Квасцы

редактировать
Семейство двойных сульфатных солей алюминия Массовые квасцы калия KAl (SO. 4). 2· 12H. 2O.

An квасцы () - это тип химического соединения, обычно гидратированный двойной сульфат соль из алюминия с общей формулой XAl (SO. 4). 2· 12H. 2O, где X представляет собой одновалентный катион, такой как калий или аммоний. Само по себе «квасцы» часто относятся к квасцам калия с формулой KAl (SO. 4). 2· 12H. 2O. Другие квасцы названы в честь одновалентного иона, такие как квасцы натрия и квасцы аммония.

. В более общем смысле название «квасцы» также используется для соли с той же формулой и структурой, за исключением того, что алюминий заменен другим ионом трехвалентного металла, таким как хром (III), и / или сера заменена другим халькогеном как селен. Наиболее распространенным из этих аналогов является хром е квасцы KCr (SO. 4). 2· 12H. 2O.

В большинстве отраслей промышленности название «квасцы» (или «квасцы бумагоделателя») используется для обозначения сульфата алюминия Al. 2(SO. 4). 3· nH. 2O, который используется для большинства промышленных флокуляции. В медицине «квасцы» могут также относиться к гелю гидроксида алюминия, используемому в качестве вакцины адъюванта.

Содержание

  • 1 История
    • 1.1 В древности и средневековье
      • 1.1.1 Квасцы, найденные на археологических раскопках
      • 1.1.2 Алюмен у Плиния и Диоскорида
      • 1.1.3 Квасцы, описанные в средневековых текстах
    • 1.2 Современное понимание квасцов
  • 2 Производство
  • 3 Типы
  • 4 Химические свойства
    • 4.1 Кристаллическая структура
    • 4.2 Растворимость
  • 5 Использование
  • 6 Родственные соединения
    • 6.1 Селенатсодержащие квасцы
    • 6.2 Смешанные квасцы
    • 6.3 Другие гидраты
    • 6.4 Другие двойные сульфаты
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

История

В древности и Средние века

Квасцы, найденные на археологических раскопках

Западная пустыня Египта была основным источником заменители квасцов в древности. Эти эвапориты состояли в основном из FeAl. 2(SO. 4). 4· 22H. 2O, MgAl. 2(SO. 4). 4· 22H. 2O, NaAl (SO. 4). 2· 6H. 2O, MgSO. 4· 7H. 2O и Al. 2(SO. 4). 3· 17H. 2O.

Производство квасцов калия из алунита археологически подтверждено на острове Лесбос. Это место было заброшено в VII веке, но датируется, по крайней мере, II веком нашей эры. Местный алюминий с острова Мелос, по всей видимости, был смесью в основном алуногена (Al. 2(SO. 4). 3· 17H. 2O) с квасцами калия и другими второстепенными сульфатами.

Алюмен в Плинии и Диоскориде

Подробное описание вещества, называемого алюминием, встречается в Плиний Старший Естественная история.

Сравнивая описание Плиния с описанием ступерии, данным Диоскоридом, становится очевидным, что они идентичны. Плиний сообщает нам, что форма алюминия была естественным образом обнаружена в земле и называет ее salsugoterrae.

Плиний писал, что разные вещества были разными названы alumen, но все они характеризовались определенной степенью терпкости, и все они использовались в крашении и медицине. Плиний говорит, что существует еще один вид квасцов, который греки называют сланцем и который «расщепляется на нити беловатого цвета». Судя по названию сланца и способу образования, этот вид был соль, которая самопроизвольно образуется на некоторых соленых минералах, таких как квасцы сланец и битумный сланец, и состоит в основном из сульфатов железа и алюминия. Один вид алюминия представлял собой жидкость, которая могла быть фальсифицирована; но в чистом виде он имел свойство чернеть при добавлении в гранатовый сок. Это свойство, по-видимому, характеризует раствор сульфата железа в воде; раствор обычных (калиевых) квасцов не обладал бы таким свойством. Загрязнение сульфатом железа очень не нравилось, так как этот краситель потемнел и потускнел. В некоторых местах сульфата железа могло не хватать, поэтому соль была бы белой и подходила бы, согласно Плинию, для окрашивания в яркие цвета.

Плиний описывает несколько других типов алюминия, но неясно, что это за минералы. Таким образом, алюминий древних не всегда был квасцами калия, даже не сульфатом алюминия щелочного металла.

Квасцы, описанные в средневековых текстах

Квасцы и зеленый купорос (железо сульфат) оба имеют сладковатый и вяжущий вкус, и их использование совпадает. Следовательно, на протяжении Средневековья алхимики и другие писатели, похоже, не смогли точно различить две соли друг от друга. В трудах алхимиков мы находим слова misy, sory и chalcanthum применительно к любому из них; и название atramentum sutorium, которое, как можно было ожидать, принадлежит исключительно зеленому купоросу, равнодушно относилось к обоим.

