Как получить из сульфата алюминия гидроксид алюминия: Получение сульфата алюминия из гидроксида алюминия

Содержание

Получение сульфата алюминия из гидроксида алюминия

    ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ ИЗ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ [c.48]

    Упр. 20. К раствору, содержащему 6,84 г сульфата алюминия, прибавлен раствор, содержащий 6 г едкого натра. Определить массу полученного при этом гидроксида алюминия. [c.42]

    Пример 3. Определите эквивалентную концентрацию (моль/л) сульфата алюминия, если в 250 мл раствора содержится 8,57 г соли. Раствор будет использован для получения гидроксида алюминия по обменной реакции. [c.104]


    Получение. Б. получают восстановлением оксида Б, алюминием при 1100—1200 °С в вакууме. Оксид Б. получается прокаливанием нитрата Б. при 1000—1050 °С (выделяются оксиды азота) или карбоната Б. с углем при 1200°С (выделяется СО), а гидроксид Б.— прокаливанием карбоната Б. и гашением образовавшегося оксида Б. водой или взаимодействием раствора хлорида Б. с гидроксидом натрия. Хлорид Б. получается взаимодействием сульфида Б. с хлороводородом или сплавлением сульфата Б. с хлоридом кальция и углем при 770—1100 °С. Карбонат Б. получается барботированием СОг через водный раствор сульфида Б. при 30—40 С смешением растворов кар-i боната натрия и сульфида или хлорида Б. при 70—80 °С, Сульфид Б. образуется при сплавлении сульфата Б. и угля при 1000—1100°С (отходящие газы содержат 5% СО). Есть несколько способов получения сульфата Б. очистка барита осаждение серной кислотой или растворами сульфатов из растворов солей Б. как побочный продукт при сульфатной очистке соляных рассолов. Нитрат Б.— продукт обменной реакции в водных растворах между хлоридом Б. и нитратом натрия (или азотной кислотой) или растворения карбоната Б. в азотной кислоте. Взаимодействие сульфида Б. с серой дает полисульфид Б, Титанаты Б. получают сплавлением карбоната Б. с окСидом титана(1У), а цирконаты Б.— сплавлением оксида, гидроксида или карбоната Б. с оксидом циркония(IV).
Продуктом сплавления ок( ида Б. с оксидом алюминия является метаалюминат Б. При совместном отжиге порошков оксидов Б. и железа(III) при 1000—1400 °С получается феррит Б. [c.134]

    Предлагают [61] непрерывные способы получения сульфата алюминия и в другом аппаратурном исполнении. Так, в одном из них водная суспензия гидроксида алюминия и серной кислоты в стехиометри-ческом количестве подается в смесительные форсунки реактора, в котором находится не менее 30 с. После охлаждения до 100 °С в проточном холодильнике она продавливается через сопло и прорези, в результате чего образуется мелкогранулированный продукт. [c.53]

    Получение гидроксида алюминия методом непрерывного однопоточного осаждения из растворов основного сульфата алюминия и низкомодульного алюмината натрия позволяет получать оксид алюминия, повышающий активность катализаторов гидрогенизационных процессов [266]. Однако в промышленных условиях эта технология до конца не отработана, хотя имеются реальные предпосылки для получения указанным способом активного оксида алюминия высокого качества [267] . 

[c.125]

    Эффективным направлением использования осадков, особенно в случае очистки маломутных вод, когда содержание оксида алюминия в них может достигать 40 % и более (на сухую массу), является получение (регенерация) коагулянта. Регенерацию коагулянтов целесообразно осуществлять на станциях большой и средней мощности, где потребляются большие количества коагулянтов и образуются большие объемы осадков. Коагулянты можно регенерировать путем растворения продуктов гидролиза в кислотах или щелочах, аналогично получению сульфата алюминия из его гидроксида, а также экстракцией органическими реагентами. [c.194]

    Опыт 7. В пробирки с растворами сульфата меди и сульфата алюминия добавить раствор соды. Наблюдать выпадение осадка гидроксокарбоната меди в первой пробирке и гидроксида алюминия — во второй. Написать уравнения происходящих реакций и объяснить полученные результаты.

[c.203]

    В две пробирки вносят по 1-2 мл раствора сульфата алюминия и по каплям добавляют раствор едкого натра до образования осадка гидроксида алюминия. К полученному осадку добавляют растворы концентрации 2 мопь/л в одну — соляной кислоты, в другую — едкого натра до растворения осадка. Написать уравнения реакций получения гидроксида алюминия и его растворения в кислоте и щелочи, учитывая, что при взаимодействии гидроксида алюминия со щелочью образуется комплексный анион [АКОН) ].  [c.127]

    Взаимодействие гидроксида алюминия с серной кислотой, дозируемой в стехиометрическом количестве, применительно к процессу получения сульфата алюминия было описано выше. В данном разделе рассмотрим взаимодействие гидроксида алюминия с серной кислотой применительно к условиям получения дигидроксосульфата алюминия, т. е. при дозировании кислоты на молярное отношение А120з/50з = 2. В случае получения ДГСА гидроксид алюминия растворяется значительно медленнее. Так, при температуре 70 °С в течение 0,5 ч степень растворения составляет 

[c.82]

    Сколько молей сульфата алюминия следует взять на 1 моль сульфата цинка, чтобы в смеси веществ, полученных добавлением эквивалентного количества щелочи к раствору смеси указанных солей, гидроксид цинка составлял 20%  [c.12]

    При получении активного оксида алюминия как носителя катализаторов существенную роль играет процесс созревания или старения гелей гидроксида алюминия (табл. 49). Старение гелей протекает при отмывке их от примесей натрия, железа, сульфат-ионов, при хранении в виде лепешки и может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток и даже месяцев. Для удаления примесей сульфат-ионов и катионов натрия суспензию гидроксида алюминия промывают, как правило, водой с низким содержанием примесей или химически очищенной водой (10—20 об. ч. воды на 1 об. ч. суспензии концентрацией 200—400 г AI2O3 на 1 л). Для более глубокого удаления примесей из гидроксида алюминия, кроме промывки водой, рекомендуют проводить дополнительную обработку раствором аммиака [Пат.

Японии 53-28392 A. . 132622]. Для уменьшения содержания катионов натрия до 0,005% и менее рекомендуют предварительно промытую суспензию гидроксида алюминия нагревать при 190—210 °С под давлением диоксида углерода 1 — [c.129]

    С целью механизации производства сульфата алюминия предлагалось усовершенствовать загрузку и дозирование гидроксида алюминия в реактор путем приготовления водной суспензии, а также осуществлять непрерывную кристаллизацию концентрированного раствора сульфата алюминия на водоохлаждаемых барабанах, конвейерной ленте или в грануляционных аппаратах кипящего слоя. Применение аппаратов периодического действия затрудняет организацию производства большой мощности, обусловливает жесткую связь между периодически работающими реакторами и кристаллизаторами непрерывного действия. К недостаткам описанной технологии следует также отнести невозможность получения продукта с повышенным содержанием оксида алюминия и неудовлетворительный товарный вид сульфата алюминия, что сопряжено с определенными затруднениями при его транспортировании и употреблении на водоочистных станциях. 

[c.51]

    Получение геля гидроксида алюминия. Налейте в стаканчик 40—50 мл 10%-го раствора сульфата алюминия и приливайте по каплям раствор щелочи до образования геля. Полученный гель разделите по 10—20 пробиркам. Исследуйте устойчивость геля (температура, электролиты и другие факторы), его свойства. Почему гель Ре(ОН)з получить значительно труднее и он очень неустойчив Как можно использовать гель гидроксида алюминия для очистки воды от механических загрязнений Предложите эксперимент и попытайтесь его осуществить. 

[c.432]

    Составьте формулу мицеллы золя гидроксида алюминия, полученного при глубоком гидролизе сульфата алюминия. [c.152]

    Сырьем для получения носителя являются гидроксид алюминия, серная кислота и раствор жидкого стекла. В реакторе 1, куда поступают А1 (ОН)з, Н2504 и острый пар, производится раз-варка гидроксида алюминия с образованием сульфата алюминия. Разварку силикат-глыбы ведут в автоклаве 24, откуда жидкое стекло подают в формовочную колонну 9. Туда же на формовку поступает раствор А12(804)з. В эту же колонну вводят масло. [c.141]

    Известны и другие способы имитации бирюзы, однако количество работ, посвященных подлинно синтезу этого минерала, крайне ограничено. В тридцатые годы появились сообщения о получении синтетической бирюзы еще двумя способами [6]. Первый способ заключался в смешивании сульфатов меди и алюминия с гидроксидом алюминия и кислым фосфорнокислым натрием, взятым в эквимолярных бирюзе соотношениях, с последующим подогревом, а затем вымыванием образовавшегося сульфата натрия и сдавливанием на прессе полученного порошка. 

[c.251]

    Процесс включает стадии подготовки, концентрирования и промывки шлама, содержащего нерастворимый гидроксид металла, в условиях, исключающих контакт твердого вещества с воздухом и его высыхание. Затем мокрый шлам растворяют в разбавленной кислоте. Получаемый раствор может быть использован как таковой, например для добавления в электролитический раствор процессов отделки металлов, или подвергнут электролизу с применением нерастворимых анодов для выделения металла, от процесс также может быть использован для получения коагулянтов, содержащих сульфат алюминия. [c.273]

    В случае получения жидкого коагулянта раствор сульфата алюминия разбавляют водой до содержания 7 % АЬОз при непрерывной циркуляции раствора насосом и перемешивании сжатым воздухом, В продукте допускается содержание нерастворимого остатка до 1 % и свободной серной кислоты — до 0,1 %. В случае необходимости нерастворимый остаток отделяют на рамном фильтр-прессе. Продукт отправляется потребителям по трубопроводу или в автоцистернах. По этой технологии на 1000 кг продукта с 15% АЬОз расходуется 219 кг гидроксида алюминия, 451 кг НгЗО  

[c.51]

    При ш,елочном (алюминатном) способе осаждение ведется из щелочных растворов (алюминатов) кислотами (серной, азотной, соляной) или кислыми растворами солей, например сульфатом алюминия. Глинозем растворяют в гидроксиде натрия. Из полученного раствора алюмината натрия гидроксид алюминия осаждают кислотой  [c.125]

    При гравиметрическом определении суммы ш елочных металлов в минералах и рудах микрохимическим методом навеску разлагают фтористоводородной кислотой для удаления кремневой кислоты [19]. Остаток фторидов нагревают с щавелевой кислотой, которая при высокой температуре вытесняет фтор. Образовавшиеся оксалаты металлов прокаливают при 800° С. При этом большинство металлов образует оксиды, а щелочноземельные элементы, магний и щелочные металлы — карбонаты. При обработке прокаленного остатка горячей водой в раствор переходят карбонаты щелочных металлов, гидроксид магния и небольшое количество карбонатов щелочноземельных элементов. Если образец содержит большие количества алюминия, железа и хрома, последние при прокаливании могут образовать алюминаты, ферраты и хромиты. Для их разложения раствор с осадком нагревают на водяной бане и после охлаждения обрабатывают насыщенным раствором карбоната аммония. Небольшое количество катионов, главным образом магния, оставшихся в растворе, осаждают 8-оксихинолином. Осадок отфильтровывают, раствор упаривают досуха и остаток прокаливают. Полученные карбонаты щелочных металлов переводят в сульфаты, которые взвешивают. Умножая на фактор пересчета, находят сумму оксидов лития, натрия, калия, рубидия и цезия. [c.57]

    Увеличение адсорбционной емкости гидроксида алюминия в результате магнитно-электрической обработки способствует значительному снижению цветности обрабатываемой воды и увеличению плотности осадка, полученного в процессе коагуляции. Так, если плотность осадка после обработки воды обычным коагулянтом составляла 1,018 г/см , то после обработки воды активным сульфатом алюминия 1,024— 1,037 г/см (в зависимости от параметров магнитно-электрической обработки), что связано с улучшением технологических параметров осветления воды 150]. [c.36]

    Исследования последних лет показали, что в формировании активности твердофазных реагентов большую роль играют собственные микродобавки, т. е. примеси, обусловленные химической предысторией [1]. Влияние фазы, продуктом топохимического превращения которой является реагент, не ограничено только ориентационным воздействием при формировании решетки. Твердофазный продукт довольно прочно удерживает и химические следы предшественника . Например, оксид магния, полученный термическим разложением гидроксида, сохраняет в решетке гидроксильные группы [от 0,1 до 0,01% (ат.)] даже после нагревания до 2200 °С, обработки в высоком вакууме и ионной бомбардировки с целью уменьшить поверхностные эффекты [77]. Более того, выращенные из такого материала монокристаллы MgO имеют микропоры, заполненные водородом под давлением 4-10 Па [78]. Водород возникает в результате взаимодействия гидроксильных форм со структурными вакансиями. Еще более интересная ситуация имеет место в оксиде алюминия, полученном термическим разложением сульфата [1]. Показано, что метастабильный продукт разложения у-А Оз, имеющий структуру дефектной шпинели с высокой концентрацией катионных вакансий, способен структурно связывать серу, координация которой в сульфат-ионе очень сходна с координацией катионов в тетраэдрических узлах кубической упаковки шпинели. Присутствие же структурно связанной серы в тетраэдрических узлах шпинельной структуры сильно затрудняет превращение последней, связанное с изменением порядка анионных слоев при переходе от кубической структуры к гексагональной. В этом и кроется причина аномально высокой стабильности у-А Оз, приготовленной из сульфата. Фазовое превращение суль- [c.241]

    Сорбционная способность электрохимически генерируемых гидроксидов алюминия и железа несколько выше, чем химически полученных. Отмечена повышенная сорбционная способность гидроксидов по отношению к красителям [97], сульфатам и хлоридам [43], что сказывается на коагулирующих свойствах образующейся твердой фазы. [c.122]

    При этом очень важна быстрота выполнения анализов исходных растворов товарных продуктов — жидкого стекла и сульфата алюминия. Процентное содержание 62 и ЫааО в жидком стекле можно определить по методике, описанной в п. 6.2.2.1. Концентрацию по 8102) приготовленного из его рабочего раствора определяют титрованием с метилоранжем отмеренного объема 0,1 н. раствором соляной кислоты. Концентрацию раствора сульфата алюминия проверяют титрованием с фенолфталеином 0,1 к. раствором гидроксида натрия. Соотношение объемов этих растворов устанавливают прямым титрованием раствора жидкого стекла раствором сульфата алюминия. В отдельных пробах определяют время застудневания и флокулирующие свойства полученного раствора АК. Такой раствор должен иметь следующие показатели скорость осаждения стандартной суспензии гидроксида алюминия при дозе 8Ю2 10 мг/л — не менее 0,9 мм/с вязкость 0,5%-ного раствора — около 1,2 мПа с время застудневания выходящего из реактора раствора — 6—12 ч. [c.772]

    Сущность технологии получения сульфата алюминия из его гидроксида заключается в разложении последнего в интервале температур 105—120 °С по реакции (2.2). Во избежание получения кислого продукта, содержащего более 0,05 % свободной серной кислоты, гидроксид алюминия берется в количестве несколько большем, чем стехиометрически необходимое, но так, чтобы содержание нерастворимого остатка в продукте не превысило 0,2—0,5 % (см. табл. 2.1). Концентрированный раствор сульфата алюминия (плав) с содержанием 13—17 % AI2O3 кристаллизуют при охлаждении, подвергают грануляционной сушке или разбавляют водой в случае получения жидкого коагулянта. [c.50]

    Использование в качестве сырья для получения сульфата алюминия дорогостоящего и дефицитного гидроксида алюминия, являющегося полупродуктом при получении металлургического глинозема, нерацио- [c.53]

    Получение активного оксида алюминия методом переосаж-дения глинозема широко используется зарубежными фирмами, причем исходные реагенты и условия процесса варьируются. Из данных, представленных в табл. 48, следует, что в алюминатных способах в качестве осаждающего реагента часто используют азотную кислоту. В кислотном способе получения гидроксида алюминия исходным реагентом в большинстве случаев служит сульфат алюминия, а осаждение ведут гидроксидом аммония. [c.128]

    Кислоту дозируют из расчета получения сульфата алюминия, и растворение заканчивают при pH 3—3,2, Доза кислоты увеличивается при наличии в осадках гидроксидов и карбонатов кальция и магния. Поскольку регенерацию осуществляют на очистных станциях, то коагулянт получают в виде растворов, которые отделяют от нерастворимого остатка отстаива- [c.194]

