مواد اولیه آرایشی بهداشتیمواد اولیه رنگ و رزینمواد اولیه شوینده

سولفات آلومینیوم چیست؟ کاربرد آلومینیوم سولفات

سولفات آلومینیوم چیست؟

سولفات آلومینیوم Aluminium sulfate یک نمک معدنی از خانواده سولفات­ها با فرمول Al2(SO4)3 است. ماده­ای محلول در آب است و عمدتاً به عنوان منعقدکننده در تصفیه آب آشامیدنی و واحدهای تصفیه پساب و همچنین در تولید کاغذ استفاده می­شود. سولفات آلومینیم انیدر یا بدون آب به صورت کانه معدنی میلوسویچیت در محیط­های آتشفشانی و سوزاندن زباله­ های معدن ذغال­ سنگ موجود است.

سولفات آلومینیوم شکل­های آبدار مختلف دارد که سولفات آلومینیوم شانزده آبه با فرمول Al2(SO4)3.16H2O و سولفات آلومینیوم هجده آبه با فرمول Al2(SO4)3.18H2O رایج­ترین هستند. سولفات آلومینیوم هفده آبه با فرمول [Al(H2O)6]2(SO4)3.5H2O در طبیعت به صورت کانه آلونوژن اتفاق می­افتد. اگرچه آلوم به نمک­های مضاعف با فرمول عمومی XAl(SO4)2.12H2O که X کاتیون یک­ ظرفیتی مانند پتاسیم یا سدیم است، گفته می­شود ولی سولفات آلومینیوم نیز در برخی صنایع به آلوم معروف است.

مطابق نامگذاری اتحادیه بین­ المللی شیمی محض و کاربردی یا آیوپاک، آلومینیوم سولفات نامیده می­شود. ولی با نام­های کیک آلوم، آلوم صافی، آلوم کاغذسازی، نمک آلومینیوم، آلوم و سولفات آلومینیوم نیز شناخته می­شود. در بازار بیشتر به آلوم یا زاج سفید و سولفات آلومینیوم معروف است و با شماره CAS 3-01-10043 ثبت شده است.

خواص فیزیکی و شیمیایی سولفات آلومینیوم

جامدی سفید به شکل بلوری و جاذب آب است. سولفات آلومینیوم انیدر یا خشک دارای جرم مولکولی 15/342 گرم بر مول، دانسیته 672/2 گرم بر سانتی­متر مکعب و دمای ذوب 770 درجه سانتیگراد است. سولفات آلومینیوم هجده آبه یا اُکتادکاهیدرات دارای جرم مولکولی 44/666 گرم بر مول، دانسیته 62/1 گرم بر سانتی­متر مکعب و دمای ذوب 5/86 درجه سانتیگراد است. سولفات آلومینیوم در دمای محیط حدود 364 گرم بر یک لیتر آب حل می­شود. در اسیدهای معدنی نیز حل شده و در اتانول کمی حل می­شود.

شکل ظاهری آلومینیوم سولفات

انواع سولفات آلومینیوم

آزمایشگاهی:

سولفات آلومینیوم انیدر و هجده آبه با خلوص آزمایشگاهی در بسته­ بندی 250 و 500 گرمی و 1 و 2 کیلوگرمی از سازنده­ های معتبر خارجی و داخلی در بازار وجود دارد.

سولفات آلومینیوم صنعتی جامد:

سولفات آلومینیم صنعتی به دو شکل جامد و مایع در بازار وجود دارد. سولفات آلومینیوم جامد به صورت پودر دانه­بندی شده 100 مش یا دانه­ بندی­های دیگر در کیسه ­های 25، 30، 40 و 50 کیلوگرمی و با پالت­های بزرگ در بازار وجود دارد.

سولفات آلومینیوم صنعتی مایع:

محلول سولفات آلومینیوم برای مصرف در تصفیه آب و پساب، فرآیند رنگرزی کاغذ و پارچه به عنوان تثبیت کننده رنگ و در واحد های تولید و بازیافت کاغذ، در بازار موجود است.

کاربردهای سولفات آلومینیوم

کلیات: سولفات آلومینیوم دو مصرف عمده دارد. حدود دو سوم آن در صنایع خمیر کاغذ و کاغذسازی استفاده می­شود.  یک سوم باقیمانده در صنایع تصفیه آب، به عنوان لخته کننده، تنظیم pH و حذف باکتری­ها استفاده می­شود. این ماده با سود برای ایجاد رسوب هیدروکسید آلومینیم واکنش داده و ناخالصی­ های آب را ته نشین می­کند.

