Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств: Применение и получение амфотерных гидроксидов — урок. Химия, 8 класс.

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 соли—алюминаты, 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  → 2KAlO₂ + 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.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Исследования получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Journals →  Цветные металлы →  2012 →  #4 →  Back

Алюминий, глинозем, углеродные материалы
ArticleName	Исследования получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры
ArticleAuthor	Матвеев В. А., Захаров В. И., Майоров Д. В.
ArticleAuthorData	Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН В. А. Матвеев, ст. науч. сотр. В. И. Захаров, зав. лаб. Д. В. Майоров, ст. науч. сотр., e-mail: [email protected]
Abstract	Предложен принципиально новый метод получения гидроксида алюминия со структурой псевдобемита, заключающийся в обработке кристаллических алюмокалиевых квасцов газообразным аммиаком, выщелачивании продукта аммонизации оборотными растворами, отделении осадка гидратированного оксида алюминия, его старении в аммиачных растворах при рН не ниже 10. Получаемый псевдобемит характеризуется величиной удельной поверхности 260–360 м 2/г при содержании примесей в пределах, % (мас.): 0,015–0,025 Fe2O3; 0,03–0,05 K2O; 0,020–0,035 SiO2; 0,6–1,1 SO3. Потери при прокаливании — 32–40 %. Это создает реальные предпосылки для его использования в производстве катализаторов, адсорбентов, осушителей. Показана возможность попутного получения NK-продукта, содержащего 14,0–14,5 % азота и 15,5–16,0 % К2О, который может быть использован при получении комплексных удобрений.
keywords	Гидроксид алюминия, псевдобемитовая структура, алюмокалиевые квасцы, твердофазный гидролиз, аммонизация, сульфат калия, сульфат аммония
References	1. Липпенс Б. К. Активная окись алюминия. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / под ред. Б. Г. Линсена. — М. : Мир, 1973. С. 191–230. 2. Шефер К. И., Цыбуля С. В., Черепанова С. В., Мороз Э. М. Рентгенографическое исследование нанокристаллических гидроксидов алюминия // II Всерос. конф. по наноматериалам «Нано 2007» : тез. докл. — Новосибирск, 2007. С. 318. 3. Moroz E. M., Zyuzin D. A., Shefer K. I. Method for constructing the radial distribution curves // J. Struct. Chem. 2007. Vol. 48, N 2. P. 262–266. 4. Бурков К. А. Гидролитическая полимеризация ионов металлов в растворах электролитов // Термодинамика и структура гидроксокомплексов в растворах : тез. докл. III Всесоюз. совещания, Душанбе 28–30 окт. 1980. — Л. : Наука, 1980. С. 8–12. 5. Никольский Б. П., Пальчевский В. В., Якубов Х. М. Протолитические процессы и комплексообразование // Термодинамика и структура гидроксокомплексов в растворах. — Л. : Изд-во Ленинградского университета, 1983. С. 95–102. 6. Бурков К. А. Гидролитическая полимеризация ионов металлов в растворах // Там же. С. 18–35. 7. Матвеев В. А. Исследование твердофазного аммиачного гидролиза солей алюминия, титана и циркония // Химическая технология. 2009. Т. 10, № 8. С. 449–453. 8. Позин М. Е. Технология минеральных солей. Ч. 1. — Л. : Химия, 1970. С. 653–658. 9. Матвеев В. А. Особенности фазовых превращений аморфного гидроксида алюминия, полученного аммонизацией алюмокалиевых квасцов // Журн. прикл. химии. 2008. Т. 81, № 8. С. 1253–1257.
Language of full-text	russian
Full content	Buy

Back  

Гидроксид алюминия – свойства, структура, получение и применение

Как известно большинству людей, алюминий является естественным минералом, тогда как гидроксид алюминия выпускается в форме антацида. Он подходит для лечения расстройства желудка, кислотного несварения, изжоги и повышенной кислотности желудка. Вы также можете использовать его для снижения уровня фосфатов у людей, страдающих от проблем с почками. Антацид может быть даже пригоден для других немедицинских целей.

 

Для тех, кто не знает, что такое гидроксид алюминия, он также известен как гидроксид алюминия, гидроксид алюминия (III) или алюминиевая кислота. Это химическое название алюминия, как и всех других разновидностей карбонатов, сульфатов и гидроксидов металлов. Он встречается в природе в виде минерального гиббсита вместе с его полиморфными формами, называемыми байеритом, дойлеитом и нордстрандитом.

Производство гидроксида алюминия

Что касается свойств гидроксида алюминия, то его плотность составляет 2,42 г/см ³ , а его температура плавления составляет 300 градусов Цельсия. Это аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в воде. Однако он растворим в кислых и щелочных растворах. Молярная масса гидроксида алюминия 78,0036.

 

Гидроксид алюминия, который необходимо использовать в коммерческих целях, производится по методу Байера. Процесс включает растворение боксита в растворе гидроксида натрия при температуре 270 градусов Цельсия.

 

После завершения процедуры проводят удаление отходов, оставляя раствор алюмината натрия осаждаться. Минерал, полученный путем осаждения, называется гидроксидом алюминия. Прокаливание — это процесс, используемый для получения оксида алюминия или оксида алюминия из гидроксида алюминия.

 

Процесс Байера используется для производства коммерческого гидроксида алюминия. Это делается путем растворения боксита в растворе едкого натра при температуре, скажем, 270 0С. Отходы удаляют и дают раствору алюмината натрия подняться. Поэтому образующийся гидроксид алюминия называют осадком. Глинозем или оксид алюминия можно получить из гидроксида алюминия с помощью расчетного процесса.

Компания Bayer перерабатывает почти весь коммерчески доступный гидроксид алюминия, который помогает растворять бокситы в гидроксиде натрия при температуре до 270°C (518°F). Производится экстракция гидроксида алюминия, из которого твердые отходы, бокситовые хвосты, удаляются из оставшегося раствора алюмината натрия. Этот гидроксид алюминия можно преобразовать в оксид алюминия или глинозем путем расчета. 9{-} + H_{2}O (II)\]

 

Типичная структура гидроксида алюминия состоит из связей водорода и двойных покрытий ионов алюминия и гидроксильных групп. Они занимают около двух третей октаэдрических отверстий, доступных в двух слоях. Амфотерный гиббсит работает в форме основания Бренстеда-Лоури для получения определенной соли путем захвата водородных кислот и их нейтрализации. Реакция следует процедуре:

 

\[3 HCl + Al (OH)_{3} ​​- AlCl_{3} + 3 H_{2}O\]

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при приготовлении геля гидроксида алюминия?

• Лицо, готовящее препарат, должно очистить коническую колбу, чтобы избежать попадания грязи и микробов в процессе горячего кипячения.

• Разрушение отремонтированного геля приводит к образованию побочного продукта (соляной кислоты) в реакции. Поэтому его необходимо удалить в процессе диализа.

• В растворы хлорида алюминия необходимо добавить нисходящую спираль.

Приготовление

Нет необходимости готовить гидроксид алюминия, так как он присутствует в огромном количестве в различных геологических системах. Тем не менее, он производится с использованием методов спекания и Байера для получения глинозема из минерального боксита. Таким образом, 97% гидроксида алюминия, обнаруженного в мире, поступает из обработки каустической соды и бокситов. В процессе образуется алюминат натрия, который далее разлагается с использованием процедуры перемешивания с получением гидроксида алюминия. Формула выглядит так:

 

\[NaAl(OH)_{4} – Al(OH)_{3} ​​+ NaOH\]

 

Существуют и другие способы получения гидроксида алюминия, в том числе золь-гель или микро -эмульсионные и гидротермальные процедуры. Использование этих процедур может помочь в получении гидроксида алюминия с более высоким уровнем чистоты.

Пошаговое приготовление геля гидроксида алюминия

• Необходимо приготовить раствор хлорида алюминия с концентрацией не менее 2% (путем добавления 2 г хлорида алюминия на 100 мл воды).

• Коническая колба должна содержать не менее 100 мл дистиллированной воды.

• Проволочную сетку следует использовать для кипячения воды.

• Добавить 10 мл приготовленного выше 2% раствора хлорида алюминия. Добавьте этот раствор с помощью пипетки-бюретки. Как и алюминий, композиты по своей природе агрессивны.

• Раствор необходимо регулярно встряхивать с добавлением хлорида алюминия.

• При нагревании раствора необходимо учитывать цвет раствора, а цвет раствора гидроксида алюминия должен быть белым.

• Дайте смеси остыть до комнатной температуры.

• Охлаждающий раствор называется гелем гидроксида алюминия.

Использование гидроксида алюминия

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

 

Существует множество применений гидроксида алюминия в химической промышленности. Фармацевтические и химические применения гидроксида алюминия включают:

• Его можно использовать в виде антацида для лечения язв и гастрита.

• Вы также можете использовать его в качестве добавки к различным вакцинам.

• Гидроксид алюминия также используется в качестве наполнителя в процессе производства некоторых лекарств.

• Чаще всего эта формула используется в качестве сырья при производстве оксида алюминия или глинозема, что также помогает в производстве металлического алюминия.

• Используется в форме геля.

• В качестве наполнителя в различных косметических средствах.

• Для производства активированного оксида алюминия.

• В виде промежуточного химического вещества.

• Гидроксид алюминия используется в качестве добавки к стеклу для повышения термостойкости.

• В качестве огнезащитного и мягкого абразива для пластмасс.

• Он также широко используется в производстве различных водостойких тканей и бумаги.

 

Побочные эффекты гидроксида алюминия

Существуют крупномасштабные побочные эффекты гидроксида алюминия, о которых пользователи должны знать. Высокие концентрации того же самого могут нанести большой ущерб здоровью. Это может даже повредить легкие и привести к аллергическим реакциям, таким как отек языка, губ, горла и лица; крапивница и затрудненное дыхание. К другим побочным эффектам применения гидроксида алюминия относятся:

• Боль при мочеиспускании

• Сильная боль в желудке или запор

• Потеря аппетита

• Усталость и мышечная слабость

• Дегтеобразный или кровянистый стул

• Кашель с кровью 900 03

• Рвота

• Крайняя сонливость

 

Если вы стали свидетелем любого из эти побочные эффекты, вы должны получить неотложную помощь как можно скорее. Более того, проконсультируйтесь со своим лечащим врачом, прежде чем принимать что-либо с высокой концентрацией этого минерала.

Вы не должны этого знать, знали ли вы факты до сих пор?

• Основание и кислота являются реагентами гидроксида алюминия.

• Гидроксид алюминия используется для покрытия наночастиц TiO ₂ .

• Гидроксид алюминия используется для снижения уровня фосфатов у людей с определенными заболеваниями почек.

• Использование гидроксида алюминия снижает абсорбцию других химических веществ в организме. Таким образом, интервалы в два часа до и после приема гидроксида алюминия должны быть сохранены для дальнейшего использования в этом отношении.

Гидроксид алюминия: как его получают, какие свойства и применение он имеет

Гидроксиды представляют собой химические соединения, в молекуле которых присутствует гидроксильная группа. Они могут быть кислотными, основными или амфотерными. В группу амфотерных соединений входит соединение с молекулярной формулой Al(OH) ₃ , называемое гидроксидом алюминия. Каковы основные области применения и свойства гидроксида алюминия? Давайте узнаем.

Что такое алюминий?

Во-первых, давайте проясним различия между алюминием как химическим элементом и алюминием как техническим материалом. Первый представляет собой обычно встречающееся в природе вещество и один из важнейших компонентов, образующих земную кору. Алюминий технического качества является популярным сырьем, получаемым из руды, называемой бокситом, которая состоит из гидроксидов алюминия и оксидов металлов (железа, кремния и т. д.).

Алюминий был открыт датским химиком Гансом Христианом Эрстедом, который в 1825 году решил исследовать, что произойдет, если он прореагирует хлоридом алюминия с амальгамой калия. В результате эксперимента он получил металлический порошок. Однако только через 50 лет после его открытия массовое производство алюминия началось с помощью электролитического метода. Промышленники заинтересовались гидроксидом алюминия, так как он оказался очень полезным сырьем, что актуально и сегодня.

Как получают гидроксид алюминия?

Al(OH) ₃ производится в массовом масштабе в лабораторных условиях, а гидроксид алюминия можно получить путем взаимодействия раствора соли алюминия с раствором аммиака или раствором гидроксида натрия.

Оксиды алюминия образуются только при соединении соли алюминия с веществами более сильными, чем они (это могут быть как гидроксиды, так и другие, более сильные химические вещества).

Гидроксид алюминия: физические и химические свойства

Каковы отличительные особенности гидроксида алюминия? Согласно паспорту безопасности Al(OH) ₃ , это белый порошок без запаха, не растворимый в воде. При нагревании превращается в оксид алюминия и проявляет амфотерные свойства.

Что означает, что гидроксид алюминия является амфотерным? Это означает, что при воздействии веществ с разными значениями рН соединение может вести себя как кислота или основание. Другими словами, Al(OH) ₃ реагирует с кислотами и основаниями.

Что еще можно сказать о гидроксиде алюминия? Свойства этого соединения во многом зависят от используемых технологий производства. Например, порошок Al(OH) ₃ , который хранился и не использовался слишком долго, труднее обрабатывать кислотами или щелочами. Гидроксид алюминия в виде геля легко растворяется как в кислой, так и в щелочной среде. Что особенно примечательно, так это то, что диссоциация гидроксида алюминия невозможно, так как это один из немногих гидроксидов Al(OH) ₃ , которые не растворяются в воде и не распадаются на ионы.

Применение гидроксида алюминия

Как сегодня гидроксид алюминия используется в промышленности? Спектр применения этого соединения очень широк – его ценят производители химической, фармацевтической, медицинской, электротехнической и бумажной промышленности. Есть много продуктов, содержащих гидроксид алюминия. Где можно найти гидроксид алюминия? Он используется в косметических продуктах, мыле и многих других продуктах, которые мы используем каждый день.