    Сырьем для получения носителя являются гидроксид алюминия, серная кислота и раствор жидкого стекла. В реакторе 1, куда поступают А1(0Н)з, Н2804 и острый пар, производится разварка гидроксида алюминия с образованием сульфата алюминия. Раз-варку силикат-глыбы ведут в автоклаве 24, откуда жидкое стекло подают в формовочную колонну 9. Туда же на формовку поступает раствор А12(504)з. В эту же колонну вводят масло. Сформованные шарики гидрогеля транспортируются водой в емкость мокрых обработок 13. Там проводятся операции созревания, активации и промывки гидрогеля. Именно на этой стадии возможно вводить в состав катализатора требуемое количество адсорбированного алюминия. Большие количества АЬОз в носителе (выше 5%) сильно инактивируют катализатор, взаимодействуя с УгОб. При наличии менее 4% АЬОз ухудшаются прочностные характеристики контактной массы. Промытый гидрогель подают на ленточную сушилку 16, [c.159]

    Для получения сульфата алюминия к отбросному раствору серной кислоты, образующемуся в процессе обработки алюминия, добавляют гидроксид или оксид алюминия, алюминиевую соль органической кислоты, квасцы (или же смесь этих соединений) до концентрации алюминия 43-52 г/л (заявка Япощш 51-136573). Смесь нагревают до 30-90 °С, охлаждают и отделяют вьшавшие кристаллы АЬ (804) 3. [c.33]

    Алюминия гидроксид. 1. Растворяют 100 г сульфата алюминия AI2(804)3 I8h3O в 150 мл дистиллированной воды и фильтруют. Фильтрат нагревают до 75—80°С и вливают тонкой струйкой при перемешивании в горячий раствор 63 г гидроксида натрия NaOH в 150 мл воды. Полученный раствор выдерживают при 70—80 °С в течение 20— 30 мин и фильтруют через двойной складчатый фильтр до полной прозрачности фильтрата. Осадок на фильтре промывают 30—50 мл горячей воды. [c.11]

    При производстве катализатора на основе ХУЗг, N 8 и АЬОз необходимо обратить особое внимание на приготовление активного оксида алюминия. Его готовят на основе алюмината натрия или сульфата алюминия, которые растворяют в воде при 40—80 С. Раствор алюмината натрия осаждают азотной кислотой, а раствор сульфата алюминия — водным аммиаком. Полученный гидроксид алюминия тщательно промывают, сущат при 120 °С в потоке циркулирующего воздуха и измельчают так, чтобы 95% его проходило через сито, имеющее 10 ООО отверстий на 1 см . Полученный порошок таблетируют совместно с графитом, прокаливают и многократно пропитывают раствором вольфрамата и сульфата никеля. Пропитанные таблетки после сушки осерняют смесью циркулирующего сероводорода и водорода при 430—440 °С. Готовый катализатор имеет следующее соотношение основных компонентов 25% [c.224]

    Вторым исходным раствором для получения кроиов служит так называемая хромовая смесь , которая представляет собой водный раствор бихромата калия или натрия с добавлением серной (нли хлороводородной) кислоты В отдельных случаях в смесь вводят и другие соединеиня Например, часть серной кислоты можно заменить на сульфат алюминия, который в процессе осаждения пигмента перейдет в гидроксид алюминия при добавлении к хромовой смеси небольшого количества соды Гидроксид алюминия является модифицирующей добавкой, повышающей дисперсность, интенсивность и светостойкость свинцового крона [c.309]

    При получении жидкого коагулянта концентрированный раствор основного сульфата алюминия с содержанием 17—18 % АЬОз, полученный разложением суспензии гидроксида алюминия серной кислотой при молярном отношении 50з/АЬ0з= 1,8ч-2, разбавляют водой до содержания АЬОз 8—8,5 % при непрерывном перемешивании мешалкой или сжатым воздухом. Затем раствор отделают от нерастворимого остатка фильтрованием или отстаиванием. Твердый остаток, представляющий собой гидроксид алюминия в виде гиббсита, возвращают на повторное разложение серной кислотой. Характерной особенностью этого процесса является практически полное использование гидроксида алюминия. Производство коагулянтов в жидком виде позволяет существенно упростить погрузочно-разгрузочные работы и технологию их применения на очистных сооружениях, автоматизировать процессы подготовки коагулянта и его потребления. Однако существенным недостатком является относительно невысокое содержание оксида алюминия, в связи с чем увеличиваются транспортные расходы. В этом случае необходимо стремиться к получению высокоосновных коагулянтов с высоким содержанием оксида алюминия. [c.85]

    Основные хлориды алюминия можно получить путем взаимодействия сульфата или хлорида алюминия с недостатком щелочи в растворе. С целью повышения стабильности продуктов в качестве сырья используют растворы алюмината натрия или калия с молярным отношением Ма/А1 = = 1. ..2 и содержанием 1 —15 % АЬОз и 1 —10 % 504 . Смешивают растворы при 5—40 °С, и полученный гель выдерживают при 50—80 °С. Продукты имеют общую формулу А1, /(0Н) С1зт-л-2 (504), где Зш>п + 2/ , /г/т = 0,01-Ь-0,3 Зт/Зш — п — 2й = 0,6- 1,5/1. Кони,ентрация солей составляет 5—15 % (пат. 3929666 США, 2107970 ФРГ). Полученные основные хлориды содержат много посторонних ионов. Процесс инициируется введением гидроксид-ионов  [c.92]

    Сырьем служат растворы хлорсульфата алюминия А12(504) с/2С1б-х, приготовленные из сульфата и хлорида алюминия с содержанием 8 % АЬОз или смешением сульфата алюминия и хлорида кальция в течение 0,5 ч при температуре 90 °С (а. с. 386843 СССР). Хлорсульфат алюминия можно также получить при обработке минерального сырья смесью серной и соляной кислот или добавлением серной кислоты к горячему раствору хлорида алюминия. В последнем случае часть хлороводорода удаляется в газовую фазу. Введением карбоната, оксида, гидроксида кальция или бария в интервале температур 80—90 °С осаждают сульфат-ионы. Время обработки составляет 2 ч. После отделения осадка в растворе остается основной хлорид алюминия. Основность последнего определяется отношением l /SOf- и дозой осадителя. Основные хлориды алюминия, полученные таким способом, содержат до 2,6 % SOi». [c.93]

    Окисленные руды подвергают восстановительному обжигу для перевода марганца в растворимую в кислоте форму (МпО), карбонатные руды растворяются непосредственно в кислоте. Восстановленную руду обрабатывают отработанным после электролиза кислым анолитом (Н2504+Мп504), и полученный раствор очищают от примесей железо и алюминий в виде гидроксидов, а тяжелые металлы в виде сульфидов. Для электролитического осаждения Мп необходимо поддерживать pH в электролите 4—7. Для этого к раствору Мп504 добавляется буферная добавка — сульфат аммония. [c.311]

    Метод получения криолита, разработанный фирмой TVA (США) [182], заключается в том, что фторсодержащие газы абсорбируют раствором аммиака и фторида аммония при рН = =5—6 с получением смеси фторида и фторсиликата аммония. Для осаждения SiOz к раствору добавляют водный аммиак до pH = 8—9,5, и после отделения ЗЮз раствор фторида аммония смешивают с сульфатом алюминия. Из раствора выпадают кристаллы аммонийного криолита (ЫН4)зА1Рб, который далее перерабатывают в криолит, либо используют для производства фторида алюминия путем добавления гидроксида алюминия с последующей кальцинацией смеси в печи и рециркуляцией аммиака. [c.104]

    При нагревании трех осадков —хлорида серебра, сульфата бария и гидроксида алюминия — просто удаляется вода и, возможно, летучие электролиты, осадившиеся в процессе получения осадка. Для доведения обезвоженных осадков до постоянной массы используется широкий интервал температур. Так, для полного удаления влаги из хлорида серебра требуется температура от ПО до 120°С полная дегидратация гидроксида алюминия достигается при температуре выше 1000 °С. Интересно заметить, что гидроксид алюминия, полученный методом гомоген- [c.153]

    Гидроксид алюминия получают, действуя раствором аммиака на раствор сульфата или хлорида алюминия. Вьшавший осадок отфильтровывают и высушивают между листами фильтровальной бумаги. Гидроксид алюминия имеет развитую поверхность и обладает высокой адсорбирующей способностью. В этом можно убедиться и на следующих примерах осадок гидроксида алюминия, полученный, как описано выше, после фильтрации промывают водой и оставляют на фильтре. Через осадок профильтровывают воду, окрашенную органическим красителем (например, метиловымфиоле- [c.81]

    Анодная оксидная пленка на алюминии имеет полимерноколлоидную структуру и состоит из плотно упакованных частиц (АЬОз) [283—285]. Рост пленки происходит в слое, непосредственно примыкающем к металлу. Этот тонкий слой постоянно обновляется он проницаем для ионов, участвующих в образовании сложного по составу оксидного слоя. В полученной пленке содержатся также поры и трещины, содержащие вещества с различными анионами электролита (сульфаты, фосфаты, хроматы). Основные соединения алюминия, включающие анионы электролита, способствуют гидратации частиц АЬОз, одновременно препятствуя их сополимеризации в направлениях, параллельных поверхности металла. Толщины оксидных пористых слоев, получаемых в кислых средах, составляют около 100 мкм. При pH 5 в состав пленок могут включаться и частицы гидроксида алюминия. [c.209]


Оксид алюминия

Оксид алюминия представляет собой белую, очень тугоплавкую (т. пл. 2050 оС) и нерастворимую в воде массу. Природный Al2O3 (минерал корунд), а также  полученный искусственно и затем сильно прокаленный отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. В растворимое состояние Al2O3 (т. н. глинозем) можно перевести сплавлением со щелочами.

Ввиду нерастворимости Al2O3 в воде, отвечающий этому оксиду гидроксид Al(OH)3 может быть получен лишь косвенным путем из солей. Получение гидроксида можно представить в виде следующей схемы. При действии щелочей ионами OH постепенно замещаются в аквокомплексах [Al(OH2)6]3+ молекулы воды:

[Al(OH2)6]3+ + OH = [Al(OH)(OH2)5]2+ + H2O

[Al(OH)(OH2)5]2+ + OH = [Al(OH)2(OH2)4]+ + H2O

[Al(OH)2(OH2)4]+ + OH = [Al(OH)3(OH2)3]0 + H2O

Al(OH)3 представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные и особенно кислотные его свойства выражены довольно слабо. В избытке NH4OH гидроксид алюминия нерастворим. Одна из форм дегидратированного гидроксида — алюмогель используется в технике в качестве адсорбента.

При взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]

Алюминаты наиболее активных одновалентных металлов в воде хорошо растворимы, но ввиду сильного гидролиза растворы их устойчивы лишь при наличии достаточного избытка щелочи. Алюминаты, производящиеся от более слабых оснований, гидролизованы в растворе практически нацело и поэтому могут быть получены только сухим путем (сплавлением Al2O3 с оксидами соответствующих металлов).

С кислотами Al(OH)3 образует соли. Производные большинства сильных кислот хорошо растворимы в воде, но довольно значительно гидролизованы, и поэтому растворы их показывают кислую реакцию. Еще сильнее гидролизованы растворимые соли алюминия из слабых кислот. Вследствие гидролиза сульфид, карбонат, цианид и некоторые другие соли алюминия из водных растворов получить не удается.

Галогениды алюминия в обычных условиях — бесцветные кристаллические вещества. В ряду галогенидов алюминия AlF3 сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Он тугоплавок, мало растворяется в воде, химически неактивен. Основной способ получения AlF3 основан на действии безводного HF на Al2O3 или Al:

Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O

Соединения алюминия с хлором, бромом и иодом легкоплавки, весьма реакционноспособны и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. В водном растворе все они сильно гидролизованы, но в отличие от типичных кислотных галогенидов неметаллов их гидролиз неполный и обратимый. Будучи заметно летучими уже при обычных условиях, AlCl3, AlBr3 и AlI3 дымят во влажном воздухе (вследствие гидролиза). Они могут быть получены прямым взаимодействием простых веществ.

Сульфат алюминия Al2(SO4)3.18H2O получается при действии горячей серной кислоты на оксидалюминия или на каолин. Применяется для очистки воды, а также при приготовлении некоторых сортов бумаги.

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2.12H2O применяются в больших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующиеся вследствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсордбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе — уксуснокислуюсоль) Al(CH3COO)3, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах

а) Алюминий ⟶ Оксид алюминия ⟶ Сульфат алюминия

а)

4Al + 3O2 = 2Al2O3
Al0 — 3ē ⟶ Al+33124восстановитель (окисление)
O20 + 4ē ⟶ 2O-243окислитель (восстановление)

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ + 3SO42- = 2Al3+ + 3SO42- + 3H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 3Na2SO4 + 2Al(OH)3
2Al3+ + 3SO42- + 6Na+ + 6OH = 6Na+ + 3SO42- + 2Al(OH)3
Al3+ + 3OH = Al(OH)3

2Al(OH)3 `overset(t)(=)` Al2O3 + 3H2O

2Al2O3 `overset(«электролиз»)(=)` 4Al + 3O2
2O-2 — 4ē ⟶ O204123восстановитель (окисление)
Al+3 + 3ē ⟶ Al034окислитель (восстановление)

б)

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Al0 — 3ē ⟶ Al+3362восстановитель (окисление)
2H+ + 2ē ⟶ H2023окислитель (восстановление)

AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3
Al3+ + 3Cl + 3Na+ + 3OH = 3Na+ + 3Cl + Al(OH)3
Al3+ + 3OH = Al(OH)3

2Al(OH)3 `overset(t)(=)` Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH `overset(t)(=)` 2NaAlO2 + H2O

NaAlO2 + 4HNO3 = NaNO3 + Al(NO3)3 + 2H2O
NaAlO2 + 4H+ + 4NO3 = Na+ + NO3 + Al3+ + 3NO3 + 2H2O
NaAlO2 + 4H+ = Na+ + Al3+ + 2H2O

в)

2Al2O3 `overset(«электролиз»)(=)` 4Al + 3O2
2O-2 — 4ē ⟶ O204123восстановитель (окисление)
Al+3 + 3ē ⟶ Al034окислитель (восстановление)
8Al + 30HNO3(разб. ) = 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O
Al0 — 3ē ⟶ Al+33124восстановитель (окисление)
N+5 + 4ē ⟶ N+43окислитель (восстановление)

Al(NO3)3 + 3NaOH = 3NaNO3 + Al(OH)3
Al3+ + 3NO3 + 3Na+ + 3OH = 3Na+ + 3NO3 + Al(OH)3
Al3+ + 3OH = Al(OH)3

Al(OH)3 + KOH `overset(t)(=)` KAlO2 + 2H2O

2KAlO2 + 4H2SO4 = K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O
2KAlO2 + 8H+ + 4SO42- = 2K+ + SO42- + 2Al3+ + 3SO4)32- + 4H2O
KAlO2 + 4H+ = K+ + Al3+ + 2H2O

Al2(SO4)3 + 8NaOH `overset(t)(=)` 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O

г)

2Al + 3S = Al2S3
Al0 — 3ē ⟶ Al+3362восстановитель (окисление)
S0 + 2ē ⟶ S-223окислитель (восстановление)

Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S↑
Al2S3 + 6H+ + 6Cl = 2Al3+ + 6Cl + 3H2S↑
Al2S3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2S↑

AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3
Al3+ + 3Cl + 3Na+ + 3OH = 3Na+ + 3Cl + Al(OH)3
Al3+ + 3OH = Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + Na+ + OH = Na+ + [Al(OH)4]
Al(OH)3 + OH = [Al(OH)4]

Na[Al(OH)4] + 4HNO3 = NaNO3 + Al(NO3)3 + 4H2O
Na+ + [Al(OH)4] + 4H+ + 4NO3 = Na+ + NO3 + Al3+ + 3NO3 + 4H2O
[Al(OH)4] + 4H+ = Al3+ + 4H2O

4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2
2O-2 — 4ē ⟶ O20441восстановитель (окисление)
N+5 + 1ē ⟶ N+414окислитель (восстановление)
2Al2O3 `overset(«электролиз»)(=)` 4Al + 3O2
2O-2 — 4ē ⟶ O204123восстановитель (окисление)
Al+3 + 3ē ⟶ Al034окислитель (восстановление)
2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2
2O-2 — 4ē ⟶ O204123восстановитель (окисление)
Al+3 + 3ē ⟶ Al034окислитель (восстановление)

д)

4Al + 3C `overset(t)(=)` Al4C3
Al0 — 3ē ⟶ Al+33124восстановитель (окисление)
C0 + 4ē ⟶ C-443окислитель (восстановление)

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + Na+ + OH = Na+ + [Al(OH)4]
Al(OH)3 + OH = [Al(OH)4]

Na[Al(OH)4] + 4HBr = NaBr + AlBr3 + 4H2O
Na+ + [Al(OH)4] + 4H+ + 4Br = Na+ + Br + Al3+ + 3Br + 4H2O
[Al(OH)4] + 4H+ = Al3+ + 4H2O

AlBr3 + K3PO4 = 3KBr + AlPO4
Al3+ + 3Br + 3K+ + PO43- = 3K+ + 3Br + AlPO4
Al3+ + PO43- = AlPO4

gomolog. ru

Гидроксид алюминия: получение и свойства

 

Гидроксид алюминия
Способы получения

 

1. Гидроксид алюминия можно получить действием раствора аммиака на соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида алюминия и хлорида аммония:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl

2. Пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоалюмината натрия:

Na[Al(OH)4] + СО2 = Al(OH)3 + NaНCO3 

 

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить сложное вещество Na[Al(OH)4] на составные части: NaOH и Al(OH)3. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Al(OH)3 не реагирует с СО2, то мы записываем справа Al(OH)3  без изменения.

 

3. Гидроксид алюминия можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида алюминия и хлорида калия:

 

AlCl3 + 3KOH(недост) = Al(OH)3↓+ 3KCl

 

4. Также гидроксид алюминия образуется при взаимодействии растворимых солей алюминия с растворимыми карбонатами, сульфитами и сульфидами. Сульфиды, карбонаты и сульфиты алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид алюминия реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

 

2AlBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O  =  2Al(OH)3↓  +  CO2↑ +  6NaBr

 

Хлорид алюминия реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида алюминия, сероводорода и хлорида натрия:

 

2AlCl3  +  3Na2S  +  6H2O  =  2Al(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

 

Химические свойства

1. Гидроксид алюминия реагирует с растворимыми кислотами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов и типа соли.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата алюминия:

 

Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O

Al(OH)3  +  3HCl →  AlCl3  +  3H2O

2Al(OH)3  +  3H2SO4  → Al2(SO4)3  +  6H2O

Al(OH)3  +  3HBr →  AlBr3  +  3H2O

 

2. Гидроксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия:

2Al(OH)3 + 3SO3 → Al2(SO4)3 + 3H2O

3.  Гидроксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются солиалюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием алюмината калия и воды:

2KOH  +  Al(OH)3  → 2KAlO+ 2H2O

 

Гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)3 + KOH  →  K[Al(OH)4]

 

4. Гидроксид алюминия разлагается при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

 

Видеоопыт взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой и щелочами (амфотерные свойства гидроксида алюминия) можно посмотреть здесь.

Сульфат алюминия-натрия

Пользователи также искали:

алюминий 2 со4 трижды плюс натрий оаш, алюминий плюс натрий оаш, гидроксид алюминия + гидроксид натрия, гидроксид алюминия, карбонат алюминия гидролиз, сульфат алюминия + гидроксид натрия избыток, сульфат алюминия + карбонат натрия ионное уравнение, сульфата алюминия гидроксида натрия ионное уравнение, алюминия, натрия, сульфат, гидроксида, сульфат алюминия, натрий, сульфата, алюминия натрия, гидроксид, алюминий, плюс, натрия сульфат, натрия сульфат алюминия, алюминия гидроксид натрия, сульфата алюминия, алюминия сульфат, карбонат, трижды, ионное, уравнение, сульфата натрия, избыток, алюминий плюс натрий оаш, гидроксид алюминия, карбонат алюминия гидролиз, сульфат алюминия натрия, сульфат натрия, алюминиевых, натрий сульфат, гидролиз,

. ..

                                     

Волховский филиал АО Апатит Переработка Предприятия. Производство минудобрений, триполифосфата натрия, фосфорной Сульфат алюминия применяется для очистки питьевой и промышленной воды.. .. Термохимия реакций взаимодействия сульфатов натрия и. предусмотрена одноступенчатая очистка воды в контактных осветлителях с использованием гипохлорита натрия и коагулянта сульфата алюминия.. .. Неорганические коагулянты. АШа 804 2 12Н2О алюминия натрия сульфат додекагидрат, алюминий натрий сернокислый двенадцативодный, алюмо натриевые квасцы. .. заменяющий дрожжи, двойного действия, натрий, сульфат. обеззараживание воды гипохлорит натрия коагуляция загрязняющих веществ используется сульфат алюминия флокуляция. .. Технологии очистки. выщелачивание, разделение фаз, причем алюминия связывание в сульфат натрия, термообработку проводят при. .. Влияние сульфата алюминия на щелоче кремнеземное. Сульфат качестве коагулянта. кальция и карбонат натрия жесткая вода что приводит к осаждению алюминия в виде. .. Сульфат алюминия натрия Переиздание 2. Разрыхлитель пищевой, пекарный порошок заменяющий дрожжи, двойного действия, натрий, сульфат алюминия Е 520 богат такими витаминами и. .. E521 Сульфат алюминия натрия алюмонатриевые квасцы. Рассмотрим 3 способа получения сульфата домашних условиях: растворение алюминия в серной кислоте, реакция фольги. .. Технология очистки воды ООО Новогор Прикамье. При смешивании растворов фосфата натрия избыток и сульфата алюминия образуются мицеллы следующего строения. mnSO42–. .. RU2630117C1 Способ переработки отработанной углеродной. Неочищенные формы сульфата натрия 90 – 99% чистоты, получаемые обычно Основной сульфат алюминия, используемый при крашении, также. 1226. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфат алюминия, сульфид натрия, оксид хрома III, монооксид углерода,. .. Получение сульфата алюминия 3 способа YouTube. Например, действие добавки сульфата алюминия осложняется тем, что воде добавка подвергается гидролизу, который усиливается в щелочной. .. 10136. . Решение. фосфата. карбоната 2. 3 гидрокарбоната натрия 1 моль. 4 сульфата алюминия. .. Сульфат натрия при производстве алюминия: проблемы и. Сульфат алюминия натрия Алюмонатриевые квасцы, aluminium sodium sulphate, E521.. .. сульфат натрия с русского на немецкий. Русско немецкий словарь по фототехнике, фотографии, кинотехнике и киносъемке. 6 сульфат алюминия натрия. n. google-wiki.info.. .. Позиция 2833. Пояснения к ТН ВЭД онлайн справочник Альта. Выполнен ряд теоретических технологических исследований балансу распределения соединений серы в процессе производства алюминия и по. .. 6.3. Формулы ДЭС строение мицелл. За исключением алюмината натрия, все общеизвестные коагулянты на базе технический сульфат алюминия Al₁₂ S0₄ ₃. .. Коагулянт сульфат алюминия. Наиболее часто сульфат алюминия натрия можно встретить в составе глазированных кристаллизованных кондитерских изделий из овощей и. .. Натрий алюминий, сульфата додекагидрат Справочник химика. Добавка сульфата алюминия Al2 SO4 3 замедляет расширение цементно песчаных образцов растворе NaOH, и в растворах солей натрия.. .. E521 Сульфат алюминия натрия алюмонатриевые квасцы. Сульфат алюминия натрия. Совершенно та же. Только лучше..

Разложение щелочно-алюминатного раствора с использованием сульфата алюминия в операции декомпозиции

ArticleNameРазложение щелочно-алюминатного раствора с использованием сульфата алюминия в операции декомпозицииArticleAuthorData

Институт материаловедения и металлургии, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет им. Б. Н. Ельцина», г. Екатеринбург

И. В. Логинова, доцент, e-mail: [email protected]

А. А. Шопперт, аспирант, каф. металлургии легких металлов

References

1. Кузнецов С. И., Деревянкин В. А. Физическая химия производства глинозема по способу Байера. — М. : Металлургия, 1964. — 352 с.
2. Roelof Den Hond, Iwan Hiralal, Ab Rijkeboer. Alumina yield in the Bayer process past, present and prospects // Light Metals. 2007. Vol.1. P. 37–42.
3. Jishu Zeng, Zhoulan Yin, Qiyuan Chen. Intensification of precipitation of gibbsite from seeded caustic sodium aluminate liquor by seed activation and addition of crown ether // Hydrometallurgy. 2007. Vol. 89. P. 107–116.
4. Bhattacharya I. N., Pradham J. K., Gochhayat P. K., Das S. C. Factors controlling precipitation of finer size alumina trihydrate // Int. J. Mineral Processing. 2002. Vol. 65. P. 109–124.
5. Sung Oh Lee, Kyoung Hun Jung, Chi Jung Oa, Yeon Ho Lee, Tam Tran, Myong Jun Kim. Precipitation of fine aluminium hydroxide from Bayer liquors // Hydrometallurgy. 2009. Vol. 98. P. 156–161.
6. Blanks K. A. Novel synthesis of gibbsite by laser-stimulated nucleation in supersaturated sodium aluminate solutions // Journal of Crystal Growth. 2000. Vol. 220. P. 572–578.
7. Ying Zhang, Shili Zheng, Hao Du, Hongbin Xu, Shaona Wang, Yi Zhang. Improved precipitation of gibbsite from sodium aluminate solution by adding methanol // Hydrometallurgy. 2009. Vol. 98. P. 38–44.
8. Blagojevic I., Blecic D., Vasiljevic R. Influence of decomposition parameters on agglomeration process and total soda content in precipitated Al(OH)3 // Journal of Crystal Growth. 1999. Vol. 200. P. 558–563.
9. Абрамов В. Я., Николаев И. В., Стельмакова Г. Д. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья (щелочные способы). — М. : Металлургия, 1985. — 288 с.
10. Москвитин В. И., Николаев И. В., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов : учебник для вузов. — М. : Интермет Инжиниринг, 2005. – 416 с.

Сульфат алюминия-натрия | Что это такое

Пользователи также искали:

алюминий 2 со4 трижды плюс натрий оаш, алюминий плюс натрий оаш, гидроксид алюминия + гидроксид натрия, гидроксид алюминия, карбонат алюминия гидролиз, сульфат алюминия + гидроксид натрия избыток, сульфат алюминия + карбонат натрия ионное уравнение, сульфата алюминия гидроксида натрия ионное уравнение, алюминия, натрия, сульфат, гидроксида, сульфат алюминия, натрий, сульфата, алюминия натрия, гидроксид, алюминий, плюс, натрия сульфат, натрия сульфат алюминия, алюминия гидроксид натрия, сульфата алюминия, алюминия сульфат, карбонат, трижды, ионное, уравнение, сульфата натрия, избыток, алюминий плюс натрий оаш, гидроксид алюминия, карбонат алюминия гидролиз, сульфат алюминия натрия, сульфат натрия, алюминиевых, натрий сульфат, гидролиз,

. ..

                                     

Волховский филиал АО Апатит Переработка Предприятия. Производство минудобрений, триполифосфата натрия, фосфорной Сульфат алюминия применяется для очистки питьевой и промышленной воды.. .. Термохимия реакций взаимодействия сульфатов натрия и. предусмотрена одноступенчатая очистка воды в контактных осветлителях с использованием гипохлорита натрия и коагулянта сульфата алюминия.. .. Неорганические коагулянты. АШа 804 2 12Н2О алюминия натрия сульфат додекагидрат, алюминий натрий сернокислый двенадцативодный, алюмо натриевые квасцы. .. заменяющий дрожжи, двойного действия, натрий, сульфат. обеззараживание воды гипохлорит натрия коагуляция загрязняющих веществ используется сульфат алюминия флокуляция. .. Технологии очистки. выщелачивание, разделение фаз, причем алюминия связывание в сульфат натрия, термообработку проводят при. .. Влияние сульфата алюминия на щелоче кремнеземное. Сульфат качестве коагулянта. кальция и карбонат натрия жесткая вода что приводит к осаждению алюминия в виде. .. Сульфат алюминия натрия Переиздание 2. Разрыхлитель пищевой, пекарный порошок заменяющий дрожжи, двойного действия, натрий, сульфат алюминия Е 520 богат такими витаминами и. .. E521 Сульфат алюминия натрия алюмонатриевые квасцы. Рассмотрим 3 способа получения сульфата домашних условиях: растворение алюминия в серной кислоте, реакция фольги. .. Технология очистки воды ООО Новогор Прикамье. При смешивании растворов фосфата натрия избыток и сульфата алюминия образуются мицеллы следующего строения. mnSO42–. .. RU2630117C1 Способ переработки отработанной углеродной. Неочищенные формы сульфата натрия 90 – 99% чистоты, получаемые обычно Основной сульфат алюминия, используемый при крашении, также. 1226. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфат алюминия, сульфид натрия, оксид хрома III, монооксид углерода,. .. Получение сульфата алюминия 3 способа YouTube. Например, действие добавки сульфата алюминия осложняется тем, что воде добавка подвергается гидролизу, который усиливается в щелочной. .. 10136. . Решение. фосфата. карбоната 2. 3 гидрокарбоната натрия 1 моль. 4 сульфата алюминия. .. Сульфат натрия при производстве алюминия: проблемы и. Сульфат алюминия натрия Алюмонатриевые квасцы, aluminium sodium sulphate, E521.. .. сульфат натрия с русского на немецкий. Русско немецкий словарь по фототехнике, фотографии, кинотехнике и киносъемке. 6 сульфат алюминия натрия. n. google-wiki.info.. .. Позиция 2833. Пояснения к ТН ВЭД онлайн справочник Альта. Выполнен ряд теоретических технологических исследований балансу распределения соединений серы в процессе производства алюминия и по. .. 6.3. Формулы ДЭС строение мицелл. За исключением алюмината натрия, все общеизвестные коагулянты на базе технический сульфат алюминия Al₁₂ S0₄ ₃. .. Коагулянт сульфат алюминия. Наиболее часто сульфат алюминия натрия можно встретить в составе глазированных кристаллизованных кондитерских изделий из овощей и. .. Натрий алюминий, сульфата додекагидрат Справочник химика. Добавка сульфата алюминия Al2 SO4 3 замедляет расширение цементно песчаных образцов растворе NaOH, и в растворах солей натрия.. .. E521 Сульфат алюминия натрия алюмонатриевые квасцы. Сульфат алюминия натрия. Совершенно та же. Только лучше..

гидроксид алюминия | Сульфат алюминия

Гидроксид алюминия, в состав которого входит Al (OH) 3, встречается в природе в следующих формах: гиббсит, который является минералом, и дойлит, нордстрандит и байерит, все из которых являются редкими полиморфными модификациями. Исходя из его свойств, мы можем сказать, что гидроксид алюминия является антацидом. Он имеет множество применений, в первую очередь в медицине.

Химические свойства

Существует множество различных форм оксида алюминия, включая как кристаллические, так и некристаллические формы.Это электрический изолятор, что означает, что он не проводит электричество, а также имеет относительно высокую теплопроводность. Кроме того, в кристаллической форме, корунд, его твердость делает его пригодным в качестве абразива. Высокая температура плавления оксида алюминия делает его хорошим огнеупорным материалом для футеровки высокотемпературных устройств, таких как печи, печи, мусоросжигательные печи, реакторы различных типов и тигли. Химическая формула гидроксида алюминия — Al (OH) ₃.

Свойства гидроксида алюминия

Очищенный гидроксид алюминия представляет собой объемный порошок белого цвета или гранулы плотностью около 2.42 г на мл. Гидроксид алюминия не растворяется в воде, но растворяется только в основаниях и кислотах. Можно ожидать, что гидроксид алюминия будет действовать в воде как амфотерное вещество. Если присутствует сильное основание, гидроксид алюминия будет действовать как кислота. А если присутствует сильная кислота, она будет действовать как сильное основание.
С гидроксидом алюминия следует обращаться с осторожностью, поскольку его воздействие может вызвать раздражение. Однако будут присутствовать только легкие и остаточные травмы. Что касается горючести, гидроксид алюминия не горюч и не горит.Кроме того, гидроксид алюминия не реакционноспособен, поэтому устойчив как в огне, так и в воде.

