آلومینیوم هیدرواکسید

آلومینیوم هیدروکسید پودر معدنی سفید رنگ، نامحلول در آب و محلول در اسیدهای معدنی از جمله سولفوریک اسید می باشد.

آلومینیوم هیدروکسید از نظر طبیعت آمفوتر است، یعنی دارای خواص بازی و اسیدی است.

دو ترکیب هیدروکسید اکسید آلومینیوم، AlO)OH)، و آلومینیوم اکسید یا آلومینا (Al2O3) بسیار شبیه به هم هستند.

که آلومینیوم اکسید نیز آمفوتر است. این ترکیبات در کنار هم مؤلفه های اصلی بوکسیت یعنی سنگ آلومینیوم هستند.

پلی مورفیسم‌های آلومینیوم هیدروکسید

چهار پلی مورف هیدروکسید آلومینیوم وجود دارد، همه از ترکیب مشترک یک اتم آلومینیوم و سه مولکول هیدروکسید و به ترتیب های مختلف بلوری که تعیین کننده ظاهر و خواص ترکیب است، تشکیل شده‌اند. چهار ترکیب عبارتند از:

  • Gibbsite
  • Bayerite
  • Nordstrandite
  • Doyleite

تمام پلی مورف‌های هیدروکسید آلومینیوم از لایه هایی از واحدهای هیدروکسید آلومینیومی هشت ضلعی با اتم آلومینیوم در مرکز و گروه‌های هیدروکسیل در طرفین تشکیل شده‌است. پیوندهای هیدروژنی لایه‌ها را در کنار هم نگه می‌دارد. چند شکلی در نحوه جمع شدن لایه‌ها و ترتیب مولکول‌ها و لایه‌های، اسیدیته، وجود یون‌ها (از جمله نمک) و سطح مواد معدنی موجود در ماده متفاوت است. در اکثر شرایط، gibbsite پایدارترین ماده شیمیایی هیدروکسید آلومینیوم است. تمام اشکال بلورهای Al (OH) 3 شش ضلعی هستند.

خصوصیات

آلومینیوم هیدروکسید ساختار هیدروکسید فلزی با پیوندهای هیدروژنی دارد. این گروه از لایه های دوتایی از گروه های هیدروکسیل با یون های آلومینیومی ساخته شده است که دو سوم سوراخ های هشت ضلعی بین دو لایه را اشغال می کنند.

هیدروکسید آلومینیوم آمفوتر است. در اسید، با چیدن یون های هیدروژن به عنوان اسید برونستد-لوری عمل می کند و اسید را خنثی می کند و نمک تشکیل می‌دهد.

HCl + Al (OH) 3 → AlCl3 + 3 H2O 3

در باز‌ها، با گرفتن یک جفت الکترون از یون‌های هیدروکسید به صورت یک اسید لوئیس عمل می‌کند

Al(OH)3 + OH− → Al(OH)4−

سنتز آلومینیوم هیدروکسید

تقریباً تمام هیدروکسید آلومینیوم مورد استفاده تجاری توسط فرآیند Bayer تولید می شود که شامل حل شدن بوکسیت در هیدروکسید سدیم در دماهای حداکثر ۲۷۰ درجه سانتیگراد (۵۱۸ درجه فارنهایت) است. بوکسیت مهم ترین سنگ معدن آلومینیم شامل ۶۰-۳۰ درصد اکسید آلومینیم است و باقی مانده مخلوطی از سیلیکا، اکسیدهای مختلف آهن و تیتانیم دی اکسید می باشد.

موارد مصرف

مواد اولیه برای تولید سایر ترکیبات آلومینیوم

یکی از کاربردهای عمده آلومینیوم هیدروکسید به عنوان مواد اولیه برای تولید سایر ترکیبات آلومینیوم است: آلومینای تخصصی کلسیم ، سولفات آلومینیوم ، کلرید پلی آلومینیوم ، کلرید آلومینیوم ، زئولیت ، آلومینات سدیم ، آلومینای فعال و نیترات آلومینیوم.