Квасцы были наиболее распространенной протравой, используемой в красильной промышленности в исламском средневековье. Он был основным экспортным продуктом региона Чад, откуда он транспортировался на рынки Египта и Марокко, а затем в Европу. Другие, менее важные источники были найдены в Египте и Йемене.

Современное понимание квасцов

В начале 1700-х годов Георг Эрнст Шталь утверждал, что реакция серной кислоты с известняком произвел своего рода квасцы. Ошибка была вскоре исправлена ​​и Андреасом Маргграфом, который показал, что осадок получен, когда щелочь выливается в раствор глинозема, а именно глинозема., сильно отличается от извести и мела и является одним из общих ингредиентов глины.

Маргграф также показал, что идеальные кристаллы со свойствами квасцов могут могут быть получены растворением оксида алюминия в серной кислоте и добавлением поташа или аммиака к концентрированному раствору. В 1767 году Торберн Бергман заметил необходимость сульфатов калия или аммония для преобразования сульфата алюминия в квасцы, в то время как натрий или кальций не работали.

Состав обыкновенного квасцы были окончательно определены Луи Вокленом в 1797 году. Как только Мартин Клапрот обнаружил присутствие калия в лейците и лепидолите, Vauquelin продемонстрировали, что обычные квасцы представляют собой двойную соль, состоящую из серной кислоты, оксида алюминия и поташа. В том же журнале Жан-Антуан Шапталь опубликовал анализ четырех различных видов квасцов, а именно, римских квасцов, левантийских квасцов, британских квасцов и квасцов, произведенных им самим, что подтверждает результат Воклена.

Производство

Некоторые квасцы встречаются в виде минералов, наиболее важным из которых является алунит.

Наиболее важные квасцы - калий, натрий и аммоний - производятся промышленным способом. Типичные рецепты включают объединение сульфата алюминия и одновалентного катиона сульфата. Сульфат алюминия обычно получают путем обработки серной кислотой таких минералов, как квасцы сланец, боксит и криолит.

Типы

Кристалл Квасцы калия

Квасцы на основе алюминия названы по одновалентному катиону. В отличие от других щелочных металлов, литий не образует квасцов; факт объясняется малым размером его иона.

Наиболее важными квасцами являются

Химические свойства

Квасцы на основе алюминия обладают рядом общих химических свойств. Они растворимы в воде, имеют сладковатый вкус, реагируют на кислоту. - лакмус и кристаллизуются в правильные октаэдры. В квасцах каждый ион металла окружен шестью молекулами воды. При нагревании они разжижаются, а если нагревание продолжается, кристаллизационная вода удаляется, солевые пены и набухают, и, наконец, остается аморфный порошок. Они вяжущие и кислые.

Кристаллическая структура

Квасцы кристаллизуются в одной из трех различных кристаллических структур. Эти классы называются α-, β- и γ-квасцами. Первые рентгеновские кристаллические структуры квасцов w о них сообщил в 1927 г. и Лоуренс Брэгг, и они были использованы для разработки метода восстановления фазы изоморфного замещения.

Растворимость

Растворимость различных Содержание квасцов в воде сильно варьируется, квасцы натрия легко растворяются в воде, тогда как квасцы цезия и рубидия плохо растворимы. Различные значения растворимости показаны в следующей таблице.

При температуре T растворяются 100 частей воды:

TКвасцы аммонияКвасцы калияКвасцы рубидияЦезиевые квасцы
0 ° C2,623,900,710,19
10 ° C4,509,521,090,29
50 ° C15,944,114,981,235
80 ° C35,20134,4721,605,29
100 ° C70,83357,48

Область применения

Квасцы на основе алюминия использовались с древних времен и до сих пор играют важную роль во многих промышленных процессах. Наиболее широко используемые квасцы - это квасцы калия. Он использовался с древних времен как флокулянт для осветления мутных жидкостей, как протрава в крашении и в дублении. Он по-прежнему широко используется для обработки воды, в медицине, в косметике (в дезодоранте ), в приготовлении пищи (в разрыхлителе и маринаде ), и огнеупорной бумаги и ткани.

Квасцы также используются в качестве кровоостанавливающего средства, в кровоостанавливающих карандашах, доступных в фармацевтах, или в качестве квасцов, доступных в парикмахерских или в магазинах мужской одежды, для остановки кровотечения из порезов после бритья; и в качестве вяжущего. Квасцы можно использовать непосредственно как дезодорант без отдушек (антиперспирант), и именно для этой цели на индийских базарах продаются необработанные минеральные квасцы. На острове Юго-Восточной Азии квасцы калия наиболее широко известны как тава и имеют множество применений. Он используется как традиционный антиперспирант и дезодорант, а также в традиционной медицине для лечения открытых ран и язв. Кристаллы обычно перед использованием измельчают в мелкий порошок.

