیانگر یک یون فلزی ۳ ظرفیتی مانند آلومینیوم است.آلومینیوم پتاسیم سولفات و یک شکل دیگر آلوم، آلومینیوم آمونیوم سولفات، از جمله مواد پر استفاده در مواد ضد تعریق می باشند. به دلیل خاصیت آنتی باکتریالی سولفات آلومینیوم،از این ماده در تولید برخی از مواد ضد تعریق استفاده می شود. همچنین در بسیاری از کشورها از سولفات آلوم برای درمان تعریف بیش از حد استفاده می شود. از سولفات آلومینیوم به عنوان عامل منقبض کننده در قلم های بند آور خون برای جلوگیری از خون ریزی بریدگی های کوچک استفاده می شود.
در صنعت ساخت و ساز از سولفات آلومینیوم به عنوان یک عامل ضد آب و بهبود دهنده بتون استفاده می شود. کاربرد دیگر سولفات آلومینیوم استفاده به عنوان عامل کف کننده در فوم های آتش نشانی است. آلومینیوم پتاسیم سولفات معمولاً در پودرهای خمیر مایه استفاده می شوند. سولفات آلومینیوم همچنین برای کنترل رشد جلبک، در استخرها، دریاچه ها و آب راه ها استفاده می شود.همچنین سولفات آلومینیوم در تولید چرم، کودهای کشاورزی، صابون سازی، داروسازی، و تهیه کاتالیست های شیمیایی کاربرد دارد.
سولفات آلومینیوم وقتی تا دمای ۵۸۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی گراد گرم شود، به گاما آلومینا و تری اکسید سولفور تجزیه می شود. سولفات آلومینیوم با آب ترکیب شده و نمک های آبدار با ترکیبات مختلف تولید می کند.
سولفات آلومینیوم با بی کربنات سدیم واکنش می دهد که به این ترکیب کف تثبیت کننده افزوده می شود تا کربن دی اکسید لازم برای کف های آتش نشانی تولید گردد:
- استفاده به عنوان به طور عمده به عنوان عامل لخته کننده در تصفیه آب و فاضلاب
- استفاده در رنگرزی کاغذو پارچه به عنوان تثبیت کننده رنگ
- استفاده در واحد ها و کارخانجات تولید و بازیافت کاغذ
سولفات آلومینیوم فرار و اشتعال پذیر نمی باشد، اما به شدت اسیدی می باشد. وقتی به صورت محلول با آب ترکیب شود حالت اسیدی پیدا کرده وpH آن می تواند به کمتر از ۲۲ برسد که در صورت تماس با پوست ممکن است موجب سوختگی شیمیایی یا در تماس با فلزات سبب خوردگی آن ها شود. بنابراین پیشنهاد می شود هنگام کار با این ماده دستورالعمل های ایمنی کار با مواد شیمیایی را رعایت کنید. همچنین توصیه می شود، برای نگهداری و انتقال محلول سولفات آلومینیوم از ظروف و اتصالات پلیمری و یا مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود.
سولفات آلومینیوم به ندرت به صورت خالص و بی آب یافت می شود. این ماده به شکل های مختلف آبدار می شود.که معمول ترین این شکل ها ۱۲ آبه و ۱۴۴ آبه است.
روش های تولید سولفات آلومینیوم
روش های مختلف تولیدسولفات آلومینیوم بر اساس واکنش اسید سولفوریک با ترکیبات حاوی آلومینیوم می باشند. دو روش مرسوم برای تولید سولفات آلومینیوم بشرح زیر می باشند:
- روش اول: سولفات آلومینیوم را می توان از طریق افزودن آلومینیوم هیدروکسید ( Al(OH)3 ) به اسید سولفوریک ( H2SO4) ) بر اساس واکنش زیر تولید می شود:
۲Al(OH)3+3H2SO4 → Al2(SO4)3+6H2O- روش دوم: همچنین با گرم کردن آلومینیوم فلزی در محلول سولفوریک اسید نیز می توان سولفات آلومینیوم را تولید کرد:
۲Als+3H2SO4 → Al2(SO4)3+3H2استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت تصفیه آب و فاضلاب
بزرگ‌ترین کاربرد صنعتی سولفات آلومینیوم استفاده در فرایند تصفیه آب است. از آنجایی که تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب یکی از جنبه های جدایی ناپذیر زیرساخت های مدرن است، آلومینیوم سولفات به مقدار زیادی در این بخش استفاده می شود. در فرایند تصفیه آب، سولفات آلومینیوم موجب به هم چسبیدن و انعقاد (Coagulationn) ناخالصی ها به صورت ذرات بزرگ‌تری می شود. این ذرات بزرگ در پایین حوضچه تصفیه به راحتی ته نشین می کنند یا از طریق فرایند فیلتراسیون از آب جدا می شوند. این فرایند، لخته سازی یا انعقاد سازی نامیده می شود.تحقیقات نشان می دهد آلومینیوم سولفاتی که از این طریق برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود، منبع اصلی گاز سولفید هیدروژن در سیستم های فاضلاب است. استفاده از انعقاد کننده های پایه آلومینیومی ممکن است منجر به افزایش اندکی در سطح آلومینیوم آب های تصفیه شده شود، اما با توجه به میزان انعقاد کننده به کار رفته این سطح مشکلی برای سلامت مصرف کنندگان ایجاد نمی کند. البته استفاده نا مناسب و بیش از حد سولفات آلومینیم ممکن است موجب آلودگی آب گردد. در برخی موارد از خاصیت لخته سازی سولفات آلومینیوم، به منظور منعقد کردن ذرات و در نتیجه شفاف کردن آب استخرها نیز استفاده می گردد.
استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت رنگرزی
زمانی که سولفات آلومینیوم به مقدار زیاد در آب خنثی یا کمی قلیایی حل شود، رسوب ژل مانند هیدروکسید آلومینیوم در پایین ظرف ته نشین می کند. در رنگ رزی و چاپ بر روی لباس، رسوب ژلاتینی به ثبات رنگ بر روی الیاف لباس از طریق غیر محلول کردن رنگدانه ها، کمک می کند. آلومینیوم سولفات به عنوان ماده تثبیت کننده در فرآیند رنگرزی مورد استفاده قرار می گیرد. تثبیت کننده ماده ای است که به چاپ و پرینت روی کاغذ و پارچه کمک می کند. سولفات آلومینیوم وقتی با آب مخلوط شود ، هیدروکسید آلومینیوم ژل مانند تشکیل می شود که از طریق تسهیل جذب رنگ توسط الیاف به عمل رنگرزی کمک می کند. همچنین سولفات آمونیوم از طریق غیر محلول ساختن رنگ ها در آب، باعث ثبات رنگ پارچه ها می شود. از این کاربرد سولفات آلومینیوم از ۲۰۰۰۰ سال قبل از میلاد استفاده می شده است.
استفاده از سولفات آلومینیوم درکشاورزی
در برخی موارد از سولفات آلومینیوم به منظور کاهش pH خاک باغات و زمین های کشاورزی استفاده می شود. دلیل این عمل هیدرولیز سولفات آلومینیوم و شکل گیری رسوبات آلومینیوم هیدروکسید و محلول اسید سولفوریک رقیق می باشد. برخی از پرورش دهندگان گل ادریسی یا هورتانسیا از خاصیت اسیدی سولفات آلومینیوم برای تغییر رنگ این گل استفاده می کنند، چراکه رنگ گل های این گیاه به شدت تحت تأثیر pHHخاک قرار دارد.
استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت بهداشتی آرایشی
سولفات آلومینیوم به عنوان آلوم آلومینیوم نیز شناخته می شود. آلوم ها نمک های دو سولفاته با فرمول عمومیAM(SO4)2.12HO2 هستند. در این فرمول A نشان‌دهنده یک کاتیون تک ظرفیتی مانند پتاسیم یا آمونیوم و Mبیانگر یک یون فلزی ۳ ظرفیتی مانند آلومینیوم است.آلومینیوم پتاسیم سولفات و یک شکل دیگر آلوم، آلومینیوم آمونیوم سولفات، از جمله مواد پر استفاده در مواد ضد تعریق می باشند. به دلیل خاصیت آنتی باکتریالی سولفات آلومینیوم،از این ماده در تولید برخی از مواد ضد تعریق استفاده می شود. همچنین در بسیاری از کشورها از سولفات آلوم برای درمان تعریف بیش از حد استفاده می شود. از سولفات آلومینیوم به عنوان عامل منقبض کننده در قلم های بند آور خون برای جلوگیری از خون ریزی بریدگی های کوچک استفاده می شود.
کاربردهای سولفات آلومینیوم در صنایع دیگر عبارت اند از:
در صنعت ساخت و ساز از سولفات آلومینیوم به عنوان یک عامل ضد آب و بهبود دهنده بتون استفاده می شود. کاربرد دیگر سولفات آلومینیوم استفاده به عنوان عامل کف کننده در فوم های آتش نشانی است. آلومینیوم پتاسیم سولفات معمولاً در پودرهای خمیر مایه استفاده می شوند. سولفات آلومینیوم همچنین برای کنترل رشد جلبک، در استخرها، دریاچه ها و آب راه ها استفاده می شود.همچنین سولفات آلومینیوم در تولید چرم، کودهای کشاورزی، صابون سازی، داروسازی، و تهیه کاتالیست های شیمیایی کاربرد دارد.
نحوه تجزیه سولفات آلومینیوم در دمای بالا در صنایع
سولفات آلومینیوم وقتی تا دمای ۵۸۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی گراد گرم شود، به گاما آلومینا و تری اکسید سولفور تجزیه می شود. سولفات آلومینیوم با آب ترکیب شده و نمک های آبدار با ترکیبات مختلف تولید می کند.
سولفات آلومینیوم با بی کربنات سدیم واکنش می دهد که به این ترکیب کف تثبیت کننده افزوده می شود تا کربن دی اکسید لازم برای کف های آتش نشانی تولید گردد:
Al2(SO4)3+6NaHCO3 → ۳Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2
ارسال نظر شما