آلومینیوم هیدروکسید تازه رسوب شده ژلهایی را تشکیل می‌دهد، که پایه ای برای استفاده از نمک های آلومینیوم به عنوان فلوکولنت ها در تصفیه آب است. این ژل با گذشت زمان متبلور می‌شود. ژل‌های هیدروکسید آلومینیوم را می توان ازطریق از دست دادن آب ترکیب (به عنوان مثال با استفاده از حلال های غیر آبی قابل پخش در آب مانند اتانول استفاده می‌شود) برای ساخت یک پودر هیدروکسید آلومینیوم آمورف، که به آسانی در اسیدها محلول هستند، بدست آورد. پودر هیدروکسید آلومینیوم که در دمای بالا تحت شرایط کنترل شده گرم شده است، به عنوان آلومینای فعال شناخته می‌شود و به عنوان ماده خشک کن، به عنوان جاذب در تصفیه گاز، به عنوان یک پشتیبانی کننده کاتالیزور Claus برای تصفیه آب و به عنوان جاذب کاتالیزور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بازدارنده آتش

آلومینیوم هیدروکسید در حدود ۱۸۰ درجه سانتیگراد (۳۵۶ درجه فارنهایت) تجزیه می‌شود، مقدار قابل توجهی گرما را در این فرایند جذب می‌کند. علاوه بر رفتار مهار کننده آتش، به عنوان مهار کننده دود در طیف گسترده ای از پلیمرها، به ویژه در پلی است‌ها، آکریلیک‌ها، اتیلن وینیل استات، اپوکسی‌ها، PVC و لاستیک بسیار مؤثر است.

دارویی

هیدروکسید آلومینیوم به عنوان یک آنتی اسید در انسان و حیوانات (عمدتا گربه‌ها و سگ‌ها) استفاده می‌شود.

این ماده نسبت به سایر گزینه‌های دیگر مانند بی‌کربنات سدیم ارجحیت دارد زیرا Al (OH) 3 که نا‌محلول است، pH معده را بالاتر از ۷ نمی کند و از این رو باعث ترشح اسید اضافی توسط معده نمی‌شود.

با اسید اضافی موجود در معده واکنش نشان می‌دهد، میزان اسیدیته معده را کاهش می دهد و ممکن است علائم زخم‌ها، سوزش یا سوء هاضمه را تسکین دهد.

این ترکیب همچنین برای کنترل هیپرفسفاتمی (افزایش فسفات یا فسفر، سطح خون) در افراد و حیواناتی که از نارسایی کلیه رنج می‌برند نیز استفاده می‌شود. به طور معمول، کلیه‌ها فسفات اضافی را از خون فیلتر می‌کنند، اما نارسایی کلیه می‌تواند باعث تجمع فسفات شود.

نمک آلومینیوم، در هنگام مصرف، به فسفات موجود در روده می‌چسبد و میزان فسفر قابل جذب را کاهش می دهد.

عوارض جانبی مصرف دارویی آلومنیوم هیدرواکسید

عارضه جانبی مهم آن یبوست است. در صورت مصرف طولاني مدت اين دارو در بيماران با نارسايي مزمن كليه ممكن است ايجاد تغييرات خلقي و رواني كند. با مصرف طولاني مدت ممكن است باعث ايجاد يبوست، درد استخواني ناشي از تخليه فسفات، كاهش اشتها، كاهش غير عادي وزن و سفيد شدن مدفوع گردد.

منابع

http://cameo.mfa.org/wiki/Aluminum_hydroxide_gel

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Alhydrogel

https://www.hubermaterials.com/userfiles/files/PFDocs/Huber%20Non-Halogen%20Fire%20Retardant%20Additives.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_hydroxide#cite_note-properties-7

The post آلومینیوم هیدرواکسید appeared first on پیشگامان شیمی.

دیدگاهتان را بنویسید

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