для чего используют сульфат алюминия

Применение сернокислого алюминия.

Сернокислый алюминий — это сложное неорганическое вещество, соль белого цвета с серым или голубым оттенком. Вещество может иметь розовый оттенок.

Соль Al₂(SO₄)₃ очень гигроскопична. Отличается быстрой растворимостью в воде. Вещество плавится при температуре +700 °C, плотность его равняется 1,62–2,67 г/см³.

Сернокислый алюминий — это самый распространенный коагулянт, применяемый для очистки воды от коллоидных частиц (наиболее мелких размеров). Это свойство сульфата алюминия связано с легкостью его получения и невысокой стоимостью.

Способы получения сульфата алюминия.

Соль выпускают 3 сортов. Продукт высшего сорта востребован в пищевой и фармацевтической промышленности, а соль 1 и 2 сорта подходит для технических целей. Сернокислый алюминий получают несколькими способами:
металлическая мебель https://www.safe24.ru/

Получить соль алюминия в домашних условиях можно, используя серную кислоту и кусочек алюминиевой фольги. При проведении реакции следует быть очень осторожным и соблюдать правила безопасности по работе с кислотами. Проводить реакцию нужно в хорошо проветриваемом помещении. Серная кислота разной концентрации продается в хозяйственных магазинах.

Для получения кристаллов коагулянта ее нужно развести до 10% концентрации дистиллированной водой. Фольга растворяется в течение 7 дней. Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр. Остаток воды испаряется на открытом воздухе. Ускорить процесс можно выпариванием на электроплитке, перелив раствор в термостойкий стакан.

Очень важное замечание: при разведении серной кислоты и других кислот следует кислоту лить в воду, а не наоборот. Фольгу замачивают в растворе кислоты, накрывают салфеткой и оставляют для прохождения химической реакции.

Соль высшего качества имеет сыпучую консистенцию, производится в виде образований размером до 20 мм. Соль для технических целей выпускают крупными кристаллами-пластинами или большими кусками весом до 10 кг.

Попадание сернокислого алюминия в организм человека может нанести ему непоправимый ущерб. Вещество может привести к ожогу носоглотки. Попадание на кожу или в глаза вызывает покраснение, зуд, боль, ожог. Попадание в желудочно-кишечный тракт может вызывать болевые приступы в желудке, рвоту и диарею.

Первая помощь при отравлении химикатом:

Применение сульфата алюминия в очистке водопроводной воды.

Полученное из глиноземов или бокситов вещество применяют как сильный коагулянт для очистки воды от коллоидных частиц. Данные частицы обладают отрицательным электрическим зарядом. К коллоидным частицам присоединяются ионы из окружающего их раствора с положительным зарядом. Это создает на их поверхности двойной электрический слой. В результате коллоидные частицы начинают отталкиваться друг от друга. У них небольшой удельный вес, и они находятся во взвешенном состоянии.

Коагулянт (в данном случае — это сульфат алюминия) несет на себе положительный ион. Он сжимает двойной электрический слой и нейтрализует его. Частицы получают дестабилизированный вид. Они окружают коагулянт при установлении контакта с ним. Если смесь в этот момент быстро перемешать, то химическое вещество получит однородную дисперсию. Это позволит увеличить максимальный контакт между частицами.

Если перемешивать смесь несколько минут, то примеси коагулируют в более крупные хлопья. Крупные частицы, увеличиваясь в размерах и приобретая больший вес, начинают осаждаться под действием силы тяжести.

Очищенная вода теоретически должна быть чистой, без любых примесей. Но на практике коагулянт содержится в очищенной воде. Чем жестче вода, тем выше его концентрация. Это связано с тем, что в жесткой воде есть большое содержание гидроксида кальция и карбоната натрия, вступающих в реакцию с сульфатом алюминия и осаждающих алюминий в виде нерастворимого студенистого осадка гидроксида алюминия. Для измерения концентрации коагулирующего вещества в воде применяют концентратомеры, или солемеры. Хотя на самом деле концентратомерами называют приборы, определяющие концентрацию кислот и щелочей. Солемеры устанавливают для определения концентрации растворов солей.

Применение в пищевой и фармацевтической промышленности.

Сульфат алюминия известен как алюминиевые квасцы, или добавка E 520.

В пищевом производстве E 520 относится к стабилизаторам. Его получают из природных руд: боксита, алунита, глиноземов. Они подвергаются реакции с серной кислотой высокой концентрации при температурах +100…+250 °C. По окончании процесса получают соль с высоким коэффициентом чистоты.

Добавка E 520 отпускается в таре с дополнительными вставками, защищающими содержимое от влаги.

Сульфат алюминия применяют в рыбоперерабатывающей отрасли для сохранения товарного вида рыбы и предупреждения распада волокон. Стабилизатор используется при консервировании плодов и овощей. Добавка используется в кондитерской промышленности в производстве засахаренных и глазированных в сахаре фруктов.

Но основное применение добавки E 520 – для очистки питьевых и сточных вод. Вещество взаимодействует с примесями, которые выпадают в осадок. Он оседает на дно емкостей или водоемов. Вода пропускается поточным методом через систему специальных фильтров, где очищается и осветляется, после чего становится пригодной для питья и применения в производстве.

Другие области применения.

Сульфат алюминия также используется:

Вещество применяется как гидроизолятор в бетонных конструкциях. Сульфат алюминия используется в производстве огнетушителей.

Им обрабатывают шерстяные ткани для удерживания красящих пигментов. Процесс называется протрава шерстяных волокон. В водном растворе образуется дисперсная гидроокись алюминия, которая поглощается и хорошо удерживается волокнами шерсти. Протравленные волокна приобретают способность поглощать красители за счет адсорбированной ими гидроокиси алюминия.

Источник

Сульфат алюминия

Сульфат алюминия растворим в воде и, в основном, используется в качестве флокулянта для очистки питьевой и технической воды станциями очистки сточных вод, а также в производстве бумаги.

Сульфат алюминия иногда упоминается как серная кислота, квасцы алюмоаммиачные или пищевая добавка Е 523. Безводная форма встречается в природе как редкий минерал Миллозевичит, содержащийся в вулканических средах, а также получается при сжигании угольных отходов. Сульфат алюминия образует множество различных гидратов, в числе которых кристаллогидрат Al2(SO4)3*16H2O и октадекагидрат Al2(SO4)3*18H2O.

Сульфат алюминия обладает способностью поглощать и удерживать молекулы воды из окружающей атмосферы.

Получение сульфата алюминия технического возможно путем добавления гидроксида алюминия Al(OH)₃ в серную кислоту H₂SO ₄.

Также возможно получение сульфата алюминия из тетрагидроксоалюмината натрия.

Сульфат алюминия – это белое или почти белое кристаллической формы или в виде порошка соединение без запаха. Он растворим в воде, не летуч и легковоспламеняем. Сульфат алюминия обладает чрезвычайно кислым вкусом.

Применение сульфата алюминия

Раствор сульфата алюминия используется для очистки воды и как краситель в обработке текстиля. В процессе очистки воды раствор сульфата алюминия приводит к коагулированию, нежелательные примеси и загрязненные частицы оседают на дно сосуда и легко отфильтровываются.

При растворении в большом количестве нейтральной или слегка щелочной воды, раствор сульфата алюминия образует студенистый осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃, который используется при печати и окрашивании тканей, так как является нерастворимым пигментом.

Сульфат алюминия иногда используется для снижения pH почвы сада, что в свою очередь приводит при выращивании некоторых видов цветов (Гортензии) к их повторному цветению.

Сульфат алюминия является активным ингредиентом некоторых антиперспирантов.

В строительстве он используется в качестве гидроизолятора и ускорителя в производстве бетона.

Сульфат алюминия может быть использован в борьбе с моллюсками, насекомыми и слизняками.

Он также используется в производстве огнетушителей, добавок для почвы и удобрений, мыла, жиров, лекарственных препаратов и косметических средств.

В медицине сульфат алюминия входит в состав лекарств, облегчающих боль и дискомфорт, вызванные укусами насекомых. Он помогает разрушить токсичные химические вещества, содержащиеся в укусах, и помогает уменьшить их воздействие на кожу. Эти препараты выпускается в виде спреев, которые наносятся непосредственно на пораженные участки кожи и эффективнее помогают, если будут использованы сразу же после укуса.

Вред сульфата алюминия

Сульфат алюминия вреден при проглатывании или вдыхании. Вдыхание паров сульфата алюминия вызывает кашель и, возможно, одышку.

При контакте с кожей или глазами сульфат алюминия вызывает раздражение, покраснение, зуд и боль. Употребление сульфата алюминия внутрь приводит к сильному раздражению кишечника и желудка, сопровождаемое рвотой, тошнотой и диареей.

Это соединение может вызывать сильные ожоги, если контактирует с открытыми участками кожи.

Первая помощь при отравлении сульфатом алюминия

При попадании сульфата алюминия на кожу или в глаза необходимо промыть пораженный участок водой. В случае вдыхания паров необходимо выйти из токсичной области и медленно отдышаться. Если сульфат алюминия был применен внутрь, необходимо выпить стакан молока, а затем спровоцировать рвоту.

При отравлении сульфатом алюминия ни в коем случае нельзя использовать бикарбонаты, так как такое сочетание в буквальном смысле является взрывным.

Хранение сульфата алюминия

Сульфат алюминия необходимо хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре, не смешивая с другими веществами.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Источник

Сульфат алюминия: применение

Большая часть поверхностных и треть подземных вод, использующихся предприятиями, требуют очистки от примесей перед подачей в производственный цикл. Отработанная вода перед сбросом также нуждается в обработке. Это многоуровневый процесс. На первом этапе удаляют грубодисперсные примеси. Для этого разработан метод коагуляции, позволяющий связывать лишние частицы путем введения в воду определенных реагентов. Сульфат алюминия – один из них.

Состав сульфата алюминия

Вещество с формулой Al₂(SO₄)₃ – распространенный коагулянт на территории России. Сульфат алюминия выглядит как кристаллы – прозрачные или белого цвета с едва видимым сероватым, розоватым или голубоватым оттенком. Реагент хорошо растворяется в воде в температурном диапазоне 30-40° С и показывает прекрасные результаты при первичной водоочистке.

Область применения сульфата алюминия

Вещество активно потребляют кожевенная, бумажная, текстильная и пищевая промышленность, включая его в производственный цикл. Однако, большая доля приходится на промышленные комплексы, глобальные системы водообеспечения, ТЭЦ и ГЭС, где сульфат алюминия используют для водоподготовки и очистки отработанных вод.

Отвечая на вопрос, вреден ли для здоровья сульфат алюминия, однозначно можно сказать – нет. Препарат не представляет опасности для человека и природы – не ядовит, не образует токсичных соединений. Это одна из причин того, что реагент часто используют в промышленных и бытовых водоочистительных комплексах.

Сульфат алюминия: применение на водоканалах

Водоканалы России – основные потребители крупных объемов сульфата алюминия. Препарат задействуют в качестве коагулирующего компонента для удаления из воды легковесных взвесей механического характера и солей жесткости. Также средство эффективно в отношении ряда бактерий.

Для чего нужен сульфат алюминия на ТЭЦ и ГЭС

После ужесточения норм в отношении очистки сточных вод химические свойства сульфата алюминия сделали его незаменимым там, где нужно очистить воду от солей металлов. В результате обработки увеличиваются скорость прохождения потока через фильтрующий комплекс, а сами фильтры служат дольше.

В условиях ТЭЦ использование коагулянта снижает образование накипи на внутренних элементах нагревательных установок, поэтому снижается количество отключений оборудования с целью профилактической чистки.

Турбины ГЭС также нуждаются в воде с нормированными показателями жесткости. Чем она меньше, тем дольше срок службы агрегатов и ниже вероятность их преждевременного выхода из строя.

Где еще используется сульфат алюминия

На предприятиях химической, металлургической, косметической, фармакологической и прочих отраслей, а также в животноводстве остро стоит проблема нейтрализации стоков и отработанных жидкостей перед сбросом в открытые водоемы. Использование сульфата алюминия для первичной водоочистки дает возможность недорого и эффективно удалять мелкофракционные взвеси, облегчая последующую работу фильтровальных комплексов. В зависимости от потребностей того или иного производства обработанную воду можно либо безопасно «утилизировать», либо повторно включать в один из этапов технологического цикла.

Как работает сульфат алюминия

Сульфат алюминия активирует процесс сжимания двойной оболочки, нейтрализуя электростатический заряд. В результате частицы концентрируются вокруг коагулянта, образуя крупные и достаточно «тяжелые» для оседания фракции.

При этом есть у сульфата алюминия физические свойства, требующие определенных знаний от оператора коагулирующей установки. Так, сразу после внесения потребуется интенсивное перемешивание раствора на протяжении нескольких минут. В это время образуется дисперсия. И от ее однородности зависит сила притяжения между частицами.

Гипотетическая опасность сульфата алюминия может состоять в остаточном содержании коагулянта в очищенной жидкости. Однако в составе жесткой воды присутствуют гидроксид натрия и карбонат кальция, которые связывают алюминий и вместе образуют осадок в виде студенистой массы. Соответственно, данное свойство можно не учитывать.

Если после анализа исходной воды выясняется, что она мягкая, совместно с коагулянтом используют гидрокарбонат кальция либо известковую воду.

Когда сульфат алюминия приносит максимальный эффект

Для понимания, где сульфат алюминия применяется с наибольшей эффективностью, следует исходить из его свойств. Реагент проявляет активность в воде с уровнем рН 4.4-6. Однако на практике пороговое значение рН – 8, хотя при значении этого показателя 7-8 активность будет наименьшей. В ряде случаев, чтобы привести рН к рабочим значениям в воду перед внедрением коагулирующего вещества вносят серную кислоту.

Алюминия сульфат: норма расхода

Расход реагента высчитывают на основании полученных в лаборатории данных о составе воды. Визуально превышение нормы введения коагулянта можно определить по внешнему виду и размеру хлопьев. В норме это флоккулы, по размеру не превышающие булавочную головку. Осадок в виде перистых хлопьев говорит о неверных расчетах. Также нужно учесть:

Достоинство сульфата алюминия – упаковка. Препарат хранится в виде кристаллов, не требует специфических условий, не слеживается. Это позволяет закупать значительные объемы по фиксированной цене. Для приготовления и внесения раствора используются автоматические или ручные дозаторы.

Источник

Сульфат алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Сульфат алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Сульфат алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al₂(SO₄)₃.

Краткая характеристика сульфата алюминия:

Сульфат алюминия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃.

Хорошо растворяется в воде, этиленгликоле. Плохо растворим в этаноле.

С водой сульфат алюминия образует кристаллогидраты с различным содержанием воды Al₂(SO₄)₃·nH₂O, где n может быть вплоть до 18. Наиболее распространенными являются гексадекагидрат Al₂(SO₄)₃·16H₂O и октадекагидрат Al₂(SO₄)₃·18H₂O.

Устойчив при обычной температуре.

Сульфат алюминия пожаро- и взрывобезопасен. По степени воздействия на организм продукт относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

В земной коре сульфат алюминия находится как в свободном чистом состоянии, в форме кристаллогидратов, а также в составе двойных солей.

Сульфат алюминия в чистом состоянии распространён в природе в виде минерала миллозевичита. В форме кристаллогидратов сульфат алюминия встречается в природе в виде минерала алуногена Al₂(SO₄)₃·17H₂O.

Двойные соли сульфат алюминия образует с сульфатами ряда металлов, к которым, к примеру, относится и природный минерал алунит K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·Al(OH)₃.

В пищевой промышленности сульфат алюминия используется в виде добавки Е520.

Физические свойства сульфата алюминия:

алюминий сернокислый (рус.)Тип веществанеорганическоеВнешний видбесцветные гексагональные кристаллыЦветбелый, бесцветныйВкуссладковато-терпкийЗапахбез запахаАгрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)твердое веществоПлотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 32710Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 32,710Температура разложения, °C770Температура плавления, °C770Молярная масса, г/моль342,15ГигроскопичностьгигроскопиченРастворимость в воде (25 o С), г/100 г38,5

Получение сульфата алюминия:

В промышленности сульфат алюминия получается взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой.

В лаборатории сульфат алюминия получают в результате следующих химических реакций:

Химические свойства сульфата алюминия. Химические реакции сульфата алюминия:

1. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида натрия :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат натрия.

2. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида калия :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат калия.

3. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидроксида лития :

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и сульфат лития.

4. реакция взаимодействия сульфата алюминия и нитрата бария:

5. реакция взаимодействия сульфата алюминия и нитрата свинца:

В результате реакции образуются сульфат свинца и нитрат алюминия.

6. реакция взаимодействия сульфата алюминия и фосфата натрия :

В результате реакции образуются фосфат алюминия и сульфат натрия.

7. реакция взаимодействия сульфата алюминия и фосфата калия :

В результате реакции образуются фосфат алюминия и сульфат калия.

8. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидрокарбоната натрия:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaHCO₃ → 3Na₂SO₄ + 2Al(OH)₃ + 6CO₂.

В результате реакции образуются сульфат натрия, гидроксид алюминия и оксид углерода (IV).

9. реакция взаимодействия сульфата алюминия и гидрокарбоната кальция:

В результате реакции образуются сульфат кальция, гидроксид алюминия и оксид углерода (IV). Данная реакция используется для очистки воды. Гидроксид алюминия выпадает в осадок и его хлопья увлекают за собой различные примеси.

10. реакция взаимодействия сульфата алюминия и карбоната натрия и воды:

11. реакция термического разложения сульфата алюминия:

12. реакция термического разложения октадекагидрата сульфата алюминия:

Октодекагидрат сульфата алюминия разлагается на сульфат алюминия и воду.

Применение и использование сульфата алюминия:

Сульфат алюминия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– как коагулянт для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения;

– в фотографии входит в составы стабилизирующих растворов и дубящих фиксажей;

– как пищевая добавка Е520;

– в качестве морилки при крашении и печати текстильных изделий;

– в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.

Источник

Пищевой стабилизатор Е 520: зачем в сахарную глазурь добавляют сульфат алюминия

В природе алюминиевые квасцы встречаются в чистом виде как очень редкий минерал вулканического происхождения миллозевичит, напоминающий по форме полусферу или сталактит ярко-красного цвета.

Известность добавка E 520 получила благодаря уникальной способности очищать воду от опасных примесей и вредных микроорганизмов.

Название продукта

Сульфат алюминия — официально принятое наименование продукта (ГОСТ 12966-85, СанПиН 2.3.2.1293-03). В европейской кодификации пищевых добавок вещество зарегистрировано под индексом Е 520 (Е–520).

Тип вещества

Основная технологическая роль добавки Е 520 — стабилизатор пищевых продуктов. Вещество является производным серной кислоты, ее алюминиевой солью.

Сырье для производства добавки добывают из алунита, боксита и других природных минералов. В результате его обработки высококонцентрированной серной кислотой при t 100–250°C получают сульфат алюминия высокой степени чистоты. Вещество легко образует кристаллогидраты.

Алюминий сернокислый используют обычно в частично дегидратированной форме из-за способности выветриваться на воздухе.

Продукт выпускают трех сортов: высший идет для пищевых и медицинских целей, первый и второй — для технических.

Свойства

Упаковка

Сульфат алюминия упаковывают:

Из-за высокой гигроскопичности добавки E 520 вся тара должна иметь дополнительную вставку, обеспечивающую защиту от влаги.

Водный раствор алюминия сернокислого отпускают в пластиковых канистрах.

Применение

Добавка Е 520 не нашла широкого применения в пищевой промышленности. Вещество преимущественно используют рыбоконсервные заводы: сульфатом алюминия обрабатывают морепродукты, тушки некоторых видов рыб (тунец, лосось) для сохранения товарного вида, предупреждения распада волокон при обработке.

С этой же целью стабилизатор иногда добавляют в овощные и фруктовые консервы.

Кондитерская отрасль использует добавку для уплотнения яичного белка (не более 30 мг/кг) в производстве засахаренных или глазированных в сахаре фруктов и ягод. Например, ровные аккуратные шарики клюквы в сладкой пудре — заслуга сульфата алюминия.

Стабилизатор E 520 может выступать разрыхлителем теста (искусственным заменителем дрожжей), но в этой области вещество практически не применяют.

Основной потребитель добавки — предприятия, занимающие очисткой питьевой и сточной воды. Вещество используют как эффективный и безопасный коагулянт.

Находящиеся в воде химические примеси при взаимодействии с алюминием сернокислым выпадают в осадок, оседающий на дне емкости или водоема. Система специальных фильтров позволяет отделить осветленную воду. При этом жидкость не содержит остатков алюминия и полностью пригодна для питья.

Помимо пищевой отрасли стабилизатор Е 520 используют:

Разрешен в большинстве стран (нет данных по Украине).

Польза и вред

Биологически значимой пользы добавка E 520 не имеет.

Вещество считается безопасным при употреблении в составе продуктов питания: производители не превышают допустимой нормы от 30 до 200 мг/ кг.

Даже в незначительных количествах сульфат алюминия замедляет всасывание и усвоение витаминов.

Крайне тяжелые последствия может иметь проглатывание химического вещества:

Важно! При отравлении нельзя в качестве антидота принимать гидрокарбонаты (например, питьевую соду)! Смесь сульфата алюминия с кислыми солями может существенно ухудшить положение, вплоть до летального исхода. До приезда врача желательно выпить стакан молока, прочистить желудок.

При длительном контакте с продуктом (например, во время садово-огородных работ) необходимо пользоваться респиратором, резиновыми перчатками. Накопление алюминия сернокислого в организме может спровоцировать развитие тяжелых заболеваний нервной и костной системы.

Карбонат железа (Е505) не стоит использовать в качестве источника железа, так как пагубно воздействует на человеческий организм.

Пищевая добавка Е477 защищает шоколад от «поседения» и других видов порчи. Подробнее об этом веществе читайте в нашей статье.

Какими свойствами обладает антиоксидант Е339? Мы написали об этом здесь.

Основные производители

Ведущим отечественным производителем добавки Е 520 является ОАО «Аурат» (Московский химический завод имени Войкова).

Гранулированный сульфат алюминия для предприятий водоканала выпускает предприятие «Синтез» (город Косторма), созданное в рамках программы «Чистая вода».

Основные зарубежные производители:

Споры вокруг сульфата алюминия ведутся давно. Санитарные службы уверяют, что в составе пищевых продуктов его роль незначительна. Другое дело — дезодоранты. Ученые из Giessen University (Германия) убеждены: использование вещества в составе антиперспирантов может являться причиной рака молочной железы. С ними согласны и российские врачи. Правда, исследователи сделали оговорку: в полной мере доказательная база пока не собрана.

Источник