Применения гидроксида алюминия

Гидроксид алюминия имеет множество применений; некоторые люди считают, что эти применения действительно бесконечны. Чтобы проиллюстрировать широту использования, мы можем сказать, что гидроксид алюминия используется в качестве протравы в красителях, очистителе воды, ингредиенте для косметики и даже в качестве элемента для процессов в фотографии. Есть и второстепенные аппликации в керамике и строительстве.Но самая важная область применения гидроксида алюминия — это медицина.

Применение в медицине

Учитывая, что гидроксид алюминия способен нейтрализовать кислоты, он служит естественным антацидом. Гидроксид алюминия также обладает очень полезным свойством, поскольку он стимулирует иммунную систему человека. Кроме того, с использованием гидроксида алюминия готовят различные вакцины, в том числе те, которые используются для лечения гепатита В, гепатита А и столбняка. Его также можно использовать для лечения пациентов с почками, у которых высокий уровень фосфатов в крови из-за почечной недостаточности.Эта полезная особенность существует благодаря способности гидроксида алюминия связываться с фосфатами. После связывания гидроксидом алюминия фосфаты легко выводятся из организма человека.

Применение в косметике

Гидроксид алюминия может применяться в косметике по-разному. Гидроксид алюминия чаще всего используется для производства губных помад, макияжа и других продуктов по уходу за кожей. Его там используют, потому что он полностью стабилен и не токсичен для людей.Иногда производители косметики из гидроксида алюминия также используют гидроксид алюминия для производства очищающих средств для кожи, средств для загара, лосьонов для тела и увлажняющих кремов. В продуктах личной гигиены, например шампунях, зубных пастах, дезодорантах и ​​многих других, также используется гидроксид алюминия. Гидроксид алюминия также иногда используется для защиты кожи человека.

Применение в промышленности

Бетон невозможно производить без гидроксида алюминия. На стадии производства бетона в цемент добавляют гидроксид алюминия.Это также очень полезно, потому что цемент с добавкой гидроксида алюминия быстро сохнет, если он подвергается воздействию тепла. Керамика и стекло промышленного и бытового назначения производятся с использованием гидроксида алюминия. Самая полезная особенность гидроксида алюминия при добавлении его в стекло состоит в том, что он делает стекло термостойким. Это возможно потому, что, как уже упоминалось, гидроксид алюминия негорючий и имеет высокую температуру плавления. Гидроксид алюминия в сочетании с полимерами оказался очень хорошим антипиреном.

Использование в текстильной сфере

Не забывайте, что гидроксид алюминия не растворяется в воде. По этой причине его можно применять в текстильных изделиях, добавляя его для производства водонепроницаемой одежды. Кроме того, когда нужно связать краску растительных красителей с тканью, гидроксид алюминия также будет очень полезен. В этом случае в качестве протравы используется гидроксид алюминия. Любая протрава применяется в случаях, когда ткани устойчивы к красителям. В таких ситуациях протрава позволяет красителю проникнуть в ткань.Другой пример использования гидроксида алюминия — это когда он используется для придания огнестойкости некоторым красителям.

Другие области применения

Учитывая, насколько активно гидроксид алюминия используется в различных областях, мы не могли не упомянуть и другие области его применения. Помимо того, что мы уже упоминали выше, гидроксид алюминия, как и любое другое соединение алюминия, используется для очистки воды от частиц и различных примесей. При изготовлении красок гидроксид алюминия действует как наполнитель и консервант.Гидроксид алюминия также можно использовать в качестве хроматографии в лабораториях для разделения химикатов на различные соединения.

Реакции у людей

В отличие от некоторых других соединений алюминия, гидроксид алюминия не вызывает побочных реакций у людей, по крайней мере, в отношении большинства людей. Он очень широко используется во многих сферах жизни и имеет множество применений в домашних условиях и в промышленности. Большинство людей могут не знать, что такое гидроксид алюминия или где это соединение используется, но мы уже знаем это, и полезные свойства гидроксида алюминия очевидны для всех, кто интересуется этим предметом.

Медицинские меры предосторожности при применении гидроксида алюминия

Неудивительно, что наиболее важным применением гидроксида алюминия является его медицинское применение. Несмотря на то, что гидроксид алюминия относительно безопасен для людей и применяется в различных сферах жизни человека, пероральное введение гидроксида алюминия следует выполнять с осторожностью. Всегда рекомендуется проконсультироваться с врачом перед началом приема гидроксида алюминия или в случае возникновения каких-либо проблем во время приема.
Если у вас есть какие-либо проблемы со здоровьем, связанные с почками, включая камни, запор или заболевание, вам следует обратиться к врачу или проконсультироваться с фармацевтом, прежде чем принимать какое-либо лекарство, содержащее гидроксид алюминия. Кроме того, консультация врача необходима и в том случае, если вы страдаете обезвоживанием или регулярно употребляете алкоголь. Настоятельно не рекомендуется принимать гидроксид алюминия более двух недель без консультации с врачом. Кроме того, при приеме гидроксида алюминия нельзя принимать какие-либо другие лекарства.
Если вы беременны или планируете забеременеть во время лечения гидроксидом алюминия, вы должны посоветоваться с врачом. То же самое следует сделать, если вы кормите грудью. Влияние гидроксида алюминия на грудного ребенка может быть вредным. По этой причине в такой ситуации вам следует проконсультироваться со своим врачом.

Как взять гидроксид алюминия?

Вы должны принимать это соединение алюминия только в соответствии с указаниями на этикетке или в соответствии с предписаниями врача.Не превышайте дозу, предписанную врачом, и не принимайте гидроксид алюминия дольше, чем было предписано.

Чтобы убедиться, что ваша доза точна, измеряйте ее ложкой или чашкой для лекарств, а не обычной ложкой. У вас нет специального медицинского прибора для измерения? Купите его или попросите врача предоставить его. Гидроксид алюминия следует запивать полным стаканом воды. Обычно гидроксид алюминия принимают перед сном или между приемами пищи. Не принимайте его дольше двух месяцев, если ваш врач не посоветовал вам иначе.Гидроксид алюминия следует хранить вдали от источников тепла, света и влаги.

Не беспокойтесь, если вы пропустили дозу. Обычно гидроксид алюминия не следует принимать регулярно, но если это так, примите его, как только вспомните об этом. Но если время для следующей дозы почти подошло, пропустите пропущенную дозу. В случае передозировки гидроксидом алюминия следует обратиться в службу помощи отравляющим веществам или обратиться за неотложной медицинской помощью. Симптомами передозировки гидроксидом алюминия являются потеря веса, изменение настроения, спутанность сознания, запор и меньшее мочеиспускание, чем обычно, или полное отсутствие мочеиспускания.

Побочные эффекты гидроксида алюминия

Есть некоторые побочные эффекты приема гидроксида алюминия. Некоторые из них требуют, чтобы вы обратились за неотложной медицинской помощью, включая аллергические реакции, такие как крапивница, отек и затрудненное дыхание. Вам также следует прекратить прием гидроксида алюминия и немедленно обратиться к врачу, если у вас сильный запор или боль в желудке, черный, дегтеобразный или кровянистый стул, боль при мочеиспускании, кашель с кровью, чувство усталости, слабость в мышцах или потеря аппетита.У приема гидроксида алюминия есть и другие побочные эффекты, поэтому в случае возникновения любого из них немедленно обратитесь к врачу.

Формула гидроксида алюминия

h4AlO3

Свойства гидроксида алюминия
Молярная масса: 78,00 г / моль
Точка плавления: 300 ° C (572 ° F; 573 K)
Плотность: 2,42 г / см3, solid

Методы производства квасцов и процесс сродства

Как мы уже узнали из наших публикаций о сульфате алюминия, квасцы — это химическое соединение, которое в основном используется в качестве коагулирующего агента при очистке питьевой воды и на очистных сооружениях. Приложения.Все это было связано с конечным продуктом — квасцами. Но разве не интересно узнать, как производят квасцы? Есть несколько методов, используемых для создания этого химического вещества, так что давайте перейдем к делу.

В лаборатории

Квасцы могут быть созданы с помощью одного из нескольких химических процессов. Первый заключается в добавлении гидроксида алюминия Al (OH) 3 к серной кислоте H 2 SO 4 . Химическая реакция:

2 Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O

В переводе на простой английский, добавление 2 молекул гидроксида алюминия к 3 молекулам серной кислоты дает 1 молекулу сульфата алюминия и 6 молекул воды.

Другой вариант — нагрев металлического алюминия в растворе серной кислоты:

2 Al + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2

2 молекулы металлического алюминия, добавленные к 3 молекулам серной кислоты, дают 1 молекулу сульфата алюминия и 3 молекулы газообразного водорода. (1)

Из сланца квасцов

Квасцовый сланец, также известный как квасцовый сланец или квасцовый сланец, глинистая осадочная порода, часто разновидность черного сланца, содержащая пирит или марказит.При разложении пирита и марказита в результате выветривания образуется серная кислота, которая реагирует с глиноземистыми минералами в породе с образованием квасцов и других сульфатов алюминия (2).

Сланцы либо обожжены, либо подвергаются атмосферному воздействию воздуха. В процессе обжига образуется серная кислота, которая воздействует на глину с образованием сульфата алюминия, аналогичные условия возникают при выветривании. Массу теперь систематически экстрагируют водой и раствором сульфата алюминия с удельным весом 1.16 подготовлено. Этому раствору дают постоять в течение некоторого времени (так, чтобы любой сульфат кальция и основной сульфат трехвалентного железа могли разделиться), а затем выпаривают до кристаллизации сульфата железа при охлаждении. Затем его откачивают и выпаривают, пока он не достигнет удельного веса 1,40. Потом постоит какое-то время, и декантируют от всякого осадка. (1)

Из бокситов

Этот производственный процесс является наиболее часто используемым, поскольку боксит является повсеместным материалом. Он включает реакцию жидкой серной кислоты либо с бокситовой рудой, содержащей гидроксид алюминия (Al (OH) 3 ) и гидратированным алюминием (Al 2 O 3 ∙ 3H 2 O), либо с синтетическим гидратированным алюминием, предварительно очищенным из бокситов. .Бокситовая руда является основным источником алюминия в мире и содержит различные минералы алюминия и два минерала железа). В процессе образуется гидратированный сульфат алюминия по следующим реакциям:

Из боксита: 3 H 2 SO 4 + 2 Al (OH) 3 + 8 H 2 O → Al 2 (SO 4 ) 3 ∙ 14 H 2 O

Добавление 3 молекул серной кислоты к 2 молекулам гидроксида алюминия и 8 молекулам воды дает 1 молекулу сульфата алюминия и 14 молекул воды.

Из гидратированного алюминия: 3 H 2 SO 4 + Al 2 O 3 ∙ 3H 2 O + 8 H 2 O → Al 2 (SO 4 ) 3 ∙ 14 H 2 O

Добавление 3 молекул серной кислоты к 1 молекуле гидратированного алюминия и 8 молекулам воды приводит к 1 молекуле сульфата алюминия и 14 молекулам воды. (3)

Из криолита

Когда криолит используется в качестве руды для производства квасцов, он смешивается с карбонатом кальция и нагревается.Таким образом образуется алюминат натрия; затем его экстрагируют водой и осаждают либо бикарбонатом натрия, либо пропусканием через раствор тока диоксида углерода. Затем осадок растворяют в серной кислоте.

Химический процесс Affinity для производства квасцов

В Affinity Chemical наш процесс основан на порошке тригидрата алюминия. Тригидрат смешивают с водой в реакторе периодического действия и непрерывно перемешивают или «варят» в течение девяти часов. Образующийся пар обрабатывается в скруббере, и партия остается на 12 часов, а затем проверяется на соответствие техническим характеристикам продукта.Одна партия содержит приблизительно 20 000 галлонов жидких квасцов, которых достаточно для загрузки пяти грузовиков.

Экологические преимущества

Мы очень заботимся о факторах окружающей среды, связанных с производственным процессом квасцов. Наш процесс выделяет только пар в качестве побочного продукта по сравнению с другими процессами, которые производят дополнительные отходы.

Кроме того, мы перерабатываем излишки квасцов из одной партии и добавляем их в следующую партию, сокращая отходы и сохраняя низкие затраты на сырье.Каждая партия фильтруется, затем тестируется, чтобы гарантировать соответствие продукта спецификациям.

Экономическая выгода

Наш эффективный процесс также позволяет нам поддерживать низкие цены. Мы закупаем тригидрат алюминия у нескольких тщательно отобранных поставщиков, исходя из экономических соображений и доступности. Наше внимание всегда сосредоточено на поддержании конкурентоспособности наших цен и крепких отношений с нашими клиентами и поставщиками.

Недовольны вашим текущим поставщиком квасцов?

Заинтересованы в покупке квасцов у компании, которая использует экологически безопасные методы и заботится о своих клиентах? Свяжитесь с нами сегодня!

Ресурсы

  1. https: // ru.wikipedia.org/wiki/Aluminium_sulfate
  2. https://www.mindat.org/min-52092.html
  3. https://www.ams.usda.gov/sites/default/files/media/Aluminium%20Sulfate%20TR.pdf

Гидроксид алюминия | Encyclopedia.com

Свойства

Использует

Ресурсы

Гидроксид алюминия представляет собой обычное соединение алюминия, водорода и кислорода, которое можно рассматривать как основание с формулой Al (OH) 3 или кислоту, с формулой H 3 AlO 3 . Соединение часто обрабатывают как гидрат — соединение с водной связью — оксида алюминия и обозначают по-разному как гидратированный оксид алюминия, гидрат или тригидрат алюминия, гидратированный алюминий или гидратированный оксид алюминия с формулой Al 2 O 3 2 0) x .

Гидроксид алюминия встречается в природе как минерал байерит или гиббсит (также называемый гидраргиллитом). Смешанный минерал оксида алюминия и гидроксида известен как диаспор или бемит.

В очищенном виде гидроксид алюминия представляет собой объемный белый порошок или гранулы с плотностью около 2.42 г / мл. Он не растворим в воде, но растворим в сильных кислотах и ​​щелочах. В воде гидроксид алюминия ведет себя как амфотерное вещество. То есть он действует как кислота в присутствии сильного основания и как основание в присутствии сильной кислоты. Это поведение может быть представлено следующим несколько упрощенным уравнением.

В присутствии сильной кислоты, такой как соляная кислота, указанное выше равновесие смещается вправо и образуется хлорид алюминия.

Al (OH) 3 + 3 HCl → 3H 2 O + AlCl 3

В присутствии сильного основания, такого как гидроксид натрия, равновесие сдвигается влево и соль алюмината ион (AlO 2– ).

NaOH + H 3 AlO 3 → NaAlO 2 + 2H 2 O

Алюминат натрия, NaAlO 2 , имеет ряд практических применений, таких как умягчение воды, проклейка бумаги, мыло производство молочного стекла и печать на ткани и текстиле.

Гидроксид алюминия и его близкие соединения находят множество практических применений. В одном процессе очистки воды, например, сульфат алюминия Al 2 (SO 4 ) 3 или квасцы (обычно сульфат алюминия калия, KAl (SO 4 ) 2 ) смешиваются с известь (гидроксид кальция, Ca (OH) 2 ) в емкость с очищаемой водой. В результате реакции между этими соединениями образуется гелеобразный осадок гидроксида алюминия. Когда осадок выпадает из раствора, он адсорбирует на своей поверхности частицы грязи и бактерий, которые были взвешены в нечистой воде, которые затем можно удалить, отфильтровав осадок гидроксида алюминия.

Способность гидроксида алюминия адсорбировать вещества на своей поверхности объясняет ряд других его применений. Он используется в ряде химических операций, например, как фильтрующая среда, в устройствах ионного обмена и хроматографии.

Гидроксид алюминия широко используется в качестве антацида. Он действует как основание, реагируя и нейтрализуя избыток желудочной кислоты (соляной кислоты), чтобы облегчить изжогу. Также он используется как протрава (закрепитель) при крашении. В большинстве случаев соединение осаждается из водного раствора на окрашиваемые волокна. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Адсорбция — Процесс, при котором атомы, ионы или молекулы одного вещества прикрепляются к поверхности другого вещества.

Амфотеризм — Свойство действовать как кислота или основание.

Равновесие — Условия, при которых система не проявляет тенденции к изменению своего состояния. В состоянии равновесия чистая скорость реакции становится равной нулю.

