Алюміній сульфат та інші сполуки алюмінію в природі і житті людини

Алюміній сульфат та інші сполуки алюмінію в природі і житті людини

У повсякденному житті кожен з нас щохвилини стикається з запаморочливою кількістю хімічних речовин, як природних, так і створених самою людиною. Зупинимося на двох хімічних сполуках: сульфат алюмінію, гідроксид алюмінію. Що це таке і чому варто звернути на них увагу?

Щоб познайомитися, потрібно заземлитися

Алюміній сульфат (глинозем) поряд з алюмосилікатами і різними видами глини становить основну масу земної кори. Це дозволяє алюмінію займати перше місце серед металів за поширеністю на Землі. У природі сульфат алюмінію, формула якого Al2 (SO4) * 18H2O, є кристалогідратом і являє собою розчинні у воді кристали білого кольору з сірим, блакитним або рожевим відтінком.


На відміну від алюмінію сульфату, гідроксид його являє собою білу тверду речовину, нерозчинну у воді. Алюміній сульфат, гідроксид алюмінію, каолініт широко поширені. Їх видобувають у Сибіру, Криму, Китаї, Японії, а також у країнах Центральної та Південної Америки.

Зрі в пробірку

Щоб пізнати істину, визначимо, якими ж хімічними властивостями володіють сульфат і гідроксид Al. Перефразовуємо крилатий вислів Козьми Пруткова "Зри в корень!" на більш прагматичний: "Зри в пробирку!"

Почнемо з гідроксиду Al, представивши цю речовину в образі дволикого Януса. Зовсім небагато хімічних сполук здатні одночасно реагувати і з кислотами, і з лужами. Така "дволикість" у хімії називається амфотерністю. Так, у реакціях гідроксиду алюмінію з кислотою отримуємо середні солі.

Розглядаючи взаємодію гідроксиду алюмінію Al (OH) 3 з лужами, будемо уважні і врахуємо умови, за яких відбувається реакція. Саме від них залежатимуть кінцеві продукти:

Сам же гідроксид Al (OH) 3 отримують в лабораторії непрямим шляхом, тобто не з оксиду і води, що в цьому випадку неможливо, а з солі алюмінію. Для цього беруть розчин сульфату алюмінію і діють на нього лужею, наприклад їдким натром, обережно вливаючи його по крапках.

В результаті в пробірці утворюється студеністий осад білого кольору - гідроксид Al (OH) 3.


Підсумовуючи все вище наведені реакції, що доводять амфотерність гідроксиду алюмінію, зробимо висновок: у кислому середовищі хімічна рівновага зміщується в бік утворення солей Al, а в лужній - у бік утворення метаалюмінатів або гідроксоалюмінатів.

Підтримуючий традиції

Відпочинемо від складнощів "дволикості" амфотерного гідроксиду алюмінію і звернемося до традиційної середньої солі - сульфату алюмінію. Ніяких відступів від правил. Розчини середніх солей реагують з лужами, з кислотами, з іншими солями, з металами, що стоять в ряду Бекетова (ряд напружень металів) до металу, іон якого міститься в молекулі солі. Наприклад, алюміній сульфат в розчині буде реагувати з литтям, калієм, кальцієм, натрієм і магнієм. Підтвердимо це рівняннями реакцій.

Сульфат алюмінію, формула якого Al2 (SO4) 3, є продуктом взаємодії слабкої основи гідроксиду алюмінію Al (OH) 3 і сильної сульфатної кислоти H2SO4. Тому у водному розчині він легко гідролізує. Надлишок іонів водню H + виявляється за допомогою індикатора лакмуса, що змінює свій синій колір в розчині сульфату алюмінію на червоний. Таким чином, ми встановлюємо, що розчин сульфату алюмінію має кислу реакцію.

Можна було б продовжити заглиблюватися в приємні і хвилюючі для хіміка-естету подробиці даної теми, якби далеко не замаячило підозріло-скептичне обличчя з питанням: "Ну і що я з цього буду мати?"

Вони прийдуть на допомогу

Щоб розвіяти всі сумніви, скажімо, що ви вже маєте масу корисних і навіть життєво необхідних речей, завдяки таким сполукам, як алюміній сульфат, гідроксид алюмінію та іншим алюмінійвмісним реагентам. Насамперед Al (OH) 3 використовують для очищення жорсткої води. Після цього процесу вода стає прозорішою і світлішою і звільняється від солей, що роблять її жорсткою.

У прагненні бути завжди красивими і доглянутими нам допомагають лосьйони, гелі, тоніки. Адже вони теж містять алюміній сульфат. Широко рекламована інновація в індустрії дезодорантів-антиперспірантів під назвою "кристали свіжості" - не що інше, як алюмокалієві квасці, компонентом яких є алюміній сульфат. Сполуки алюмінію мають обволакуючу здатність і тому використовуються також у виробництві різнокольорових бавовняних тканин і у фармакології.