آلومینیوم سولفات تصفیه آب و پساب:

در تصفیه آب سولفات آلومینیوم باعث انعقاد ناخالصی­ها و ته­نشینی آن­ها شده که توسط صافی حذف می­شوند. از خاصیت لخته ­سازی سولفات آلومینیوم برای شفاف کردن آب استخرها نیز استفاده می­شود.

آلومینیوم سولفات در صنعت رنگرزی:

در رنگرزی و چاپ بر روی لباس، رسوب ژلاتینی حاصل از سولفات آلومینیوم به ثبات رنگ بر روی الیاف لباس از طریق غیر محلول کردن رنگینه ­ها، کمک می­کند. سولفات آلومینیوم به عنوان تثبیت­ کننده در فرآیند رنگرزی استفاده می­شود.

کاربرد سولفات آلومینیوم در کشاورزی:

از سولفات آلومینیوم در کشاورزی برای کاهش pH خاک باغات و زمین­های زراعی استفاده می‌شود.

آلومینیوم سولفات در صنایع آرایش- بهداشتی:

به علت خاصیت ضدباکتری سولفات آلومینیوم، از آن در تولید برخی از مواد ضدتعریق استفاده می شود. همچنین، از سولفات آلومینیوم به عنوان عامل منقبض­ کننده در کالاهای بندآور خون برای جلوگیری از خون­ریزی بریدگی­های کوچک استفاده می­شود.

سولفات آلومینیوم در صنعت ساختمانی:

از سولفات آلومینیوم به عنوان عامل کاهنده آب بتن و بهبوددهنده بتن استفاده می­شود.

آلومینیوم سولفات در آتش­نشانی:

از سولفات آلومینیوم به عنوان عامل کف­کننده در فوم­های آتش­نشانی استفاده می­شود.

کاربرد آلومینیوم سولفات در ضدمیکروب:

از سولفات آلومینیوم برای کنترل رشد جلبک، در استخرها، دریاچه­ ها و آبراه­ها استفاده می­شود.

دباغی:

سولفات آلومینیوم در فرآیند دباغی و تولید چرم استفاده می­شود.

صنایع کود:

از سولفات آلومینیوم در کودهای شیمیایی ریزمغذی استفاده می­شود.

صنایع شوینده:

برای تولید برخی صابون­ها و مواد شوینده بهداشتی از سولفات آلومینیوم استفاده می­شود.

کاتالیزورها:

از سولفات آلومینیوم به عنوان کاتالیزور در برخی صنایع شیمیایی استفاده می­شود.

روش­ تولید سولفات آلومینیوم

آلوم یا سولفات آلومینیم هجده آبه جزء 50 قلم مواد شیمیایی پرمصرف جهان است که در برخی صنایع، بسیار حائز اهمیت است. این ماده در مقیاس صنعتی از اکسید آلومینیم یا آلومینا یا بوکسیت تولید شده و برای آن می­توان از سنگ معدن خام استفاده کرد. مخلوط سنگ معدن با اسید سولفوریک در دمای 105 الی 110 درجه سانتیگراد به مدت 15 الی 20 ساعت حرارت داده می­شود. بعد از صاف کردن آب، با تبخیر رطوبت باقیمانده، محصولی به صورت پودر سفید حاصل می­شود.

Al2O3.2H2O + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 5H2O

بازار جهانی سولفات آلومینیوم

بازار جهانی سولفات آلومینیوم در سال 2018 به حدود 1 میلیارد دلار بوده و برای آن در بازه 2016 الی 2026 افزایشی با رشد 3% پیش­بینی شده است.

نگه­داری و انبارداری

برای نگه­داری و انتقال محلول سولفات آلومینیوم از ظروف و اتصالات مقاوم در برابر خوردگی از جنس مواد پلاستیکی، فایبرگلاس، فولاد زنگ­ نزن یا استیل استفاده می­شود. سولفات آلومینیوم باید در محل خشک و خنک و درون بسته­ بندی دوجداره نگه­داری شود و با سایر مواد مخلوط نشود.

نکات ایمنی استفاده از سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم به شدت اسیدی است و وقتی در آب حل شود محلول اسیدی با pH کمتر از 2 ایجاد می­شود. تماس این محلول با پوست باعث سوختگی شیمیایی و در تماس با فلزات سبب خوردگی آن‌ها می­شود. خوردن یا تنفس سولفات آلومینیوم خطرناک است و تنفس باعث سرفه و مشکلات ریوی می­شود. تماس آن با چشم یا پوست باعث سوزش، خارش، قرمزی و درد می­شود.

سولفات آلومینیوم در دما های بالا، مخصوصا در ایام زمستان ممکن است باعث انفجار و حادثه در نتیجه آسیب به تانکر و کشتی ها شود و خسارات عظیمی ایجاد کند.