Протрава — Материал, способный связывать краситель с тканью.

Пигмент — Любое вещество, придающее цвет другому веществу.

Материал

затем погружают в красильную ванну.Цвет конечного продукта зависит от сочетания красителя и протравы. Похожий процесс используется при производстве некоторых пигментов краски. Данный краситель и гидроксид алюминия осаждаются вместе в реакционном сосуде, и образованное таким образом нерастворимое соединение затем отфильтровывается.

Дополнительные области применения включают производство алюмосиликатного стекла, высокую точку плавления стекла, используемого в кухонной утвари, ткани гидроизоляцию, и производство огнеупорной глины, бумаги, керамики и печатных красок.

Близкий химический родственник гидроксида алюминия, гидроксихлорид алюминия Al 2 (OH) 5 Cl, входит в состав многих коммерческих антиперспирантов. Соединение действует как вяжущее средство, которое закрывает поры и останавливает поток потоотделения.

КНИГИ

Браун, Теодор Л. и Х. Юджин Лемей младший Химия: Центральная наука . 8-е изд. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 1999.

О’Нил, Мариадель Дж. Индекс Мерк: Энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов, .13-е изд. Станция Уайтхаус, Нью-Джерси: Merck & Co., 2001.

ДРУГОЕ

«Гидроксид алюминия» Drugs.com: Интернет-магазин с информацией о лекарствах, . (по состоянию на 14 октября 2006 г.).

Дэвид Э. Ньютон

Гидроксид алюминия — обзор

Севеламер

Севеламер гидрохлорид (Renagel) и севеламер карбонат (Renvela) — это неалюминиевые, не связывающие фосфат кальция полимеры, которые связывают фосфат посредством ионного обмена.Поскольку севеламер карбонат не снижает уровень бикарбоната в сыворотке крови, он может быть более подходящим для пациентов с риском метаболического ацидоза, хотя он менее изучен. Два агента, по-видимому, эквивалентны по своей способности контролировать уровень фосфатов. Это было продемонстрировано в двойном слепом рандомизированном исследовании 79 пациентов, находящихся на гемодиализе, которым случайным образом назначали либо севеламера карбонат, либо севеламера гидрохлорид в течение 8 недель с последующим переходом на другую схему лечения в течение дополнительных 8 недель лечения.Карбонат севеламера и гидрохлорид севеламера были эквивалентны в контроле фосфора в сыворотке, в то время как уровни бикарбоната в сыворотке повышались с карбонатом севеламера [172,173]. Многие клинические исследования показали, что севеламер эффективен в снижении уровня фосфатов в сыворотке крови и, как правило, хорошо переносится. Кроме того, севеламер связывает желчные кислоты и снижает экскрецию желчных кислот с калом и снижает уровень холестерина ЛПНП [174–177].

Несколько рандомизированных клинических испытаний, в которых сравнивали севеламер и соли кальция, продемонстрировали сходные фосфатснижающие способности [120,178,179].В проспективном исследовании «Лечение до цели» (TTG) 200 гемодиализным пациентам было назначено получение севеламера или фосфат-связывающего вещества на основе кальция. Через год севеламер и связывающие вещества на основе кальция обеспечивали эквивалентный контроль уровней фосфата в сыворотке (5,1 ± 1,2 против 5,1 ± 1,4 мг / дл, соответственно), но концентрация кальция в сыворотке была значительно выше в группе, получавшей кальций (P = 0,002 ). Использование севеламера также было связано с более низкой частотой гиперкальциемии (15% против 16%) и снижением частоты низких уровней ПТГ (30% против 16%).57%) [179]. Другие рандомизированные клинические исследования, проведенные для сравнения севеламера со связующими веществами на основе кальция, показали положительное влияние севеламера на биохимические параметры, включая С-реактивный белок (СРБ), холестерин ЛПНП, мочевую кислоту, фетуин-A и FGF-23. Благоприятный исход этих потенциальных преимуществ лечения севеламером еще предстоит определить [53,180–182].

Результаты исследований прогрессирования сосудистой кальцификации с применением севеламера по сравнению с фосфатсвязывающими препаратами на основе кальция были противоречивыми.В исследовании Treat-to-goal (TTG) среднее процентное изменение оценки кальция в коронарной артерии (CAC) по сравнению с исходным уровнем было значительно больше для связующих на основе кальция, чем для севеламера, на обеих 26 неделях (14% против 0%, P = 0,002) и 52 недели (25% против 6%, P = 0,04) [121]. Renagel in New Dialysis (RIND) было проспективным рандомизированным исследованием, в котором сравнивалось влияние севеламера и связывающих препаратов на основе кальция на прогрессирование кальцификации сосудов у 129 пациентов, находящихся на гемодиализе. Субъекты, получавшие фосфатсвязывающие средства на основе кальция, показали более быстрое и более серьезное увеличение показателя CAC по сравнению с теми, кто получал севеламер гидрохлорид (P = 0.056 через 12 месяцев, P = 0,01 через 18 месяцев) [120]. Для сравнения, испытание Calcium Acetate Renagel Evaluation 2 (CARE-2) было испытанием не меньшей эффективности, разработанным для сравнения эффектов севеламера и фосфатсвязывающего агента на основе кальция на прогрессирование кальцификации коронарной артерии. После 12 месяцев терапии не наблюдалось значительной разницы в прогрессировании кальцификации коронарной артерии между этими двумя группами. Исследование было ограничено его короткой продолжительностью, значительными показателями выбывания и включением большего количества пациентов с диабетом.Такие же эффекты лечения на кальцификацию коронарных артерий были также обнаружены в исследовании «Влияние фосфат-связывающего вещества на ремоделирование костей и коронарную кальцификацию» (BRiC), в котором 101 гемодиализному пациенту был назначен севеламер или ацетат кальция. Из-за несоответствия между результатами этих исследований потребуется более крупное исследование, чтобы определить влияние севеламера на кальцификацию сосудов [182–184].

В нескольких исследованиях оценивалась смертность при применении севеламера по сравнению с фосфатсвязывающими препаратами на основе кальция.В ретроспективном анализе исследования RIND уровень смертности при среднем периоде наблюдения 44 месяца был выше у пациентов, получавших кальций (10,6 / 100 пациенто-лет, 95% ДИ 6,3–14,9), чем у пациентов, получавших севеламер (5,3 На 100 пациенто-лет, 95% доверительный интервал 2,2–8,5; P = 0,05). При многофакторном анализе риск смерти был выше у пациентов, получавших фосфатсвязывающие препараты на основе кальция (отношение рисков 3,1, ДИ 1,23–7,61; P = 0,016) [115]. Метаанализ результатов пяти рандомизированных исследований с участием 2429 пациентов показал аналогичную разницу в рисках смертности от всех причин между севеламером гидрохлоридом и препаратами на основе кальция (разница рисков, -2%; 95% ДИ, от -6 до 2). [185].В исследование «Пересмотр клинических результатов диализа» (DCOR) было включено 2103 гемодиализных пациента, которым было назначено лечение либо севеламером гидрохлоридом, либо кальцием (70% для ацетата кальция и 30% для карбоната кальция). Первичный анализ не показал существенной разницы в смертности между двумя группами (отношение рисков с севеламером, 0,93; 95% ДИ, 0,79–1,10), хотя вторичный анализ показал, что частота госпитализаций по всем причинам и количество дней госпитализации были ниже в группе севеламера. В заключение, нет четких данных, позволяющих предположить преимущества использования севеламера для улучшения клинически значимых конечных точек по сравнению с другими связывающими препаратами на основе кальция [186, 187].

Лантан — редкоземельный элемент. Карбонат лантана — еще одно фосфатное связующее, способное связывать фосфат в широком диапазоне pH. Краткосрочные испытания оценили эффективность карбоната лантана в снижении уровней фосфата в сыворотке, улучшении iPTH и потенциально снижении уровней FGF-23 [188–191]. В настоящее время нет исследований, оценивающих влияние лантана на кальцификацию сосудов или смертность. Клинические исследования, в которых сравнивали лантан с другими фосфатсвязывающими веществами, оценивали, главным образом, его влияние на биохимические параметры и на гистологию костей.Фосфатсвязывающие средства на основе лантана и кальция, по-видимому, одинаково эффективны в снижении концентрации фосфата в сыворотке крови у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. В крупнейшем исследовании доля пациентов, у которых были задокументированные эпизоды гиперкальциемии, была значительно меньше среди пациентов, получавших лантан (4,3%), чем среди тех, кто получал стандартную помощь, в большинстве случаев, фосфатсвязывающие препараты на основе кальция (8,4%) [192,193]. ]. Несколько небольших исследований сравнивали влияние лантана и карбоната кальция на гистологию костей.В целом, у лантана не было побочных эффектов. У большего количества пациентов, получавших кальций, были обнаружены гистологические признаки динамического заболевания костей [193,194]. Однако долгосрочная безопасность лантана и его влияние на кости и другие органы остаются неопределенными.

В заключение, учитывая важность гиперфосфатемии в высокой заболеваемости и смертности пациентов с хроническим заболеванием почек, комбинированные терапевтические меры по восстановлению фосфатного баланса включают ограничение фосфатов с пищей, изменение рецептов диализа и введение фосфатсвязывающих средств.

Гидроксид алюминия-магния Пероральный: применение, побочные эффекты, взаимодействия, изображения, предупреждения и дозировка

Это лекарство может вызывать тошноту, запор, диарею или головную боль. Если эти симптомы не исчезнут или станут серьезными, сообщите об этом своему врачу.

Если ваш врач посоветовал вам использовать это лекарство, помните, что он или она посчитали, что польза для вас больше, чем риск побочных эффектов. Многие люди, принимающие это лекарство, не имеют серьезных побочных эффектов.

Магний в этом продукте может вызвать диарею.Использование антацида, содержащего только алюминий, вместе с этим продуктом может помочь контролировать диарею. Алюминий в этом продукте может вызвать запор. Чтобы свести к минимуму запоры, пейте много жидкости и занимайтесь спортом. Этот продукт чаще вызывает диарею, чем запор.

Алюминийсодержащие антациды связываются в кишечнике с фосфатом, важным химическим веществом организма. Это может вызвать низкий уровень фосфатов, особенно если вы принимаете это лекарство в больших дозах и в течение длительного времени. Немедленно сообщите своему врачу, если у вас есть какие-либо из следующих симптомов низкого уровня фосфатов: потеря аппетита, необычная усталость, мышечная слабость.

Немедленно сообщите своему врачу, если произойдет какой-либо из этих маловероятных, но серьезных побочных эффектов: головокружение, обморок.

Немедленно обратитесь за медицинской помощью при возникновении любого из этих редких, но очень серьезных побочных эффектов или симптомов серьезной медицинской проблемы: черный / дегтеобразный стул, медленное / поверхностное дыхание, медленное / нерегулярное сердцебиение, психические изменения / изменения настроения (например, спутанность сознания), глубокий сон, боль при мочеиспускании, боль в животе / животе, рвота, похожая на кофейную гущу.

Очень серьезные аллергические реакции на этот препарат возникают редко.Однако немедленно обратитесь за медицинской помощью, если вы заметили какие-либо симптомы серьезной аллергической реакции, включая: сыпь, зуд / отек (особенно лица / языка / горла), сильное головокружение, затрудненное дыхание.

Это не полный список возможных побочных эффектов. Если вы заметили другие эффекты, не указанные выше, обратитесь к врачу или фармацевту.

В США —

Обратитесь к врачу за медицинской консультацией по поводу побочных эффектов. Вы можете сообщить о побочных эффектах в FDA по телефону 1-800-FDA-1088 или на сайте www.fda.gov/medwatch.

В Канаде — Обратитесь к врачу за медицинской консультацией по поводу побочных эффектов. Вы можете сообщить о побочных эффектах в Министерство здравоохранения Канады по телефону 1-866-234-2345.

Использование квасцов для управления озерами — Североамериканское общество управления озерами (NALMS)

Нажмите здесь, чтобы загрузить PDF-документ NALMS Alum Position Statement

Сульфат алюминия, называемый квасцами, при добавлении в воду озера удаляет фосфаты в результате осаждения, образуя более тяжелые, чем вода, частицы, известные как хлопья.Затем эти хлопья оседают на дно озера, создавая барьер, препятствующий высвобождению фосфора из отложений. Использование квасцов связано с двумя проблемами, связанными с политикой:

  1. Безопасны ли квасцы для человека и водных организмов, и
  2. Уравновешивание использования квасцов, используемых для смягчения симптомов эвтрофикации, и более утомительного, но более прямого подхода к смягчению причин эвтрофикации.

Также недавно была дискуссия о том, считаются ли квасцы альгицидом в контексте правил NPDES.Проблема заключается в том, что если в продукте утверждается, что он контролирует водоросли, то он считается альгицидом и, следовательно, может регулироваться в соответствии с NPDES. В данном контексте квасцы не считаются альгицидом по той простой причине, что любые эффекты борьбы с водорослями после применения квасцов являются результатом уменьшения содержания фосфора, а не какого-либо прямого токсического воздействия на контроль водорослей.

Насколько безопасны квасцы?
Квасцы применяются в озерной воде в виде сульфата алюминия или Al 2 (SO 4 ) 3 · 14 H 2 O.Когда сульфат алюминия добавляется в воду, он образует ионы алюминия, которые гидратируются (соединяются с водой):

Al +3 + 6 H 2 O ⇄ Al (H 2 O) 6 3+

В серии стадий химического гидролиза высвобождаются ионы водорода, которые могут снизить pH воды, и в конечном итоге образует гидроксид алюминия (Al (OH) 3 ), который представляет собой твердый осадок:

Al 3+ + H 2 O ⇄ промежуточные реакции ⇄ Al (OH) 3 (s) + H +

Твердый осадок образует хлопьевидный материал, называемый хлопьями, который обладает высокой способностью адсорбировать фосфаты.Покрытие из гидроксида алюминия при правильном применении отделяет осадок от водяного столба, что снижает поступление фосфора изнутри.

Свободный алюминий может сохраняться при pH менее 6 или другие гидроксиды могут образовываться при pH более 9; хотя в некоторых условиях токсичность может проявляться при pH> 8. Обе формы могут быть токсичными для водных организмов. На практике использование буферизованных квасцов смягчило эту проблему за счет регулирования pH до приемлемых диапазонов. Действительно, в последние годы в Соединенных Штатах был зарегистрирован только один случай, когда токсичность была проблемой.

Проблем со здоровьем человека можно избежать просто потому, что люди не пьют неочищенную воду из озера. Однако, даже если это так, концентрации алюминия в озерной воде обычно находятся в пределах стандартов EPA для питьевой воды очень скоро после применения в больших объемах.

Есть очевидная проблема с озерами или водохранилищами, используемыми в качестве источников питьевой воды. Однако в процессе очистки воды на многих, если не в большинстве, предприятиях водоснабжения в любом случае используются квасцы в качестве осветлителя перед фильтрацией. Опять же, подача сырой воды не превышает стандартов питьевой воды вскоре после нанесения квасцов.

Поступали сообщения о том, что алюминий является причиной болезни Альцгеймера. Однако недавние эпидемиологические исследования не обнаружили никакой связи. Фактически, форма алюминия в озерной воде после нанесения квасцов, гидроксид алюминия, является активным ингредиентом антацидов, отпускаемых без рецепта. Проблема здесь в форме алюминия. Хотя это правда, что «свободный» алюминий обладает токсичными свойствами, он также очень реактивен и не сохраняется в этой форме. Там, где это применимо, неявно принимается компромисс между краткосрочным риском токсичности и контролем за фосфором.

Когда подходят квасцы?
Этот вопрос может быть как вопросом философии управления озерами, так и политикой управления озерами. Мы знаем, что квасцы могут контролировать внутреннее высвобождение фосфора, и мы знаем, что квасцы также могут контролировать поступление фосфора, когда их наносят непосредственно на поступающую воду. Чаще всего возникает вопрос: «Когда использование квасцов уместно с точки зрения баланса между устранением причины избытка фосфора и простой нейтрализацией избытка фосфора в озере?»

Есть несколько способов ответить на этот вопрос.Предпочтительным подходом является устранение причины избытка фосфора. Такого мнения придерживаются практикующие специалисты по управлению озерами. Зачем продолжать лечить симптомы, не устраняя первопричины? Этот водоразделный подход пропагандируется Агентством по охране окружающей среды США, NALMS и многими другими.

В свете изложенного выше подхода к водоразделу, существует много случаев, когда использование исключительно подхода водораздела не может ни уменьшить избыток фосфора в озерах, ни даже быть осуществимым (см. Welch and Jacoby 2001; Osgood 2000).Таким образом, использование квасцов может быть единственным практическим способом достижения значимого и своевременного улучшения качества воды. Использование квасцов в качестве элемента комплексной программы управления водосборными бассейнами и озерами часто необходимо для своевременного и экономичного достижения значимых результатов.

Учитывая, что применение квасцов может быть эффективным в течение 5-15 лет (Welch and Cooke 1999), а также тот факт, что контроль уровня фосфора в водосборных бассейнах редко идет достаточно далеко, вероятно, потребуется повторное применение на некоторой периодической основе.В крайних случаях были предложены ежегодные заявки на квасцы (Osgood & Nürnberg 2002).

Повышенная прозрачность воды после нанесения квасцов может иметь непреднамеренный эффект увеличения доступности света и, следовательно, увеличения площади роста корневых растений в озерах.

Проблемы и проблемы
Квасцы — это безопасный и эффективный метод уменьшения избытка фосфора в озерах и водохранилищах. Обратите внимание: существует множество других методов и подходов, которые следует учитывать при управлении озерами (см. Wagner 2001).Процитированные здесь проблемы с использованием квасцов можно решить или уравновесить.

NALMS Позиции

  1. Квасцы — безопасный и эффективный инструмент управления озером.
  2. Применение квасцов должно разрабатываться и контролироваться, чтобы избежать опасений по поводу токсичности для водных организмов.
  3. Управление водоразделом является важным элементом защиты озер и управления ими. В случаях, когда сокращение фосфора в водоразделе не является адекватным и своевременным, квасцы являются подходящим инструментом для достижения значимых целей по качеству воды.

Ссылки
Осгуд, Д. 2000. Планирование лучших озер: чувствительность озера к изменению фосфора. LakeLine Fall 2000.

Осгуд, Д. и Г. Нюрнберг. 2002. Планирование лучших озер: что для этого нужно? LakeLine Fall 2002.

Вагнер, К. 2001. Методы управления в пределах озера или водохранилища. В кн .: Управление озерами и водохранилищами. Североамериканское общество управления озерами, Институт Террен и Агентство по охране окружающей среды США доступны в книжном магазине NALMS).

Велч, Э. и Г.Д. Кук. 1999. Эффективность и продолжительность инактивации фосфора квасцами. Управление озерами и водохранилищами 15: 5-27.

Велч, Э. и Дж. М. Якоби. 2001. Об определении основного источника фосфора, вызывающего летнее цветение водорослей в озерах Западного Вашингтона. Управление озерами и водохранилищами 17: 55-65.

Принят Советом директоров NALMS 26 февраля 2004 г.

Адъювант гидроксида алюминия по-разному активирует три пути комплемента с главным участием альтернативного пути

Abstract

Al (OH) 3 является наиболее распространенным адъювантом в человеческих вакцинах, но механизм его действия остается плохо изученным.Участие комплемента в адъювантных свойствах Al (OH) 3 было предложено в нескольких отчетах вместе с эффектом депо. Здесь подтверждается, что обработка сыворотки Al (OH) 3 истощает компоненты комплемента и активирует систему комплемента. Мы показываем, что активация комплемента с помощью Al (OH) 3 включает три основных пути путем мониторинга компонентов комплемента в обработанной Al (OH) 3 сыворотке и в осадках, содержащих Al (OH) 3 .Al (OH) 3 активация комплемента приводит к отложению продуктов расщепления C3 и комплекса атаки на мембрану (MAC) и к образованию анафилатоксинов C3a и C5a. Активация комплемента зависела от времени и ингибировалась хелатированием с EDTA, но не с EGTA + Mg 2+ . Таким образом, мы подтверждаем, что Al (OH) 3 активирует систему комплемента, и показываем, что альтернативный путь имеет большое значение.

Образец цитирования: Güven E, Duus K, Laursen I, Højrup P, Houen G (2013) Адъювант гидроксида алюминия по-разному активирует три пути комплемента с главным участием альтернативного пути.PLoS ONE 8 (9): e74445. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445

Редактор: Брайан Стивенсон, Медицинский колледж Университета Кентукки, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 4 июня 2013 г .; Принята к печати: 5 августа 2013 г .; Опубликовано: 9 сентября 2013 г.

Авторские права: © 2013 Güven et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Работа финансировалась Statens Serum Institut. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Иммунологические адъюванты — это соединения, которые инициируют и усиливают иммунные ответы, приводя к более сильным и более быстрым адаптивным иммунным ответам, не оказывая сами по себе какого-либо антигенного эффекта [1], [2].Было обнаружено, что многие различные соединения как органического, так и неорганического происхождения стимулируют сильный иммунный ответ и, следовательно, обладают адъювантными свойствами; к ним относятся минеральные масла и соли различных металлов, особенно соединения алюминия (например, гидроксид алюминия (Al (OH) 3 ), гидратированная форма оксида алюминия (Al 2 O 3 ) [2] — [6]. Кроме того, патоген-ассоциированные молекулярные структуры (PAMP) представляют собой большую группу встречающихся в природе соединений с адъювантными свойствами.Они включают CpG ДНК, оцДНК, дцРНК и компоненты бактериальной клеточной стенки [7], [8].

Первый адъювантный эффект соединения алюминия был описан Glenny et al. [9], и этот эффект использовался в вакцинах с первой половины 20-го -го -го века (примерно с 1930 года). Среди немногих одобренных адъювантов для человеческих вакцин соединения алюминия часто являются предпочтительными и широко используются для вакцин против дифтерии, столбняка, коклюшных вакцин, вакцин против гепатита и вакцин против полиомиелита [10] — [12].

Механизмы действия алюминиевых адъювантов все еще являются предметом исследований, но было предложено несколько механизмов. Glenny et al. первоначально описал адъювантный эффект алюминиевых адъювантов как следствие их способности образовывать депо и контролировать высвобождение антигена [13]; позже это было поставлено под сомнение [14]. Также были предложены другие неисключительные способы действия, включая усиление захвата и презентации антигена, активацию врожденной иммунной системы и усиление продукции и высвобождения цитокинов [1] — [4], [15] — [18].Недавно было обнаружено, что гидроксид алюминия связывает липидные фрагменты на дендритных клетках и способствует сортировке липидов в плазматической мембране, что приводит к передаче сигнала и инициации иммунного ответа [19], а также к увеличению поглощения антигена и усилению презентации антигена на дендритных клетках [20], [20] [ 21] и напрямую влияют на В-лимфоциты [22]. Также было описано, что гидроксид алюминия способен активировать систему комплемента. Уже в 1975 году Полли и Нахман наблюдали, что гидроксид алюминия может удалять 40–60% гемолитической активности комплемента в образце сыворотки [23].Позднее это было подтверждено Раманатаном и др., Которые обнаружили, что соединения алюминия и циркония могут активировать систему комплемента, и было высказано предположение, что активация комплемента происходит через лектиновый путь [24]. Однако открытия Arvidsson et al. Показали, что поверхность алюминия связывает C3 посредством классического пути комплемента [25]. Напротив, Tengvall et al. Не нашли доказательств того, что отложение комплемента на гидроксиде алюминия происходит в результате активации комплемента [26] (три основных пути комплемента описаны на рис.1).

Рисунок 1. Три пути активации комплемента.

Альтернативный путь (AP) активируется, когда C3 подвергается спонтанному гидролизу и образует исходную конвертазу C3, C3 (H 2 O) Bb в присутствии фактора B (fB) и расщепление связанного fB фактором D (fD ). Альтернативная C3-конвертаза стабилизируется пропердином (P). Конвертаза C3 генерирует C3b, а последующие C3-конвертазы собираются с помощью C3b и Bb. Лектиновый путь (LP) активируется, когда MBL или другие иммунные лектины связывают углеводы на патогенах, активируя связанные сериновые протеазы (MASP), которые расщепляют C4 и C2.Первым компонентом классического пути (CP) является C1, комплекс C1q и связанных с ним сериновых протеаз C1r и C1s. CP инициируется C1q распознаванием иммунных комплексов, активируя C1r и C1s, снова расщепляя C4 и C2, генерируя C3-конвертазу, характерную для CP и LP (C4bC2a). Конвертаза C3 расщепляет C3, генерируя C3b, и обеспечивает сборку конвертазы C5 (C3bC3bBb или C4bC2aC3b), а продукт C5-конвертазы (C5b) инициирует сборку комплекса атаки на мембрану (MAC) из C5b-C9.* Первоначальная альтернативная конвертаза C3, полученная из C3 (H 2 O) и fB.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g001

Здесь мы подтверждаем, что Al (OH) 3 активирует систему комплемента, и показываем, что адъювант гидроксида алюминия активирует три пути комплемента с главным участием альтернативный путь комплемента, таким образом обеспечивая обоснование его эффективных адъювантных свойств.

Материалы и методы

Химические вещества и белки

Al (OH) 3 (Alhydrogel®, стерильный и свободный от пирогенов) был получен от Brenntag Biosector (Frederikssund, Дания).TTN-буфер (0,05 M Трис, 1% Tween 20, 0,3 M NaCl, pH 7,5), буфер субстрата щелочной фосфатазы, сывороточный альбумин человека (HSA), бустерная вакцина DiTe (вакцина против столбняка дифтерии), моноклональные антитела против фактора H, пропердин, фактор B, маннан-связывающий лектин (MBL), C5, C4, C3d и бета-галактозидаза были получены в SSI (Копенгаген, Дания). Моноклональное антитело против C1q было от Quidel (Сан-Диего, Калифорния, США), а моноклональное антитело против L-фиколина было от BioPorto Diagnostics A / S (Gentofte, Дания).Бычий сывороточный альбумин (БСА), вторичные антитела, конъюгированные с щелочной фосфатазой (козьи антимышиные IgG), альфа-циано-4-гидроксикоричная кислота, BCIP / NBT (5-бром-4-хлор-3-индолилфосфат / нитробиний тетразолий хлорид ) таблетки и таблетки субстрата щелочной фосфатазы были от Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США). Мышиные антитела против C5b-C9 человека (комплекс мембранной атаки (MAC)) и кроличьи антитела против C3c человека были от Dako (Glostrup, Дания). Трипсин был от Promega (Мэдисон, США), а iC3b был от EMD Chemicals (Сан-Диего, Калифорния, США).

Сера

Нормальная человеческая сыворотка (NHS) была собрана у здоровых добровольцев, использована анонимно и объединена. Пул сыворотки оказался полностью компетентным во всех трех путях комплемента (таблица 1). Инактивированный нагреванием NHS (HIS) был приготовлен путем инкубации при 56 ° C в течение 30 минут. Было обнаружено, что сыворотка с дефицитом MBL от донора полностью ограничена в лектиновом пути (таблица 1). Сыворотки были из биобанка биомаркеров и иммунологии (BMI) при Statens Serum Institut и были переданы анонимно для исследовательских целей.

C3-обедненная сыворотка и обедненная фактором B сыворотка были от Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США).

Козья сыворотка была получена от SSI Diagnostica (Хиллерод, Дания).

Анализы активности комплемента

Активность трех основных путей комплемента (рис. 1, таблица 1) определяли с помощью коммерческого анализа от Euro-Diagnostica (Мальме, Швеция) в соответствии с инструкциями производителя. Этот анализ был описан ранее [27], [28]. Вкратце, сыворотку разводили (AP 1∶18, LP и CP 1∶101) в буферах, специфичных для пути (AP: 1.8 мМ Na-5,5-диэтилбарбитал, 0,2 мМ 5,5-диэтилбарбитуровая кислота, 145 мМ NaCl, 10 мМ EGTA, 5 мМ MgCl 2 , 0,05% Твин-20, 0,1% желатин, LP: 1,8 мМ Na- 5,5-диэтилбарбитал, 0,2 мМ 5,5-диэтилбарбитуровая кислота, 145 мМ NaCl, 0,5 мМ MgCl 2 , 2 мМ CaCl 2 , 0,05% Твин-20, 0,1% желатин, 20 мкг / мл mab 2204 ( ингибитор CP), CP: 1,8 мМ Na-5,5-диэтилбарбитал, 0,2 мМ 5,5-диэтилбарбитуровая кислота, 145 мМ NaCl, 0,5 мМ MgCl 2 , 2 мМ CaCl 2 , 0,05% Твин-20, 0.1% желатина) и загружали в предварительно покрытые лунки планшета для ELISA вместе с холостым контролем, положительным и отрицательным контролем. После инкубации количественно определяли конечный продукт комплемента и рассчитывали активность комплемента на основе включенных контролей.

Эксперименты с гидроксидом алюминия

Образцы

смешивали с альгидрогелем (2% (Al 2 O 3 )) в различных количествах и инкубировали, как указано, при 37 ° C. Затем жидкую фазу и аморфный осадок Al (OH) 3 разделяли центрифугированием и использовали для дальнейших анализов.

Альгидрогель — торговое название суспензии Al 2 O 3 (2%) в воде. При суспендировании в воде Al 2 O 3 реагирует с водой (так сказать, гидратирован) с образованием гидроксида алюминия Al (OH) 3 , который имеет форму аморфного осадка. Таким образом, гидроксид алюминия — это название химического соединения Al (OH) 3 , то есть гидратированной формы оксида алюминия. Гидроксид алюминия нельзя выделить в виде твердого соединения, он существует только в аморфной форме.Концентрация / количество Al (OH) 3 в 2% (вес: вес) суспензии Al 2 O 3 в воде составляет 3% (вес: вес), что соответствует концентрации 6 мМ. В Альгидрогеле нет других компонентов, и продукт сертифицирован как апирогенный.

Иммуноферментный анализ (ELISA)

Аморфный осадок Al (OH) 3 ресуспендировали в 100 мкл воды MilliQ и использовали для покрытия титровальных микропланшетов 1-10 в буфере для покрытия (0,05 М карбонат натрия, pH 9.6) на ночь при 2–6 ° С. Блокирование остаточных сайтов связывания и отмывку проводили с использованием буфера TTN (50 мМ Трис, 1% Твин 20, 0,3 М NaCl, pH 7,5). Антитела против компонентов комплемента разводили в TTN и добавляли в двух экземплярах при концентрации 1 мкг / мл и инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре. После трехкратного промывания TTN планшет инкубировали с конъюгированным с щелочной фосфатазой вторичным антителом, разведенным в 1000 раз TTN, и инкубировали в течение 1 часа. После еще одной промывки количество связанных антител определяли путем добавления p -нитрофенилфосфата (1 мг / мл, растворенного в 1 М диэтаноламине, 0,01%).5 мМ MgCl 2 , pH 9,8). Развитие окраски измеряли после инкубации при комнатной температуре в течение 30 минут при 405 нм с 650 нм в качестве эталона. Данные представлены в виде средних значений с полосами ошибок, указывающими стандартное отклонение.

Электрофорез в геле с додецилсульфатом и полиакриламидом натрия (SDS-PAGE)

SDS-PAGE выполняли с использованием готовых 4-20% гелей трис-глицина в соответствии с инструкциями производителя (Novex, Invitrogen, Tåstrup, Дания). Ресуспендированный аморфный осадок Al (OH) 3 солюбилизировали в 0.5 М ЭДТА и подвергали интенсивному диализу в 0,05 М карбонатном буфере с 10 мМ ЭДТА, pH 9,6 для удаления алюминия. Наконец, его смешали с равным объемом буфера для образцов (0,05% трис-HCl, 10% глицерина, 2% SDS, 0,1 M DTT, 0,0625% пиронин G) и нагревали в течение 2 минут при 85 ° C. После центрифугирования образцы загружали в лунки геля. Электрофорез проводили в течение примерно 90 мин при 125 В с использованием рабочего буфера Трис-глицина (25 мМ Трис, 192 мМ глицин, 0,1% SDS, pH 8,3). Гели окрашивали реагентом для окрашивания GelCode Blue (Thermo Scientific, Рокфорд, США) в соответствии с рекомендациями производителя.

Иммуноблоттинг

После электрофореза гели подвергали блоттингу на нитроцеллюлозной мембране 0,2 мкм (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) с использованием рабочего буфера Трис-глицина. Блоттинг проводили в течение 1 ч при 200 мА, а затем в течение ночи при 20 мА. Мембраны блокировали буфером TTN, содержащим 1% козьей сыворотки, и инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре с моноклональным антителом, направленным против C3d, разведенным в 2000 раз в буфере TTN с 1% козьей сывороткой. После инкубации мембраны промывали и инкубировали с вторичным антителом, конъюгированным с щелочной фосфатазой (козий антимышиный IgG), разведенным в 1000 раз в буфере TTN с 1% козьей сывороткой, в течение 1 ч при комнатной температуре.Полоски промывали и инкубировали с раствором субстрата BCIP / NBT до появления полос.

Масс-спектрометрия

Полосы белка, окрашенные кумасси бриллиантовым синим, вырезали и разрезали на 1 мм. снова сократился в ACN. Белки восстанавливали 10 мМ DTT в 0,1 М бикарбонате аммония в течение 30 мин при 56 ° C, после чего проводили алкилирование 50 мМ йодацетамида в 0.1 М бикарбонат аммония в течение 30 мин в темноте. Кусочки геля промывали и обезвоживали еще раз перед добавлением трипсина для секвенирования (12,5 нг / мкл в 50 мМ бикарбонате аммония). Через 10 мин избыток трипсина удаляли и добавляли 20 мкл 50 мМ бикарбоната аммония, чтобы кусочки геля оставались влажными во время триптического расщепления, проводимого при 50 ° C в течение одного часа. Перед анализом смеси пептидов обессоливали и концентрировали на колонках с наконечником GELoader, заполненных обращенно-фазовой насадочной смолой Poros R2-50 (PerSeptive Biosystems, Фрамингем, Массачусетс, США).Связанные пептиды элюировали непосредственно на мишень MALDI, используя 0,5 мкл 5 мкг / мкл альфа-циано-4-гидроксикоричной кислоты (HCCA) в 70% ACN, 0,1% трифторуксусной кислоте (TFA).

Пептидную смесь анализировали с помощью MALDI-TOF MS / MS на приборе ABI 4800 plus TOF-TOF (Applied Biosystems, CA). Внешнюю калибровку выполняли с использованием смеси триптических пептидов, полученных из бета-лактоглобулина крупного рогатого скота. Масс-спектры анализировали с помощью программного пакета MoverZ (m / z) (Genomic Solutions, Анн-Арбор, Мичиган, США) и внутренне откалибровали с помощью программы PeakErazor (данные Lighthouse, Оденсе, Дания).Списки пиков искали в базе данных Mascot NCBI (http://matrix-science.com) с помощью инструмента PMF или инструмента поиска ионов MS / MS. Были установлены фиксированные модификации для карбамидометилирования цистеинов и различные модификации для окисления метионина. Допуск по массе пептида был установлен на уровне ± 50 ppm, максимальное пропущенное расщепление трипсином — на 1, и все записи были включены в поиск.

Количественное определение C3, C4 и иммуноглобулинов

Концентрацию иммуноглобулинов и C3 и C4 измеряли скоростной нефелометрией на приборе Immage (Beckman Coulter, Fullerton, USA) в соответствии с инструкциями производителя.

Количественное определение анафилатоксинов

C3a, C4a, C5a определяли количественно с помощью ELISA с использованием коммерческих наборов и следуя инструкциям производителя (Quidel, San Diego, CA, USA).

Статистика

Все измерения проводились как двойные определения, и эксперименты повторялись не менее 2 раз. На рисунках показаны средние значения с планками ошибок (стандартное отклонение (SD)) репрезентативных экспериментов. Двухфакторный дисперсионный анализ ANOVA и посттест Бонферрони рассчитывали на основе дубликатов двух-трех независимых экспериментов с использованием Graphpad Prism (La Jolla, CA, USA).

Результаты

Al (OH)

3 Дополнение сыворотки выхлопных газов

Активность трех основных путей комплемента (альтернативный путь (AP), лектиновый путь (LP), классический путь (CP)) (рис. 1) определяли в NHS, HIS (NHS нагревали до 56 ° C в течение 30 минут). и в трех сыворотках с компромиссом (таблица 1). Как и ожидалось, сыворотка с дефицитом MBL не показала активности LP, а сыворотка, обедненная фактором B, не показала активности AP. Сыворотка, обедненная C3, не проявляла активности ни по одному из трех путей, как и HIS.

Чтобы проанализировать влияние Al (OH) 3 на пути комплемента, различные концентрации Al (OH) 3 были смешаны с комплемент-компетентным NHS в течение одного часа при 37 ° C, и супернатанты были проанализированы. после того, как осадки, содержащие Al (OH) 3 , были удалены центрифугированием. Остаточную активность комплемента определяли индивидуально для трех путей комплемента по способности образовывать MAC конечного продукта комплемента. Было обнаружено, что Al (OH) 3 снижает способность сыворотки депонировать МАК зависимым от концентрации образом при добавлении к сыворотке, разведенной в буферах, оптимальных для трех путей (1–100 для CP и LP, 1–18 для AP).Мы наблюдали полное истощение всех путей при 100 мМ Al (OH) 3 (рис. 2А). При 10 мМ Al (OH) 3 LP и AP были полностью истощены, в то время как CP сохранял некоторую активность (рис. 2A). При более низких концентрациях Al (OH) 3 остаточная активность трех путей варьировалась в большей степени из-за гетерогенной природы реакционной системы (двухфазная с аморфным Al (OH) 3 ). Однако было воспроизводимо отмечено, что три пути были значительно сокращены уже в 1.6 мМ Al (OH) 3 (рис. 2Б). В попытке различить три пути мы инкубировали сыворотку с Al (OH) 3 в течение разных периодов времени. Эксперименты с временной динамикой при 37 ° C с 30 мМ Al (OH) 3 показали быстрое истощение AP и LP, тогда как CP истощался более постепенно (рис. 3). Уже через 1 мин активность трех путей была значительно снижена, и больше всего для AP и LP (рис. 3A). Казалось, что ЦП истощается медленнее, активность сохраняется даже через 60 мин (рис.3Б). Аналогичные результаты были получены при более низких концентрациях Al (OH) 3 и при более низких температурах, за исключением того, что пути не были полностью исчерпаны (результаты не показаны).

Рисунок 2. Al (OH) 3 истощает сывороточный комплемент.

На рисунке показана остаточная активность комплемента, измеренная по отложению MAC тремя путями (альтернативный путь (AP), лектиновый путь (LP), классический путь (CP)) в нормальной сыворотке крови человека (NHS) после инкубации с различной молярностью Al ( OH) 3 (37 ° C, 1 час, в воде milliQ) и удаление осадка, содержащего Al (OH) 3 , центрифугированием.100% представляет активность комплемента без добавления Al (OH) 3 . A. Остаточная активность комплемента после инкубации с релевантными для вакцины количествами Al (OH) 3 (10 мМ или 100 мМ). На рисунке показаны средние значения ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов, каждый с двойным определением (стандартные отклонения графически не видны, за исключением LP, 100 мМ Al (OH) 3 ). B. Остаточная активность комплемента после инкубации с низкими количествами Al (OH) 3 . На рисунке показан один из трех экспериментов, и на нем показаны способы двойных определений.Статистически значимые различия были рассчитаны с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и посттеста Бонферрони (** p <0,01; *** p <0,001). Положительные, отрицательные и холостые контроли, предоставленные производителем набора, анализировали в каждом эксперименте.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g002

Рис. 3. Динамика времени для Al (OH) 3 истощения трех путей комплемента.

NHS инкубировали с 30 (OH) 3 при 37 ° C в течение указанного времени, и осаждение MAC тремя путями (альтернативный путь (AP), лектиновый путь (LP), классический путь (CP)) измеряли в супернатант после центрифугирования.А. Кратковременный эффект Al (OH) 3 на три пути комплемента. Б. Долгосрочные эффекты Al (OH) 3 на активность комплемента. На рисунках показаны данные 3 независимых экспериментов со средними значениями ± стандартное отклонение. P-значения для снижения активности комплемента рассчитывали с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и посттеста Бонферрони (* p <0,05; ** p <0,01; *** p <0,001). Положительные, отрицательные и холостые контроли, предоставленные производителем набора, анализировали в каждом эксперименте.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0074445.g003

Супернатанты сыворотки, обработанной Al (OH) 3 , были проанализированы и показали пониженную концентрацию C3 в зависимости от концентрации Al (OH) 3 с небольшими количествами C3, остающегося в сыворотке, обработанной 100 мМ Al (OH) 3 в течение 1 часа (фиг. 4A), тогда как значительного снижения C4 не наблюдалось, что позволяет предположить, что AP играет важную роль. Al (OH) 3 известен своей способностью адсорбировать белки, но истощение C3 происходило не просто за счет адсорбции, так как на уровни иммуноглобулинов не влияла обработка Al (OH) 3 , хотя, например, сывороточная концентрация, изоэлектрическая точка и молекулярная масса IgG 2 сопоставимы с C3 (рис.4Б, В).

Рис. 4. Al (OH) 3 истощает C3 из сыворотки.

Концентрации C3, C4 и различных иммуноглобулинов определяли нефелометрическим методом в NHS, обработанном Al (OH) 3 при 37 ° C в течение одного часа при указанной молярности. Осадок, содержащий Al (OH) 3 , удаляли центрифугированием перед анализом супернатанта. A. Концентрация C3 и C4 после обработки 100 мМ Al (OH) 3 . На рисунке показаны средние значения ± стандартное отклонение двух независимых экспериментов.Статистическая значимость рассчитывалась с помощью двухфакторного дисперсионного анализа и пост-теста Бонферррони (** p <0,01). B. Общий IgG, IgG1, IgG2, IgA после обработки Al (OH) 3 . C. IgM, IgG3, IgG4, C3 и C4 после обработки Al (OH) 3 . B и C взяты из одного из двух экспериментов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g004

Активация комплемента также была продемонстрирована генерацией анафилатоксинов. При 30 мМ Al (OH) 3 образование C3a и C5a значительно увеличивалось со временем, что проявлялось уже через 5 минут (рис.5). C4a показал лишь небольшое увеличение, которое было значительным только через 60 мин. Образование C3a и C5a возрастает с увеличением концентрации Al (OH) 3 , тогда как C4a не показывает зависимости от концентрации Al (OH) 3 (результаты не показаны).

Рис. 5. Динамика образования анафилатоксина под действием Al (OH) 3 в сыворотке.

Анафилатоксины измеряли в NHS после инкубации с 30 (OH) 3 при 37 ° C в течение указанного времени и удаления осадка, содержащего Al (OH) 3 , центрифугированием.Высокий и низкий положительные контроли, предоставленные производителем, и NHS без добавления Al (OH) 3 были включены в качестве контролей во все эксперименты. На рисунке показаны средние значения ± стандартное отклонение 2 независимых экспериментов, каждый с двойным определением. P-значения продукции анафилатоксинов через 60 минут были рассчитаны с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и посттеста Бонферрони (* p <0,05; *** p <0,001).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g005

Компоненты комплемента откладываются на Al (OH)

3 Осадок

Мы исследовали компоненты комплемента, осевшие на аморфном осадке Al (OH) 3 после инкубации с сывороткой.Осадки, содержащие Al (OH) 3 с осажденными белками, использовали непосредственно для покрытия полистирольных микротитровальных планшетов и анализировали на наличие различных компонентов комплемента с помощью ELISA (фиг. 6). Компоненты АР, C3 (или продукты расщепления C3), фактор B, пропердин и фактор H были обнаружены в основных количествах при всех концентрациях Al (OH) 3 (фиг. 6A). Белки узнавания LP, MBL и L-фиколин, были обнаружены только на низких уровнях, тогда как C1q, молекула узнавания CP, обнаруживалась на высоких уровнях (рис.6Б). C4 также осаждался, но постепенно увеличивался с увеличением концентрации Al (OH) 3 (фиг. 6B). Нижестоящие компоненты каскада комплемента, C5 и MAC также могут быть продемонстрированы на значительных уровнях (рис. 6). Далее были проведены временные эксперименты. C3, fB, fH, пропердин и C1q показали быстрое осаждение на Al (OH) 3 (фиг. 7A), тогда как MAC осаждался медленнее, значительно увеличиваясь со временем инкубации (фиг. 7B). Увеличение осаждения МАК оказалось статистически значимым через 1–10, 10–60 и 10–1440 минут при анализе в 3 независимых экспериментах (рис.7Б).

Рис. 6. Компоненты комплемента в сыворотке откладываются на Al (OH) 3 .

NHS инкубировали с различной молярностью Al (OH) 3 в течение 1 часа при 37 ° C, и белковый состав осадков анализировали с помощью моноклональных антител, направленных против указанных компонентов комплемента. На рисунке A показаны результаты для компонентов AP (C3, fB, fH, пропердин). На рисунке B показаны результаты для компонентов LP и CP (маннан-связывающий лектин (MBL), L-фиколин, C1q, C4), а на рисунке C показаны результаты для C5 и MAC по сравнению с C3.Данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение 2 независимых экспериментов, каждый с двойным определением. В каждый эксперимент были включены пустой контроль и два контрольных имитационных антитела (мышиные антитела против β-галактозидазы (β-gal) и общий мышиный IgG). Двухфакторный дисперсионный анализ и посттест Бонферрони использовали для оценки самой низкой концентрации Al (OH) 3 , при которой отложение комплемента было значимым по сравнению с контролем (β-гал) (* p <0,05; ** p <0,01; * ** р <0,001; нс = не значимо).

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0074445.g006

Рис. 7. Динамика осаждения компонентов комплемента на Al (OH) 3 .

A) Сыворотку инкубировали с 30 мМ Al (OH) 3 в течение указанного времени при 37 ° C и центрифугировали. Белковый состав осадка анализировали с помощью ELISA с моноклональными антителами, направленными против указанных компонентов комплемента. Данные представляют собой средние значения ± стандартное отклонение 2 независимых экспериментов. Органы управления были как на рис. 6. B) Зависящая от времени генерация комплекса атаки на мембрану (MAC. Результаты представляют собой средства 3 независимых экспериментов.Статистический анализ проводился с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и посттеста Бонферрони между конкретным антителом и контролем (β-gal) (A) или между временными точками (B) (** p <0,01; *** p <0,001; ns = нет. значительный).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g007

Присутствие компонентов комплемента в преципитате Al (OH) 3 из-за активации комплемента было подтверждено с помощью иммуноблоттинга с моноклональными антителами, направленными против C3d. с полосами ∼63 кДа (рис.8) указывает на iC3b, образованный из α-цепи C3 после C3-конвертазы и расщепления фактором I. Полосы этого Mw не наблюдались в необработанной сыворотке или сыворотке, обработанной буфером с таким же pH, что и у альгидрогеля (pH 5). Присутствие фрагментов C3 на Al (OH) 3 было подтверждено масс-спектрометрией (результаты не показаны).

Рис. 8. Продукты расщепления C3 присутствуют в осадке Al (OH) 3 .

Осадок из сыворотки, инкубированной с 30 (OH) 3 , солюбилизировали с использованием EDTA и обрабатывали на восстанавливающем геле SDS-PAGE, наносили на нитроцеллюлозу и проявляли с использованием моноклональных антител против C3d.Первая полоса представляет собой контрольный образец с сывороткой, инкубированной с буфером с pH 5, вторая полоса представляет собой аутентичный контроль iC3b, а третья полоса представляет собой солюбилизированный образец из осадка Al (OH) 3 .

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g008

Отложение комплемента с помощью Al (OH)

3 в сыворотке с истощенным комплементом

Сыворотка с истощенным комплементом (таблица 1) сравнивалась с нормальной контрольной сывороткой в ​​отношении активации комплемента, индуцированной Al (OH) 3 .По сравнению с контролем сыворотка, обедненная C3 (C3 <0,05 мг / мл, активность CP ~ 0% (Таблица 1)), все еще показывала некоторое иммунореактивное отложение C3, когда ее инкубировали с Al (OH) 3 (Фиг.9B) . Это можно приписать оставшимся продуктам разложения C3 и / или высокой чувствительности используемой системы ELISA. Отложение фактора B из сыворотки, обедненной C3, было сравнимо с контролем, отложение пропердина было уменьшено, а отложение C4 увеличено (фиг. 9B). Сыворотка с дефицитом фактора B показала очень низкое отложение фактора B, тогда как отложение пропердина и C3 было относительно высоким (рис.9C). Осадок Al (OH) 3 из MBL-дефицитной сыворотки показал снижение отложения MAC, а также несколько более низкое отложение C3 и пропердина, в то время как отложение фактора B все еще было высоким (фиг. 9D).

Рис. 9. Al (OH) 3 -индуцированное отложение комплемента в сыворотках с нарушенным комплементом.

Комплемент-компетентный NHS (A), сыворотка с обедненным C3 (B), сыворотка с обедненным фактором B (C) и сыворотка с дефицитом маннан-связывающего лектина (MBL) (D) обрабатывались указанными количествами Al (OH) 3 в течение 1 часа при 37 ° C и осадки, содержащие Al (OH) 3 , выделяли центрифугированием и использовали для нанесения покрытия на поверхность полистирола и анализировали на компоненты комплемента C3, C4, MBL, Пропердин, фактор B и комплекс мембранной атаки (MAC) с использованием специфических антител, как описано ранее.Рисунок представляет собой один из 2 экспериментов и показывает среднее значение ± стандартное отклонение двойных определений. Двухфакторный дисперсионный анализ и посттест Бонферрони использовали для оценки самой низкой концентрации Al (OH) 3 , при которой отложение комплемента было значимым по сравнению с контролем (β-гал) (*** p <0,001; ns = не значимо) . Включенные элементы управления были такими, как описано в легенде к рис. 6.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g009

Действие ингибиторов

Активация комплемента также анализировалась в присутствии различных ингибиторов как для сывороток с нарушением NHS, так и для сывороток с нарушением комплемента.Когда к NHS добавляли ЭДТА для хелатирования двухвалентных катионов, необходимых для инициирования и развития каскада комплемента, отложение МАК на Al (OH) 3 было значительно снижено (p = 0,0044) (рис. 10). Известно, что EGTA + Mg 2+ ингибирует C3-конвертазу классического и лектинового путей, но допускает образование альтернативной C3-конвертазы. Было обнаружено, что добавление EGTA + Mg 2+ к NHS не ингибирует отложение MAC, вызванное Al (OH) 3 , по сравнению с нехелатированной сывороткой (рис.10). Сыворотка с дефицитом MBL показала пониженное отложение МАК из Al (OH) 3 в присутствии ЭДТА, тогда как на отложение МАК не влияли EGTA + Mg 2+ (фиг. 10). Коммерческая сыворотка, обедненная по C3, показала меньшее отложение МАК и отсутствие изменений отложения МАК в присутствии ЭДТА или ЭГТА + Mg 2+ (фиг. 10). Кроме того, сыворотка, обедненная фактором B, не показала отложения МАК.

Рисунок 10. Влияние ингибиторов на активацию комплемента Al (OH) 3 .

Отложение мембранного атакующего комплекса (MAC) измеряли с использованием специфических антител на преципитате обработанной Al (OH) 3 сыворотки (30 мМ Al (OH) 3 в течение 1 часа при комнатной температуре) с предварительным или без него. добавление 10 мМ ЭДТА или 10 мМ EGTA + 10 мМ MgCl 2 , сравнивая нормальную человеческую сыворотку с сывороткой с дефицитом маннан-связывающего лектина (MBL), сывороткой с обедненным C3 и сывороткой с обедненным fB. На рисунке показаны средние значения трех независимых экспериментов ± стандартное отклонение. Двухфакторный дисперсионный анализ и посттест Бонферрони показали значительную разницу только для NHS и MBL-дефицитной сыворотки после добавления EDTA (*** p <0,001).Контроли включали необработанную и обработанную липополисахаридом сыворотку.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g010

Осаждение комплемента на Al (OH)

3 -содержащие вакцины

Чтобы определить, можно ли также наблюдать способность Al (OH) 3 истощать сывороточный комплемент на вакцинах, содержащих Al (OH) 3 , для использования человеком, NHS смешивали с Al (OH) 3 , столбняк анатоксин / токсоид дифтерии адсорбировали на гидроксиде алюминия или вакцине Havrix, и осадки тестировали на отложение комплемента (рис.11). Осадки вакцины показали по существу те же характеристики отложения комплемента, что и «голый» Al (OH) 3 , с небольшими вариациями из-за различных концентраций Al (OH) 3 .

Рисунок 11. Отложение комплемента происходит на человеческих вакцинах, содержащих Al (OH) 3 .

Образец человеческой сыворотки обрабатывали A) Al (OH) 3 , B) Al (OH) 3 -содержащей вакцину diTe booster (вакцина против дифтерии и столбняка) или C) Al (OH) 3 -содержащая Havrix-вакцина.Осадок, содержащий Al (OH) 3 , был выделен центрифугированием и использован для нанесения покрытия на поверхность полистирола и проанализирован на компоненты комплемента C3, C4, маннан-связывающий лектин (MBL), пропердин, фактор B и комплекс, атакующий мембрану ( MAC) с использованием специфических антител. На рисунке показано среднее значение двойных определений ± стандартное отклонение одного из двух независимых экспериментов. Статистически значимые различия были рассчитаны с использованием двухфакторного дисперсионного анализа и посттеста Бонферрони для конкретного антитела по сравнению с контролем (β-гал) (* p <0.05, *** p <0,001).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0074445.g011

Обсуждение

Система комплемента включает большое количество белков плазмы, которые вместе борются с патогенами и вызывают воспалительные реакции. Известны три основных пути каскадов комплемента; AP, LP и CP (рис. 1). AP инициируется присутствием инородных поверхностей (без ингибиторов комплемента), что приводит к образованию альтернативной C3-конвертазы.LP и CP инициируются, когда молекулы узнавания MBL и C1q связывают полисахариды и иммуноглобулины соответственно.

Мы показываем здесь, что Al (OH) 3 может активировать систему комплемента при добавлении в сыворотку. Полное истощение комплемента наблюдалось при измерении остаточной активности комплемента после обработки Al (OH) 3 . Было обнаружено, что Al (OH) 3 истощает компоненты комплемента путем активации комплемента, поскольку было обнаружено, что МАК откладывается в зависимости от времени, что позволяет предположить, что осаждение на Al (OH) 3 является не только результатом адсорбции.Кроме того, образование анафилатоксинов четко указывает на активацию комплемента вместе с отложением продуктов расщепления C3 на Al (OH) 3 . Было обнаружено, что способность Al (OH) 3 активировать систему комплемента в образце сыворотки проявляется в зависимости от концентрации и времени даже при очень низких концентрациях Al (OH) 3 . Активация комплемента с помощью Al (OH) 3 была подтверждена путем анализа осадка Al (OH) 3 , показывающего определяемые уровни многих компонентов комплемента и осаждение МАК, значительно возрастающее с увеличением времени инкубации.Осадок обработанной Al (OH) 3 сыворотки также анализировали вестерн-блоттингом, показывая отчетливую полосу 63 кДа, представляющую iC3b, которая отсутствовала в необработанном контрольном образце сыворотки. Активацию комплемента также анализировали в супернатанте обработанной Al (OH) 3 сыворотки, измеряя концентрацию C3 и C5 в возрастающих концентрациях Al (OH) 3 , и наблюдали четкое зависимое от концентрации уменьшение C3. Концентрация иммуноглобулина в сыворотке не снижалась, подтверждая, что снижение C3 было результатом не адсорбции C3, а потребления C3.Генерацию анафилатоксинов также исследовали в супернатантах от обработанной Al (OH) 3 сыворотки, показав четкую индукцию C3a и C5a как с увеличением концентрации Al (OH) 3, , так и с увеличением времени инкубации. Анализ активации комплемента предположил, что различные пути системы комплемента могут не активироваться в одинаковой степени Al (OH) 3 . Для дальнейшего исследования Al (OH) 3 активация комплемента из сыворотки была ингибирована с помощью EDTA (ингибирует сборку C3-конвертазы) или EGTA + Mg 2+ , где может действовать только AP.На уровень MAC в осадке Al (OH) 3 практически не влияло добавление EGTA + Mg 2+ , тогда как MAC не образовывался в присутствии EDTA, что указывает на серьезное участие альтернативного пути. Это было подтверждено проведением эксперимента с сывороткой, обедненной фактором B, который показал, что на Al (OH) 3 не откладывается или очень мало МАК. Уровень C4 был измерен в образцах сыворотки после обработки Al (OH) 3 и удаления осадка и не показал явного снижения концентрации C4, что указывает на небольшую активацию CP и LP.Это было подтверждено, когда были проанализированы уровни анафилатоксина, и было обнаружено только небольшое увеличение C4a. При увеличении концентрации Al (OH) 3 или времени инкубации не может быть обнаружено никакого или незначительного увеличения концентрации C4a. В совокупности эти данные предполагают серьезное участие альтернативного пути.

Несмотря на широкое использование адъювантов на основе оксида алюминия, механизмы их действия остаются относительно плохо изученными. При суспендировании в воде Al 2 O 3 реагирует с водой с образованием гидроксида алюминия Al (OH) 3 , который имеет форму аморфного осадка.Таким образом, гидроксид алюминия — это название химического соединения Al (OH) 3 , то есть гидратированной формы оксида алюминия. Гидроксид алюминия нельзя выделить в виде твердого соединения, он существует только в виде аморфного осадка, который, по-видимому, активирует систему комплемента аналогично посторонним поверхностям. Активация комплемента с помощью Al (OH) 3 вызывается несколькими группами [23] — [25], и в согласии с этим Chen et al. показали, что у мышей с дефицитом рецептора комплемента был нарушен ответ на иммунизацию антигеном, адсорбированным на квасцах [29].Это согласуется с сообщениями, показывающими, что C3 и продукты C3 играют важную роль в сенсибилизации T H 2 и продукции антител [30], [31].

Активация CP и LP под действием Al (OH) 3 Обработка ранее была предложена Арвидссоном и Раманатаном [24], [25]. Tengvall et al. не наблюдали отложения пропердина на гидратированном оксиде алюминия, но обнаружили, что осаждение C3 было зависимым от C1q [26]. Эти результаты не обязательно противоречат нашим результатам, поскольку все три пути, по-видимому, в той или иной степени задействованы.Однако они иллюстрируют трудности в различении трех путей. В заключение мы подтвердили, что Al (OH) 3 способен истощать сывороточный комплемент и продемонстрировать большую важность АР. Мы предполагаем, что Al (OH) 3 эффективно активирует AP и, таким образом, объясняем, как адъювант Al (OH) 3 может стимулировать иммунный ответ, не будучи сам антигенным, обеспечивая «поверхность» для активации комплемента, опсонизации антигена. и стимуляция удаления антигена через рецепторы комплемента.

Благодарности

Инга А. Лаурсен скончалась 11.12.2011. Мы благодарим ее семью за разрешение опубликовать ее работу.

Вклад авторов

Умерший Задумал и разработал эксперименты: EG KD IL PH GH. Проведены эксперименты: EG IL PH. Проанализированы данные: EG KD IL PH GH. Написал статью: EG KD GH.

Ссылки

  1. 1. Degen WG, Jansen T, Schijns VE (2003) Технология адъювантных вакцин: от механистических концепций до практических приложений.Expert Rev Vaccines 2: 327–335.
  2. 2. Vogel FR (1998) Адъюванты в перспективе. Dev Biol Stand 92: 241–248.
  3. 3. Агилар Дж. К., Родригес Э. Г. (2007) Повторный визит к адъювантам вакцины. Vaccine 25: 3752–3762.
  4. 4. Cox JC, Coulter AR (1997) Адъюванты — классификация и обзор способов их действия. Vaccine 15: 248–256.
  5. 5. Lindblad EB (2004) Соединения алюминия для использования в вакцинах. Immunol Cell Biol 82: 497–505.
  6. 6. Линдблад Е.Б. (2004) Алюминиевые адъюванты — в ретроспективе и перспективах. Vaccine 22: 3658–3668.
  7. 7. Акира С., Хемми Х (2003) Распознавание молекулярных паттернов, связанных с патогенами, семейством TLR. Immunol Lett 85: 85–95.
  8. 8. Сея Т. (2010) Врожденный иммунитет и вакцина. Vaccine 28: 8041–8042.
  9. 9. Glenny AT, Pope CG, Waddington H, Wallace U (1926) Антигенная ценность анатоксина, осажденного квасцами калия.J Pathol Bacteriol 29: 38–39.
  10. 10. Гупта Р.К. (1998) Соединения алюминия как адъюванты вакцин. Adv Drug Deliv Rev. 32: 155–172.
  11. 11. HogenEsch H (2002) Механизмы стимуляции иммунного ответа алюминиевыми адъювантами. Вакцина 20 Suppl 3S34 – S39.
  12. 12. Маррак П., Макки А.С., Манкс М.В. (2009) К пониманию адъювантного действия алюминия. Nat Rev Immunol 9: 287–293.
  13. 13. Гленни А.Т., Баттл Г.А., Стивенс М.Ф. (1931) Скорость исчезновения анатоксина дифтерии, вводимого кроликам и морским свинкам: анатоксин, осажденный квасцами.Журнал патологии и бактериологии 34: 267–275.
  14. 14. Hutchison S, Benson RA, Gibson VB, Pollock AH, Garside P, Brewer JM (2012) Депо антигена не требуется для адъювантности квасцов. FASEB J 26: 1272–1279.
  15. 15. Брюер Дж. М., Александр Дж. (1997) Цитокины и механизмы действия вакцинных адъювантов. Цитокины Cell Mol Ther 3: 233–246.
  16. 16. De GE, D’Oro U, Wack A (2009) Иммунология TLR-независимых адъювантов вакцины.Curr Opin Immunol 21: 339–345.
  17. 17. Schijns VE (2001) Индукция и направление иммунных ответов адъювантами вакцины. Crit Rev Immunol 21: 75–85.
  18. 18. Tritto E, Mosca F, De GE (2009) Механизм действия лицензированных вакцинных адъювантов. Vaccine 27: 3331–3334.
  19. 19. Flach TL, Ng G, Hari A, Desrosiers MD, Zhang P и др. (2011) Взаимодействие квасцов с липидами мембран дендритных клеток имеет важное значение для их адъювантности. Nat Med 17: 479–487.
  20. 20. Ghimire TR, Benson RA, Garside P, Brewer JM (2012) Квасцы увеличивают захват антигена, уменьшают деградацию антигена и поддерживают презентацию антигена DC in vitro. Immunol Lett 147: 55–62.
  21. 21. Макки А.С., Берчилл М.А., Манкс М.В., Джин Л., Капплер Дж. В. и др. (2013) ДНК хозяина, высвобождаемая в ответ на алюминиевый адъювант, усиливает презентацию антигена, опосредованную MHC класса II, и продлевает взаимодействие Т-лимфоцитов CD4 с дендритными клетками. Proc Natl Acad Sci U S A 110: E1122 – E1131.
  22. 22. Джин Б.Р., Ким С.Дж., Ли Дж.М., Кан С.Х., Хан Х.Дж. и др. (2013) Квасцы непосредственно модулируют мышиные B-лимфоциты для выработки изотипа IgG1. Иммунная сеть 13: 10–15.
  23. 23. Polley MJ, Nachman RL (1975) Ультраструктурные поражения на поверхности тромбоцитов, связанные либо со свертыванием крови, либо с иммунным повреждением, опосредованным антителами. J Exp Med 141: 1261–1268.
  24. 24. Раманатан В.Д., Баденох-Джонс П., Терк Дж. Л. (1979) Активация комплемента соединениями алюминия и циркония.Иммунология 37: 881–888.
  25. 25. Arvidsson S, Askendal A, Tengvall P (2007) Активация контакта с плазмой крови на кремнии, титане и алюминии. Биоматериалы 28: 1346–1354.
  26. 26. Tengvall P, Askendal A, Lundstrom I (1998) Исследования адсорбции белка и активации комплемента на гидратированных алюминиевых поверхностях in vitro. Биоматериалы 19: 935–940.
  27. 27. Seelen MA, Roos A, Wieslander J, Mollnes TE, Sjoholm AG и др. (2005) Функциональный анализ классических, альтернативных и MBL путей системы комплемента: стандартизация и проверка простого ELISA.J Immunol Methods 296: 187–198.
  28. 28. Roos A, Bouwman LH, Munoz J, Zuiverloon T, Faber-Krohl MC и др. (2009) Функциональная характеристика лектинового пути комплемента в сыворотке крови человека. Мол. Иммунол. 39: 655–668.
  29. 29.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.