Гидроксид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Гидроксид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al(OH)3.
Краткая характеристика гидроксида алюминия
Модификации гидроксида алюминия
Физические свойства гидроксида алюминия
Получение гидроксида алюминия
Химические свойства гидроксида алюминия
Химические реакции гидроксида алюминия
Применение и использование гидроксида алюминия
Краткая характеристика гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия – неорганическое вещество белого цвета.
Химическая формула гидроксида алюминия Al(OH)3.
Плохо растворяется в воде.
Обладает способностью адсорбировать различные вещества.
Модификации гидроксида алюминия:
Известны 4 кристаллические модификации гидроксида алюминия: гиббсит, байерит, дойлеит и нордстрандит.
Гиббсит обозначается γ-формой гидроксида алюминия, а байерит – α-формой гидроксида алюминия.
Гиббсит является наиболее химически стабильной формой гидроксида алюминия.
Физические свойства гидроксида алюминия:
Наименование параметра: | Значение: |
Химическая формула | Al(OH)3 |
Синонимы и названия иностранном языке для гидроксида алюминия α-формы | potassium hydroxide (англ.) aluminum hydroxide α-form (англ.) байерит (рус.) |
Синонимы и названия иностранном языке для гидроксида алюминия γ-формы | potassium hydroxide (англ.) aluminium hydroxide (англ.) aluminum hydroxide (англ.) hydrargillite (англ.) гиббсит (рус.) гидраргиллит (рус.) |
Тип вещества | неорганическое |
Внешний вид гидроксида алюминия α-формы | бесцветные моноклинные кристаллы |
Внешний вид гидроксида алюминия γ-формы | белый моноклинные кристаллы |
Цвет | белый, бесцветный |
Вкус | —* |
Запах | — |
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
Плотность гидроксида алюминия γ-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2420 |
Плотность гидроксида алюминия γ-формы (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,42 |
Температура разложения гидроксида алюминия α-формы, °C | 150 |
Температура разложения гидроксида алюминия γ-формы, °C | 180 |
Молярная масса, г/моль | 78,004 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия получают в результате следующих химических реакций:
- 1.
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl.
При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.
Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи, избегая их избытка.
- 2. в результате взаимодействия хлорида алюминия, карбоната натрия и воды:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl.
При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.
Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии водорастворимых солей алюминия с карбонатами щелочных металлов.
Химические свойства гидроксида алюминия. Химические реакции гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.
Химические свойства гидроксида алюминия аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом натрия:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (t = 1000 °C),
Al(OH)3 + 3NaOH → Na3[Al(OH)6],
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].
В результате реакции образуются в первом случае – алюминат натрия и вода, во втором – гексагидроксоалюминат натрия, в третьем – тетрагидроксоалюминат натрия. В третьем случае в качестве гидроксида натрия используется концентрированный раствор.
2. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом калия:
Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O (t = 1000 °C),
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4].
В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором – тетрагидроксоалюминат калия. Во втором случае в качестве гидроксида калия используется концентрированный раствор.
3. реакция гидроксида алюминия с азотной кислотой:
Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O.
В результате реакции образуются нитрат алюминия и вода.
Аналогично проходят реакции гидроксида алюминия и с другими кислотами.
4. реакция гидроксида алюминия с фтороводородом:
Al(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O,
6HF + Al(OH)3 → H3[AlF6] + 3H2O.
В результате реакции образуются в первом случае – фторид алюминия и вода, во втором – гексафтороалюминат водорода и вода. При этом фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используется в виде раствора.
5. реакция гидроксида алюминия с бромоводородом:
Al(OH)3 + 3HBr → AlBr3 + 3H2
O.В результате реакции образуются бромид алюминия и вода.
6. реакция гидроксида алюминия с йодоводородом:
Al(OH)3 + 3HI → AlI3 + 3H2O.
В результате реакции образуются йодид алюминия и вода.
7. реакция термического разложения гидроксида алюминия:
Al(OH)3 → AlO(OH) + H2O (t = 200 °C),
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (t = 575 °C).
В результате реакции образуются в первом случае – метагидроксид алюминия и вода, во втором – оксид алюминия и вода.
8. реакция гидроксида алюминия и карбоната натрия:
2Al(OH)3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O.
В результате реакции образуются алюминат натрия, оксид углерода (IV) и вода.
10. реакция гидроксида алюминия и гидроксида кальция:
Ca(OH)2
В результате реакции образуется тетрагидроксоалюмината кальция.
Применение и использование гидроксида алюминия:
Гидроксид алюминия используется при очистке воды (как адсорбирующее вещество), в медицине, в качестве наполнителя в зубной пасте (как абразивное вещество), пластиках и пластмассах (как антипирен).
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
карта сайта
гидроксид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида
Коэффициент востребованности 7 133
Гидроксид алюминия — неорганическое вещество, щелочь алюминия, формула Al(OH)3
Свойства
Существует в четырех кристаллических модификациях и в виде коллоидного раствора, гелеобразного вещества. Реактив почти не водорастворим. Не горит, не взрывается, не ядовит.
В твердом виде — мелкокристаллический рыхлый порошок, белый или прозрачный, иногда с легким серым или розовым оттенком. Гелеобразный гидроксид тоже белый.
Химические свойства у твердой и гелеобразной модификации отличаются. Твердое вещество достаточно инертно, не вступает в реакции с кислотами, щелочами, другими элементами, но может образовывать метаалюминаты в результате сплавления с твердыми щелочами или карбонатами.
Гелеобразное вещество проявляет амфотерные свойства, то есть реагирует и с кислотами, и со щелочами. В реакции с кислотами образуются соли алюминия соответствующей кислоты, со щелочами — соли другого типа, алюминаты. Не вступает в реакции с раствором аммиака.
При нагревании гидроксид разлагается на оксид и воду.
Меры предосторожности
Реактив относится к четвертому классу опасности, считается пожаробезопасным и практически безопасным для человека и окружающей среды. Осторожность нужно проявлять только с аэрозольными частицами в воздухе: пыль оказывает раздражающее воздействие на органы дыхания, кожу, слизистые оболочки.
Поэтому на рабочих местах, где возможно образование большого количества пыли гидроксида алюминия, сотрудники должны использовать средства защиты для органов дыхания, глаз и кожи. Следует наладить контроль содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ по методике, утвержденной ГОСТом.
Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, а при необходимости — местными аспирационными отсосами.
Хранят твердую гидроокись алюминия в многослойных бумажных мешках или другой таре для сыпучих продуктов.
Применение
— В промышленности реактив используется для получения чистого алюминия и производных алюминия, например, оксида алюминия, сернокислого и фтористого алюминия.
— Оксид алюминия, получаемый из гидроксида, применяется для получения искусственных рубинов для нужд лазерной техники, корундов — для сушки воздуха, очистки минеральных масел, для производства наждака.
— В медицине используется как обволакивающее средство и антацид длительного действия для нормализации кислотно-щелочного баланса ЖКТ человека, для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гастро-эзофагеального рефлюкса и некоторых других заболеваний.
— В фармакологии входит в состав вакцин для усиления иммунной реакции организма на воздействие введенной инфекции.
— В водоочистке — как адсорбент, помогающий удалять из воды различные загрязнения. Гидроксид активно вступает в реакции с веществами, которые нужно удалить, образуя нерастворимые соединения.
— В производстве зубной пасты, минеральных удобрений, бумаги, красителей, криолита.
Характеристики и физические свойства гидроксида алюминия
Гидроксид алюминия существует в виде четырех полиморфных модификаций, каждую из которых можно выделить при конкретной температуре.
Рис. 1. Гидроксид алюминия. Внешний вид.
Основные характеристики гидроксида алюминия приведены в таблице ниже:
Молекулярная формула |
Al(OH)3 |
Молярная масса, г/моль |
78 |
Плотность, г/см3 |
2,42 |
Температура плавления, oС |
300 |
Получение гидроксида алюминия
Гидроксид алюминия выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия и легко образует коллоидные растворы.
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl.
Химические свойства гидроксида алюминия
Гидроксид алюминия – типичный амфотерный гидроксид. С кислотами он образует соли, содержащие катион алюминия, со щелочами – алюминаты:
Al(OH)3 + 3HCldilute = AlCl3 + 3H2O;
Al(OH)3+ NaOH = NaAlO2 + 2H2O.
При взаимодействии гидроксида алюминия с водными растворами щелочей образуются гидроксоалюминаты:
Al(OH)3 + NaOHconc = Na[Al(OH)4].
При нагревании до температуры выше 575oС гидроксид алюминия разлагается:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O.
Гидроксид алюминия не реагирует с гидратом аммиака, хлоридомаммония, диоксидами углерода и серы, сероводородом.
Применение гидроксида алюминия
За счет развитой поверхности, гидроксид алюминия выступает в качестве хорошего сорбента, поэтому его используют в фильтрах для очистки воды. Кроме этого он нашел применение в фармации, медицине и при производстве пластмасс.
Примеры решения задач
Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
Основные области применения
Ввиду того, что данное вещество является отличным антипиреном (показывает высокий коэффициент противостояния огню и повышенным температурам) его массово используют в качестве добавки в производстве огнестойких покрытий.При нагревании на таких покрытиях образуется термостойкая пленка, позволяющая существенно замедлить интенсивность прогрева.
Основные сферы использования:
- Производство огнестойких покрытий — нанесение специального покрытия на основе на различные предметы и конструкции существенно сократит риск возгорания.
- Изготовление полимеров — добавление в пластиковые детали повышает устойчивость к воздействию высоких температур и невосприимчивость к огню.
- Производство искусственного камня — в последнее время получивший широкое распространение искусственный камень, широко применяется для декорирования и облицовки. В большинстве составов такого искусственного камня присутствует гидроксид алюминия, в качестве добавки.
- Изготовление стеклопластиков и резиновых изделий — в особенности актуально при производстве кабеля высокого напряжения и других электропроводников, так как максимально снижает риск возгорания в случае возникновения нештатной ситуации.
- Болезни
- Инфекционные и паразитарные болезни
- Новообразования
- Болезни крови и кроветворных органов
- Болезни эндокринной системы
- Психические расстройства
- Болезни нервной системы
- Болезни глаза
- Болезни уха
- Болезни системы кровообращения
- Болезни органов дыхания
- Болезни органов пищеварения
- Болезни кожи
- Болезни костно-мышечной системы
- Болезни мочеполовой системы
- Беременность и роды
- Болезни плода и новорожденного
- Врожденные аномалии (пороки развития)
- Травмы и отравления
- Симптомы
- Системы кровообращения и дыхания
- Система пищеварения и брюшная полость
- Кожа и подкожная клетчатка
- Нервная и костно-мышечная системы
- Мочевая система
- Восприятие и поведение
- Речь и голос
- Общие симптомы и признаки
- Отклонения от нормы
- Диеты
- Снижение веса
- Лечебные
- Быстрые
- Для красоты и здоровья
- Разгрузочные дни
- От профессионалов
- Монодиеты
- Звездные
- На кашах
- Овощные
- Детокс-диеты
- Фруктовые
- Модные
- Для мужчин
- Набор веса
- Вегетарианство
- Национальные
- Лекарства
- Антибиотики
- Антисептики
- Биологически активные добавки
- Витамины
- Гинекологические
- Гормональные
- Дерматологические
- Диабетические
- Для глаз
- Для крови
- Для нервной системы
- Для печени
- Для повышения потенции
- Для полости рта
- Для похудения
- Для суставов
- Для ушей
- Желудочно-кишечные
- Кардиологические
- Контрацептивы
- Мочегонные
- Обезболивающие
- От аллергии
- От кашля
- От насморка
- Повышение иммунитета
- Противовирусные
- Противогрибковые
- Противомикробные
- Противоопухолевые
- Противопаразитарные
- Противопростудные
- Сердечно-сосудистые
- Урологические
- Другие лекарства
- Врачи
- Клиники
- Справочник
- Аллергология
- Анализы и диагностика
- Беременность
- Витамины
- Вредные привычки
- Геронтология (Старение)
- Дерматология
- Дети
- Женское здоровье
- Инфекция
- Контрацепция
- Косметология
- Народная медицина
- Обзоры заболеваний
- Обзоры лекарств
- Ортопедия и травматология
- Питание
- Пластическая хирургия
- Процедуры и операции
- Психология
- Роды и послеродовый период
- Сексология
- Стоматология
- Травы и продукты
- Трихология
- Другие статьи
- Словарь терминов
- [А] Абазия .. Ацидоз
- [Б] Базофилы .. Богатая тромбоцитами плазма
Сухой гидроксид алюминия | Полезное
Гидроксид алюминия – соединение Al(OH)3 на основе оксида алюминия и воды, получаемое в виде белого вещества, обладающего амфотерными свойствами и плохо растворимого в воде. Свежеосажденный гидроксид способен взаимодействовать с кислотами и щелочами, в результате чего происходит образование ортоалюминатов – солей ортоалюминиевой кислоты H3AlO3 или метаалюминатов – солей метаалюминиевой кислоты HAlO2.
Сухой гидроксид алюминия имеет вид белого кристаллического вещества, нерастворимого в щелочах и кислотах.
Свойства и применение сухого гидроксида алюминия
Гидрооксид алюминия благодаря способности адсорбировать различные вещества используется в процессах очистки воды, в медицине как адъювант для изготовления вакцин, также служит антацидным средством. Соединение применяется как антипирен в составе пластиков и многих других материалов, поглощает тепло, подавляет горение, адсорбирует горючие газы, исключает нагрев и дальнейшее разложение полимеров, снижает горючесть материалов.
В промышленности сухой гидроксид алюминия служит минеральным наполнителем в процессах производства пластических масс, используется как мелкодисперсный наполнитель для изготовления лакокрасочных материалов, заменитель пигментов, ускоритель затвердевания и схватывания в составе сухих и растворных смесей, применяемых в строительстве. После прохождения термохимической активации гидроксид применяется в виде носителя – структурообразующего элемента для производства катализаторов гидроочистки, риформинга, а также осушителей и сорбентов.
Сухой гидроксид алюминия используется как наполнитель в производстве огнеупоров, абразивов, герметиков, клеев, шлифовальных паст. Соединение находит применение в стекольной, резиновой, химической промышленности, производстве износостойкой, технической, электротехнической керамики, обладающей специальными свойствами.
Получение сухого гидроксида алюминия
Наиболее распространенным в современной промышленности способом получения гидроксида алюминия является метод Байера, который относится к гидрохимическим щелочным процессам и заключается в гидролизе алюминатных растворов с образованием гидроксида алюминия в форме кристаллического осадка. Сухой гидроксид алюминия производят путем фильтрации, промывания и выпаривания полученного осадка до получения вещества в сухом виде.
Использование различных типов гидроксидов алюминия, специальных технологий термообработки, высушивания, измельчения, размалывания, просеивания и прокаливания позволяет получать широкий ассортимент специализированных материалов с необходимыми свойствами.
Компания «Микроинтек» обладает современными технологическими линиями для разработки и производства необходимых объемов сухого гидроксида алюминия, отвечающего индивидуальным потребностям определенного производства по всем важнейшим физико-химическим характеристикам.
Гидроксид алюминия
Гидроксид алюминия — химическое вещество, которое представляет собой соединение оксида алюминия с водой. Может пребывать в жидком и твердом состояниях. Жидкий гидроксид является желеподобным прозрачным веществом, которое очень плохо растворяется в воде. Твердый гидроксид представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, которое обладает пассивными химическими свойствами и не реагирует практически ни с одним другим элементом или соединением.
Получение гидроксида алюминия
Получение гидроксида алюминия происходит благодаря химической реакции обмена. Для этого используют водный раствор аммиака и какую-либо соль алюминия, чаще всего хлорид алюминий. Таким образом получают жидкое вещество. Если необходим твердый гидроксид, через растворенную щелочь тетрагидроксодиакваалюмината натрия пропускают диоксид углерода. Многих любителей экспериментов волнует вопрос, как получить гидроксид алюминия в домашних условиях? Для этого достаточно приобрести в специализированном магазине необходимые реагенты и химическую посуду.
Для получения твердого вещества понадобится еще и специально оборудование, так что лучше остановиться на жидком варианте. При проведении реакции необходимо использовать хорошо проветриваемое помещение, так как одним из побочных продуктов может быть газ или вещество с резким запахом, который может негативно сказаться на самочувствии и здоровье человека. Работать стоит в специальных защитных перчатках, так как большинство кислот при попадании на кожу вызывают химические ожоги. Не лишним будет позаботиться и о защите для глаз в виде специальных очков. Приступая к любому делу, в первую очередь необходимо думать об обеспечении безопасности!
Свежесинтезированный гидроксид алюминия реагирует с большинством активных кислот и щелочей. Именно поэтому для его получения используют аммиачную воду, чтобы сохранить образованное вещество в чистом виде. При использовании для получения кислоты или щелочи необходимо максимально точно рассчитать пропорцию элементов, иначе при избытке полученный гидроксид алюминия взаимодействует с остатками непоглощенной основы и полностью растворяется в ней. Это происходит из-за высокого уровня химической активности алюминия и его соединений.
В основном, гидроксид алюминия получают из бокситовой руды с высоким содержанием оксида металла. Процедура позволяет быстро и относительно дешево отделить полезные элементы от пустой породы. Реакции гидроксида алюминия с кислотами приводят к восстановлению солей и образованию воды, а с щелочами — к получению комплексных гидрооксоалюминиевых солей. Твердый гидроксид методом сплавки соединяют с твердыми щелочами с образованием метаалюминатов.
Основные свойства вещества
Физические свойства гидроксида алюминия: плотность — 2,423 грамм на сантиметр кубический, уровень растворяемости в воде — низкий, цвет — белый либо прозрачный. Вещество может существовать в четырех полиморфных вариантах. Под воздействием низких температур образуется альфа-гидроксид, называемый байеритом. Под воздействие нагревания можно получить гамма-гидроксид или гиббсит. Оба вещества имеют кристаллическую молекулярную решетку с водородными межмолекулярными типами связи. Также встречаются еще две модификации — бета-гидроксид или нордстандрит и триклинный гибсит. Первая получается путем прокаливания байерита или гиббсита.Второй отличается от остальных видов триклинным, а не монообразным строением кристаллической решетки.
Химические свойства гидроксида алюминия: молярная масса — 78 моль, в жидком состоянии хорошо растворяется в активных кислотах и щелочах, при нагревании разлагается, обладает амфотерными признаками. В промышленности в подавляющем большинстве случаев используется именно жидкий гидроксид, так как благодаря высокому уровню химической активности, он легко поддается обработки и не требует использования катализаторов или специальных условий протекания реакции.
Амфотерность гидроксида алюминия проявляется в двойственности его природы. Это означает, что в различных условиях он может проявлять кислотные либо щелочные свойства. Когда гидроксид принимает участие в реакции как щелочь, образуется соль, в которой алюминий является положительно заряженным катионом. Выступая в качестве кислоты, гидроксид алюминия на выходе также образует соль. Но в этом случае металл уже играет роль отрицательно заряженного аниона. Двойственная природа открывает широкие возможности по применению данного химического соединения. Оно используется в медицине для изготовления лекарственных препаратов, назначаемых при нарушении кислотно-щелочного баланса в организме.
Гидроксид алюминия входит в состав вакцин в качестве вещества, усиливающего иммунную реакцию организма на раздражитель. Нерастворимость осадка гидроксида алюминия в воде позволяет использовать вещество в водоочистных целях. Химическое соединение является очень сильным адсорбентом, который позволяет извлекать из состава воды большое количество вредных элементов.
Применение в промышленности
Применение гидроксида в промышленности связано с получением чистого алюминия. Технологический процесс начинается с обработки руды, содержащей оксид алюминия, который по завершению процесса переходит в гидроксид. Выход продукции в данной реакции достаточно высок, так что после завершения остается практически голая порода. Далее проводится операция разложения гидроксида алюминия.
Процедура не требует специальных условий, так как вещество хорошо разлагается при нагревании до температуры свыше 180 градусов по Цельсию. Этот этап позволяет выделить оксид алюминия. Это соединение является базовым или вспомогательным материалом для изготовления большого количества промышленных и бытовых изделий. При необходимости получения чистого алюминия используют процесс электролиза с добавлением в раствор криолита натрия. Катализатор забирает из оксида кислород, и чистый алюминий оседает на катоде.