مواد شیمیایی مانند سولفات آلومینیوم معمولا گازدار اند و یا بخار ایجاد می کنند که این باعث می شود به درختان و گیاهان آسیب برسد.

آلومینیوم یکی از ترکیبات پرمصرف در بخش صنعت و شیمی است. اگر این ترکیب دو بار در معرض اکسید شدن قرار بگیرد سولفات آلومینیوم به وجود می‌آید.

سولفات آلومینیوم چیست ؟

سولفات آلومینیوم(aluminium-sulfate) که به نام زاج سفید هم شناخته می‌شود یکی از دومین ترکیبات پرمصرف جهان به شمار می‌رود. سولفات آلومینیوم قابلیت انحلال در آب را دارد و در اتانول به هیچ عنوان حل نخواهد شد و زمانی که با آب ترکیب شود یا آب را جذب خود کند، ph آن به کمتر از 2 خواهد رسید.
شکل ظاهری سولفات آلومینیوم به صورت کریستال‌های جامد و سفید رنگ است و به دلیل داشتن خاصیت اسیدی عطر و طعم تند و تیزی دارد. سولفات آلومینیوم به دو نوع مختلف تقسیم می‎شود:
نوع یک: به صورت کریستال‌های سفید رنگ بوده و غلظت آهن آن کمتر از 0.5 است.
نوع دوم: به صورت کریستال‌های قهوه‌ای رنگ بوده و غلظت آهن آن کمتر از 1.5 بوده است.

جدول ویژگی‌های ساختاری سولفات آلومینیوم

نام ماده شیمیایی سولفات آلومینیوم_ Aluminium sulfate
فرمول شیمیایی Al2(SO4)3
نقطه ذوب 770 °C
چگالی 2.67 g/cm³
جرم مولی 342.15 g/mol

فرمول سولفات آلومینیوم

روش تهیه و تولید سولفات آلومینیوم

برای تولید سولفات آلومینیوم ابتدا در یک فرآیند دو ماده بوکسیت معدنی و سولفوریک اسید سنتز خواهند شد و در طی یک فرآیند خنثی سازی سولفات آلومینیوم آزاد خواهد شد، در ادامه اسید سولفوریک با آلومینیوم مجدد واکنش می‌دهد تا سولفات آمونیوم تشکیل شود و مولکول هیدروژن آزاد می‌شود.
از واکنش هیدروکسید آلومینیوم رسوب شده سولفوریک اسید به وجود می‌آید. بعد از آن، ماده به دست آمده را خشک کرده و به حالت کریستالی درمی‌آورند. این کریستال‌های به دست آمده همان زاج سفید است.
در ادامه تمام واکنش‌های ساخت سولفات آلومینیوم عنوان شده است:

Al 2 O 3 + H 2 SO 4 ———> Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O

2Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 + 12 H 2 O ———> Al 2 (SO 4) 3 .18 H 2 O

2Al + 3 H 2 SO 4> -> Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

2Al(OH)3+3H2SO→ Al2(SO4)3+6H2O

کاربرد های سولفات آلومینیوم

  • منعقد کننده مواد زائد در آب
  • قابل استفاده در بخش کشاورزی و تولید کودهای شیمیایی
  • قابل استفاده در بخش دارویی و درمانی
  • یکی از پرکاربردترین مواد اولیه در ساخت مصالح ساختمانی
  • قابل استفاده در ساخت و تولید کاغذ و جوهر
  • قابل استفاده در صنعت چرم دوزی

کاربرد سولفات آلومینیوم در بخش تصفیه آب

یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین استفاده‌ها از سولفات آلومینیوم در آب استخرها، تصفیه‌خانه‌ها و استخرهای پرورش ماهی است. اما میزان و درصد استفاده بسیار متفاوت است، برای استفاده از این سولفات در آب بهتر است آن را کاملا پودر کرده و از نوع سولفات آلومینیوم 17 درصد استفاده شود با اضافه کردن این مواد به آب آشامیدنی می‌توان در کنار آن از مواد دیگری چون کلر، آهنگ هیدراته و …. استفاده کرد.

سولفات آلومینیوم برای آب یک مواد منعقدکننده است که با سنگین کردن آب باعث می‌شود تا مواد زائد و اضافی ته نشین شوند و آب سالم و بدون مواد زائد از طریق لوله‌کشی برای مصرف به خانه‌ها برسد.

نکات ایمنی و خطرات

  • از تماس با چشم و پوست دست جلوگیری شود.
  • به دلیل اسیدی بودن سولفات آلومینیوم از استنشاق گاز آن به شدت جلوگیری کنید.

در صورت تماس با پوست دست با استفاده از مواد شوینده و آب محل مورد نظر را بشوئید.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا