Hydroxid hlinitý - Aluminium hydroxide

Tento článek je o Al (OH) 3 . Pro AlOH viz monohydroxid hlinitý .

Hydroxid hlinitý
Jednotkový model kuličkového a tyčkového modelu hydroxidu hlinitého
Vzorek hydroxidu hlinitého v lahvičce
Jména
Preferovaný název IUPAC
Hydroxid hlinitý
Systematický název IUPAC
Trioxidanid hlinitý (3+)
Ostatní jména
Kyselina hlinitá

Hydroxid
hlinitý Hydroxid
hlinitý Hydroxid
hlinitý Trihydroxid
hlinitý Hydratovaný oxid hlinitý

Kyselina ortoaluminová
Identifikátory
3D model ( JSmol )
ČEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Informační karta ECHA 100,040,433 Upravte to na Wikidata
KEGG
Číslo RTECS
UNII
  • InChI = 1S/Al. 3H2O/h; 3*1H2/q+3 ;;; p-3 šekY
    Klíč: WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K
    A02AB02 ( WHO ) (algeldrate) ☒N.
  • InChI = 1/Al. 3H20/h; 3*1H2/q+3 ;;/p-3
    Klíč: WNROFYMDJYEPJX-DFZHHIFOAJ
  • [OH-]. [OH-]. [OH-]. [Al+3]
Vlastnosti
Al (OH) 3
Molární hmotnost 78,00 g/mol
Vzhled Bílý amorfní prášek
Hustota 2,42 g / cm 3 , pevný
Bod tání 300 ° C (572 ° F; 573 K)
0,0001 g/100 ml
3 × 10 −34
Rozpustnost rozpustný v kyselinách a zásadách
Kyselost (p K a ) > 7
Isoelektrický bod 7.7
Termochemie
Standardní entalpie
tvorby (Δ f H ⦵ 298 )
−1277 kJ · mol −1
Farmakologie
A02AB01 ( WHO )
Nebezpečí
Bezpečnostní list Externí bezpečnostní list
Piktogramy GHS GHS07: Zdraví škodlivý
H319 , H335
P264 , P261 , P280 , P271 , P312 , P304+340 , P305+351+338 , P337+313
NFPA 704 (ohnivý diamant)
1
0
0
Bod vzplanutí Nehořlavé
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
> 5000 mg/kg (potkan, orální)
Související sloučeniny
Jiné anionty
Žádný
Související sloučeniny
 Oxid sodný ,
hydroxid oxidu hlinitého
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N. ověřit  ( co je   ?) šekY☒N.
Reference na infobox

Hydroxid hlinitý , Al (OH) 3 , se v přírodě vyskytuje jako minerální gibbsit (také známý jako hydrargillit) a jeho tři mnohem vzácnější polymorfy : bayerit, doyleit a nordstrandite. Hydroxid hlinitý je amfoterní , tj. Má jak zásadité, tak kyselé vlastnosti. Blízce příbuzní jsou hydroxid oxidu hlinitého , AlO (OH) a oxid hlinitý nebo oxid hlinitý (Al 2 O 3 ), z nichž poslední je také amfoterní. Tyto sloučeniny dohromady tvoří hlavní složky bauxitu z hliníkové rudy .

Struktura

Al (OH) 3 je tvořen dvojitými vrstvami hydroxylových skupin s ionty hliníku zaujímajícími dvě třetiny oktaedrálních otvorů mezi těmito dvěma vrstvami. Jsou rozpoznány čtyři polymorfy . Všechny mají vrstvy oktaedrických jednotek hydroxidu hlinitého s vodíkovými vazbami mezi vrstvami. Polymorfy se liší stohováním vrstev. Všechny formy krystalů Al (OH) 3 jsou hexagonální:

  • gibbsit je také známý jako γ-Al (OH) 3 nebo α-Al (OH) 3
  • bayerit je také známý jako trihydrát α-Al (OH) 3 nebo β-oxidu hlinitého
  • nordstrandite je také známý jako Al (OH) 3
  • doyleit

Hydrargillit , kdysi považován za hydroxid hlinitý, je fosforečnan hlinitý . Nicméně gibbsit i hydrargillite odkazují na stejný polymorfismus hydroxidu hlinitého, přičemž gibbsite se používá nejčastěji ve Spojených státech a hydrargillite se v Evropě používá častěji. Hydrargillit je pojmenován podle řeckých slov pro vodu ( hydra ) a jíl ( argylles ).

Vlastnosti

Hydroxid hlinitý je amfoterní . V kyselině působí jako báze Brønsted – Lowry . Neutralizuje kyselinu, čímž se získá sůl:

3 HCl + AI (OH) 3 → AlCl 3 + 3 H 2 O

V zásadách působí jako Lewisova kyselina vazbou hydroxidových iontů:

Al (OH) 3 + OH - → Al (OH) 4 -

Výroba

Zásobníky červeného bahna (tento v německém Stade ) obsahují korozivní zbytky z výroby hydroxidu hlinitého.

Prakticky veškerý komerčně používaný hydroxid hlinitý se vyrábí způsobem Bayer, který zahrnuje rozpouštění bauxitu v hydroxidu sodném při teplotách až 270 ° C (518 ° F). Odpadní pevná látka, bauxitová hlušina , se odstraní a ze zbývajícího roztoku hlinitanu sodného se vysráží hydroxid hlinitý . Tento hydroxid hlinitý lze převést na oxid hlinitý nebo oxid hlinitý kalcinací .

Zbytková nebo bauxitová hlušina , která je většinou oxidem železitým, je díky zbytkovému hydroxidu sodnému silně žíravá. Historicky byla uložena v lagunách; to vedlo v roce 2010 k nehodě závodu na výrobu oxidu hlinitého Ajka v Maďarsku, kde protržení hráze vedlo k utonutí devíti lidí. Dalších 122 hledalo léčbu chemických popálenin. Bahno kontaminovalo 40 kilometrů čtverečních (15 čtverečních mil) země a dosáhlo Dunaje . Zatímco bahno bylo považováno za netoxické kvůli nízkým hladinám těžkých kovů, související suspenze měla pH 13.

Využití

Plnivo zpomalující hoření

Hydroxid hlinitý také nachází použití jako protipožární plnivo pro polymerní aplikace. Je vybrán pro tyto aplikace, protože je bezbarvý (jako většina polymerů), levný a má dobré vlastnosti zpomalující hoření. Hydroxid hořečnatý a směsi huntit a zásaditého používají podobně se rozkládá při teplotě asi 180 ° C (356 ° F), absorbovat značné množství tepla v procesu a vydávající vodní páry. Kromě toho, že se chová jako zpomalovač hoření, je velmi účinný jako prostředek potlačující kouř v celé řadě polymerů, zejména v polyesterech, akrylech, ethylenvinylacetátu, epoxidech, PVC a gumě.

Předchůdce Al sloučenin

Hydroxid hlinitý je surovina pro výrobu jiných sloučenin hliníku: specialita kalcinovaných oxidů hlinitých, síran hlinitý , polyaluminiumchlorid, chloridu hlinitého , zeolitů , hlinitan sodný , aktivovaný oxid hlinitý a dusičnan hlinitý .

Čerstvě vysrážený hydroxid hlinitý tvoří gely , které jsou základem pro aplikaci solí hliníku jako flokulantů při čištění vody. Tento gel krystalizuje s časem. Gely hydroxidu hlinitého mohou být dehydratovány (např. S ​​vodou nemísitelnými nevodnými rozpouštědly, jako je ethanol ) za vzniku amorfního prášku hydroxidu hlinitého, který je snadno rozpustný v kyselinách. Zahříváním se převádí na aktivované aluminy, které se používají jako vysoušedla , adsorbenty při čištění plynu a katalyzátorové nosiče .

Farmaceutický

Pod obecným názvem „algeldrate“ se hydroxid hlinitý používá jako antacid u lidí a zvířat (hlavně koček a psů). Je upřednostňován před jinými alternativami, jako je hydrogenuhličitan sodný, protože Al (OH) 3 , protože je nerozpustný, nezvyšuje pH žaludku nad 7, a proto nespouští sekreci přebytečné kyseliny žaludkem. Mezi značky patří Alu-Cap, Aludrox, Gaviscon nebo Pepsamar. Reaguje s přebytečnou kyselinou v žaludku, čímž snižuje kyselost obsahu žaludku, což může zmírnit příznaky vředů , pálení žáhy nebo dyspepsie . Takové produkty mohou způsobit zácpu , protože ionty hliníku inhibují kontrakce buněk hladkého svalstva v gastrointestinálním traktu, zpomalují peristaltiku a prodlužují čas potřebný k průchodu stolice tlustým střevem . Některé takové produkty jsou formulovány tak, aby minimalizovaly takové účinky zahrnutím stejných koncentrací hydroxidu hořečnatého nebo uhličitanu hořečnatého , které mají vyvažující projímavé účinky.

Tato sloučenina se také používá ke kontrole hyperfosfatemie (zvýšené hladiny fosfátu nebo fosforu v krvi) u lidí a zvířat trpících selháním ledvin. Ledviny obvykle filtrují přebytečný fosfát z krve, ale selhání ledvin může způsobit akumulaci fosfátu. Hliníková sůl se po požití váže ve střevech na fosfát a snižuje množství absorbovatelného fosforu.

Srážený hydroxid hlinitý je obsažen jako adjuvans v některých vakcínách (např. Vakcína proti antraxu ). Jednou ze známých značek adjuvans hydroxidu hlinitého je Alhydrogel, vyrobený společností Brenntag Biosector. Protože dobře absorbuje bílkoviny, funguje také jako stabilizátor vakcín tím, že brání proteinům ve vakcíně během skladování vysrážet se nebo ulpívat na stěnách nádoby. Hydroxid hlinitý se někdy nazývá „ kamenec “, což je termín obecně vyhrazený pro jeden z několika síranů.

Vakcinační přípravky obsahující hydroxid hlinitý stimulují imunitní systém indukcí uvolňování kyseliny močové , což je signál imunologického nebezpečí . To silně přitahuje určité typy monocytů, které se diferencují na dendritické buňky . Dendritické buňky zachytí antigen, přenesou ho do lymfatických uzlin a stimulují T buňky a B buňky . Zdá se, že přispívá k navození dobré reakce Th2 , takže je užitečný pro imunizaci proti patogenům, které jsou blokovány protilátkami. Má však malou schopnost stimulovat buněčné (Th1) imunitní reakce, důležité pro ochranu před mnoha patogeny, ani není užitečné, když je antigen založen na peptidu .

Bezpečnost

V 60. a 70. letech se spekulovalo, že hliník souvisí s různými neurologickými poruchami , včetně Alzheimerovy choroby . Od té doby mnoho epidemiologických studií nenašlo žádnou souvislost mezi expozicí hliníku v prostředí nebo polykáním hliníku a neurologickými poruchami, ačkoli injekční hliník nebyl v těchto studiích zkoumán.

Reference

externí odkazy