Квасцы используются в качестве протравы в традиционных тканях; а в Индонезии и Филиппинах для изменения цвета использовали растворы таваса, соли, буры и органических пигментов. 155>золотые украшения. На Филиппинах бабайлан (шаманы) для гадания сожгли кристаллы квасцов и позволили им капать в таз с водой. Он также используется в других ритуалах анимистических анито религий островов.

В традиционном японском искусстве, квасцы и животный клей растворяли в воде, образуя жидкость, известную как доуса (ja: 礬 水 ), и использовали в качестве грунтовки для бумаги проклейки.

Квасцы в форме сульфат калия-алюминия или сульфат алюминия-аммония в концентрированной ванне с горячей водой регулярно используется ювелирами и механиками для растворения сверл из закаленной стали, которые сломались в изделиях из алюминия, меди, латуни, золото (любого карата) и серебро (как чистое, так и чистое). Это связано с тем, что квасцы не вступают в химическую реакцию в какой-либо значительной степени с любым из этих металлов, но вызывают коррозию стали. При нагревании квасцовой смеси, удерживающей деталь, в которой застряло сверло, если потерянное сверло достаточно мало, его иногда можно растворить / удалить в течение нескольких часов.

Родственные соединения

Кристаллы хромовых квасцов

Многие трехвалентные металлы способны образовывать квасцы. Общая форма квасцов представляет собой XM (SO 4)2· nH 2 O, где X представляет собой щелочной металл или аммоний, M представляет собой трехвалентный металл, а n часто равно 12. Наиболее важным примером является хромовые квасцы, KCr (SO. 4). 2· 12H. 2O, темно-фиолетовый кристаллический двойной сульфат хрома и калия, использованный в дубление.

В общем, квасцы образуются легче, когда атом щелочного металла больше. Это правило было впервые сформулировано Локком в 1902 году, который обнаружил, что если трехвалентный металл не образует квасцы цезия, он также не образует квасцы с любым другим щелочным металлом или с аммонием.

Селенатсодержащие квасцы

Также известны селен или селенатные квасцы, которые содержат селен вместо серы в анионе сульфата, образуя вместо этого селенат (SeO. 4). Они являются сильными окислителями.

Смешанные квасцы

Кристаллы квасцов с небольшим количеством хромовых квасцов для получения легкого фиолетового цвета

В некоторых случаях твердый золь Могут встречаться участки квасцов с различными одновалентными и трехвалентными катионами.

Другие гидраты

Помимо квасцов, которые представляют собой додекагидраты, встречаются двойные сульфаты и селенаты одновалентных и трехвалентных катионов с другими степенями гидратации. Эти материалы могут также называться квасцами, включая ундекагидраты, такие как мендозит и калинит, гексагидраты, такие как гуанидин (CH. 6N. 3) и диметиламмоний ((CH. 3). 2NH. 2) «квасцы», тетрагидраты, такие как моногидраты, такие как сульфат таллия и плутония, и безводные квасцы (). Эти классы включают различные, но частично совпадающие комбинации ионов.

Другие двойные сульфаты

Псевдо квасцы представляют собой двойной сульфат типичной формулы ASO. 4·B. 2(SO. 4). 3· 22H. 2O, где A представляет собой ион двухвалентного металла, например кобальта (), марганец (апджонит ), магний () или железо (галотрихит или перо квасцы), а B - ион трехвалентного металла.

Двойные сульфаты с общей формулой A. 2SO. 4·B. 2(SO. 4). 3· 24H. 2O также известны, где A представляет собой одновалентный катион, такой как натрий, калий, рубидий, цезий или таллий ( I), или составное d катион, такой как аммоний (NH. 4), метиламмоний (CH. 3NH. 3), гидроксиламмоний (HONH. 3) или гидразиний (N. 2H. 5), B - ион трехвалентного металла, такого как алюминий, хром, титан, марганец, ванадий., железо (III), кобальт (III), галлий, молибден, индий, рутений, родий или иридий. Встречаются и аналогичные селенаты. Возможные комбинации одновалентного катиона, трехвалентного катиона и аниона зависят от размеров ионов.

A Туттонская соль представляет собой двойной сульфат типичной формулы A. 2SO. 4· BSO. 4· 6H. 2O, где A - одновалентный катион, а B - двухвалентный ион металла.

Двойные сульфаты состава A. 2SO. 4· 2BSO. 4, где A - одновалентный катион, а B - ион двухвалентного металла, упоминаются как лангбейниты, после прототипа калия. сульфат магния.

См. Также

  • Химический портал

Ссылки

Внешние ссылки

Найдите alum в Wiktionary, бесплатном словаре.
  • СМИ, связанные с Alum на Викисклада
Последняя правка сделана 2021-06-10 15:12:46
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте