Алюминий: характеристики, свойства и применение металла

Введение

Гидроксид натрия
(лат. Natrii hydroxidum

; другие названия — каустическая сода
, каустик
, едкий натр
, едкая щёлочь
) — самая распространённая щёлочь, химическая формула NaOH. В год в мире производится и потребляется более 57 миллионов тонн едкой щёлочи.

Интересна история тривиальных названий как гидроксида натрия, так и других щелочей, название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу, бумагу, и другие органические вещества, вызывая сильные ожоги. До XVII века щёлочью (фр. alkali
) называли также карбонаты натрия и калия. В 1736 французский учёный А. Л. Дюамель дю Монсо впервые различил эти вещества: гидроксид натрия стали называть каустической содой, карбонат натрия — кальцинированной содой (по растению Salsola Soda, из золы которого её добывали), а карбонат калия — поташем. В настоящее время содой принято называть натриевые соли угольной кислоты. В английском и французском языках слово sodium означает натрий, potassium — калий.

Минералы, месторождения…а самородный алюминий?

Запасы алюминия в природе огромны. Среди металлов он держит первое место по распространенности. Но «общительность», активность элемента привела к тому, что в чистом виде металл практически отсутствует.

Производство алюминия в миллионах тонн.

Минералов, содержащих алюминий, много:

  • бокситы;
  • глиноземы;
  • полевые шпаты;
  • нефелины;
  • корунды.

Так что добыча алюминиевого сырья не составляет большого труда.

Если все запасы на Земле истощатся (что сомнительно), то алюминий можно добывать из морской воды. Там его содержание составляет 0,01 мг/л.

Кто захочет увидеть самородный алюминий, тому придется опускаться в жерла вулканов.

Происхождением такой металл из самых глубин нашей планеты.

Особые указания

Вещество не рекомендуется назначать детям.

Особую осторожность соблюдают при лечении пациентов с нарушениями фосфорного обмена. Нельзя превышать рекомендуемую суточную дозировку средства, это может привести к дефициту фосфора в организме, вызвать костную резорбцию и гиперкальциурию с остеомаляцией

Нельзя превышать рекомендуемую суточную дозировку средства, это может привести к дефициту фосфора в организме, вызвать костную резорбцию и гиперкальциурию с остеомаляцией.

Необходимо выдерживать 2-х часовой промежуток между приемом лекарства и индометацина, аминазина, салицилатов, фенитоина, бета-адреноблокаторов, изониазида, блокаторов гистаминовых Н2-рецепторов, дифлунизала, фосфоросодержащих препаратов.

Высшие оксиды: классификация, формулы и их свойства

Каждый школьник встречался с понятием «оксид» на уроках химии. От одного этого слова предмет начинал казаться чем-то неописуемо страшным. Но ничего страшного здесь нет. Высшие оксиды – это вещества, в которых содержатся соединения простых веществ с кислородом (в степени окисления -2). Стоит отметить, что они реагируют с:

  • O2 (кислородом), в том случае, если элемент стоит не в высшей СО. К примеру, SO2 реагирует с кислородом (т. к. СО равна +4), а SO3 — нет (т. к. стоит в наивысшей степени окисления +6).
  • H2 (водород) и C (углерод). Вступают в реакцию только некоторые оксиды.
  • Водой в том случае, если получается растворимая щелочь или кислота.

Все оксиды вступают в реакцию с солями и неметаллами (за исключением вышеперечисленных веществ).

Стоит отметить, что некоторые вещества (например, оксид азота, оксид железа и оксид хлора) имеют свои особенности, т. е. их химические особенности могут отличаться от других субстанций.

Тренировочные задания

1. Гидроксид лития вступает в реакцию с

1) гидроксидом аммония 2) гидроксидом натрия 3) гидроксидом алюминия 4) гидроксидом бария

2. Гидроксид лития реагирует со всеми веществами набора

1) NO, P2O5 2) CO, NO 3) N2O, FeO 4) SO2, SO3

3. Верны ли следующие суждения о гидроксиде лития?

А. Это вещество нерастворимо в воде. Б. Гидроксид лития не вступает в реакцию с хлоридом натрия.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

4. Гидроксид натрия вступает в реакцию с

1) сульфатом калия 2) сульфитом калия 3) хлоридом лития 4) хлоридом магния

5. Гидроксид натрия реагирует со всеми веществами набора

1) P2O5, SO3 2) KCl, FeCl3 3) NO, HNO3 4) N2O, Al(OH)3

6. Верны ли следующие суждения о гидроксиде натрия?

А. Гидроксид натрия является более слабым основанием по сравнению с гидроксидом магния. Б. Гидроксид натрия не вступает в реакцию с хлоридом цинка.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

7. Гидроксид калия вступает в реакцию с

1) сульфатом натрия 2) хлоридом меди 3) хлоридом лития 4) оксидом азота (II)

8. Гидроксид калия реагирует со всеми веществами набора

1) SO2, SiO2 2) P2O5, LiOH 3) NaCl, H3PO4 4) Ca3(PO4)2, NO

9. Верны ли следующие суждения о гидроксиде калия?

А. Гидроксид калия является более сильным основанием по сравнению с гидроксидом магния. Б. Гидроксид калия вступает в реакцию с хлоридом железа (II).

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

10. Гидроксид цинка вступает в реакцию с

1) сульфатом калия 2) хлоридом натрия 3) оксидом железа (II) 4) гидроксидом бария

11. Гидроксид цинка реагирует со всеми веществами набора

1) NO, P2O5 2) CO, NO 3) N2O, FeO 4) HNO3, SO3

12. Верны ли следующие суждения о гидроксиде цинка?

А. Это вещество нерастворимо в воде. Б. Гидроксид цинка не вступает в реакцию с сульфатом калия.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

13. Гидроксид алюминия вступает в реакцию с

1) сульфатом натрия 2) хлороводородом 3) фосфатом калия 4) оксидом азота (I)

14. Гидроксид алюминия реагирует со всеми веществами набора

1) K2SO3, SiO2 2) P2O5, LiOH 3) NaCl, H3PO4 4) CaSO4, NO

15. Верны ли следующие суждения о гидроксиде алюминия?

А. Гидроксид алюминия является более сильным основанием по сравнению с гидроксидом натрия. Б. Гидроксид вступает в реакции с основаниями и основными оксидами.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

16. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА А) NaOH + HI → Б) NaOH + NaHSO4 → В) NaOH + Al2O3 ⎯⎯сплавление→

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ 1) NaAlO2 2) Na2SO4 3) NaI + H2O 4) NaAlO2 + H2O 5) Na2SO4 + H2O

17. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА А) Zn(OH)2 + NaOH (водн. р-р) → Б) Zn(OH)2 + NaOH ⎯⎯сплавление→ В) Zn(OH)2 ⎯⎯t→

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ 1) ZnO 2) ZnO + H2O 3) Na2ZnO2 4) Na2[Zn(OH)4] 5) Na2ZnO2 + H2O

18. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА А) LiOH + HNO3 → Б) LiOH + S → В) LiOH + Al(OH)3

19. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА А) Zn(OH)2 + H2SO4 → Б) Zn(OH)2 + Na2CO2 ⎯⎯сплавление→ В) Zn(OH)2 + Na2O ⎯⎯сплавление→

20. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА А) NaOH + ZnCl2 → Б) NaOH + FeCl2 → В) NaOH + Al2O3 ⎯⎯сплавление→

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ 1) NaAlO2 2) Fe(OH)2 + NaCl 3) Na2[Zn(OH)4] + H2O 4) NaAlO2 + H2O 5) Na2[Zn(OH)4] + NaCl

21. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

22. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

23. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

24. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

Инструкция по применению

Гидроксид алюминия имеет три формы выпуска – суспензия, таблетки и порошок. Суспензия и жевательные таблетки. Предназначены для перорального применения.

При заболеваниях желудочно-кишечного тракта рекомендован прием по 1 или 2 ч.л. (1-2 таблетки) до 6 раз в сутки через 2 часа после приема пищи. Дополнительный прием рекомендован на ночь перед сном.

При наличии язвы, в отличие от предыдущего случая, рекомендован прием суспензии (таблеток) за полчаса до приема пищи. Препарат также можно принимать независимо от приема пищи для купирования приступов диспепсии или изжоги. Длительность терапии варьируется от 1 до 3 месяцев и назначается гастроэнтерологом индивидуально.

Если диспепсические проявления имеют эпизодический характер – суспензия применяется по требованию без назначения врача. Кратность применения и объем суспензии подбирается индивидуально врачом при увеличении показателей фосфора в плазме крови.

Также можно принимать суспензию и жевательные таблетки профилактически, если предшествуют мероприятия, оказывающие раздражение слизистой желудка (алкоголь, острая пища) за 30 минут до приема пищи. Максимальный объем суспензии – 12 ч.л./сутки. Максимальное количество таблеток допускается до 12 штук в сутки. Не рекомендуется превышение допустимой дозировки. Перед тем, как употреблять суспензию, стоит встряхнуть флакон.

Порошок. Можно использовать как для внутреннего применения, готовя из него суспензию, так и наружно. Порок гидроокиси алюминия используют тонким слоем, посыпая им пораженные участки. Кроме этого, в таких странах, как США и Великобритания его используют для уменьшения потоотделения, в качестве присыпки.

Страницы

  • Главная страница
  • ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ
  • 1.1 Важнейшие классы неорганических веществ
  • 2.1 Вещества. Атомы
  • 2.2 Размеры атомов
  • 2.3 Молекулы. Химические формулы
  • 2.4 Простые и сложные вещества
  • 2.5 Валентность элементов
  • 2.6 Моль. Молярная масса
  • 2.7 Закон Авогадро
  • 2.8 Закон сохранения массы веществ
  • 2.9 Вывод химических формул
  • 3.1 Строение атома. Химическая связь
  • 3.2 Строение атома
  • 3.4 Строение электронной оболочки атома
  • 3.5 Периодическая система химических элементов
  • 3.6 Зависимость свойств элементов
  • 3.7 Химическая связь и строение вещества
  • 3.8 Гибридизация орбиталей
  • 3.9 Донорно-акцепторный механизм образования
  • 3.10 Степени окисления элементов
  • 4.1 Классификация химических реакций
  • 4.2 Тепловые эффекты реакций
  • 4.3 Скорость химических реакций
  • 4.4 Необратимые и обратимые реакции
  • 4.5 Общая классификация химических реакций
  • НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
  • 5.1 Растворы. Электролитическая диссоциация
  • 5.2 Количественная характеристика состава растворов
  • 5.3 Электролитическая диссоциация
  • 5.4 Диссоциация кислот, оснований и солей
  • 5.5 Диссоциация воды
  • 5.6 Реакции обмена в водных растворах электролитов
  • 5.7 Гидролиз солей
  • 6.1 Важнейшие классы неорганических веществ
  • 6.2 Кислоты, их свойства и получение
  • 6.3 Амфотерные гидроксиды
  • 6.4 Соли, их свойства и получение
  • 6.5 Генетическая связь между важнейшими классами
  • 6.6 Понятие о двойных солях
  • 7.1 Металлы и их соединения
  • 7.2 Электролиз
  • 7.3 Общая характеристика металлов
  • 7.4 Металлы главных подгрупп I и II групп
  • 7.5 Алюминий
  • 7.6 Железо
  • 7.7 Хром
  • 7.8 Важнейшие соединения марганца и меди
  • 8.1 Неметаллы и их неорганические соединения
  • 8.2 Водород, его получение
  • 8.3 Галогены. Хлор
  • 8.4 Халькогены. Кислород
  • 8.5 Сера и ее важнейшие соединения
  • 8.6 Азот. Аммиак. Соли аммония
  • 8.7 Оксиды азота. Азотная кислота
  • 8.8 Фосфор и его соединения
  • 8.9 Углерод и его важнейшие соединения
  • 8.10 Кремний и его важнейшие соединения
  • ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
  • 9.1 Основные положения органической химии. Углеводороды
  • 9.2 Электронные эффекты заместителей в органических соединениях
  • 9.3 Предельные углеводороды (алканы)
  • 9.3.1 Насыщенные УВ. Метан
  • 9.4 Понятие о циклоалканах
  • 9.5 Непредельные углеводороды
  • 9.6 Диеновые углеводороды (алкадиены)
  • 9.7 Алкины
  • 9.8 Ароматические углеводороды
  • 9.9 Природные источники углеводородов
  • 10.1 Кислородсодержащие органические соединения
  • 10.2 Фенолы
  • 10.3 Альдегиды
  • 10.4 Карбоновые кислоты
  • 10.5 Сложные эфиры. Жиры
  • 10.6 Понятие о поверхностно-активных веществах
  • 10.7 Углеводы
  • 11.1 Амины. Аминокислоты
  • 11.2 Белки
  • 11.3 Понятие о гетероциклических соединениях
  • 11.4 Нуклеиновые кислоты
  • 12.1 Высокомолекулярные соединения
  • 12.2 Синтетические волокна

Разрушение комплексной соли

Опыт № 3. Взаимодействие раствора тетрагидроксоалюминината натрия с соляной кислотой и углекислым газом

К раствору гидроксоалюмината натрия будем добавлять по каплям разбавленный раствор соляной кислоты. Наблюдаем выпадение осадка гидроксида алюминия и его последующее растворение:

Na[Al(OH)4] + HCl = Al(OH)3¯ + NaCl + H2O

Al(OH)3+ 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Тетрагидроксоалюминат натрия неустойчив и в кислой среде разрушается. Посмотрим, разрушает ли комплекс слабая угольная кислота.

Через раствор тетрагидроксоалюмината натрия будем пропускать углекислый газ. Углекислый газ, в свою очередь, получаем по реакции между мрамором и соляной кислотой. Через некоторое время образуется взвесь нерастворимого в воде гидроксида алюминия, которая при дальнейшем пропускании углекислого газа не исчезает.

Na[Al(OH)4] + CO2= Al(OH)3 + NaHCO3

Т. е. избыток углекислоты не растворяет гидроксид алюминия.

Подведение итогов урока

Чтобы получить нерастворимый в воде гидроксид алюминия, надо провести реакцию между раствором соли алюминия и небольшим количеством раствора щелочи (т. к. в избытке щелочи гидроксид алюминия растворяется). Полученный гидроксид алюминия прореагировал и со щелочью, и с кислотой, а значит, он проявил амфотерные свойства. При взаимодействии с раствором щелочи гидроксид алюминия образует комплексную соль, которая разрушается в кислой среде.

Список литературы

  1. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Химия. Учебник для 10 класса общеобр. учрежд. Профильный уровень. – М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2008. (§ 54)
  2. Кузнецова Н.Е., Литвинова Т.Н., Лёвкин А.Н. Химия: 11 класс: Учебник для учащихся общеобраз. учрежд. (профильный уровень): в 2-х ч. Ч.2. М.: Вентана-Граф, 2008. (с. 110–111)
  3. Радецкий А.М. Химия. Дидактический материал. 10–11 классы. – М.: Просвещение, 2011.
  4. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Алхимик (Источник).
  2. Алхимик (Источник).
  3. Chemport (Источник).
  4. Lidijavk.ucoz.ru (Источник).

Домашнее задание

  1. с. 27-29 №№ 5.1, 5.15, 5.25 из сборника задач и упражнений по химии для средней школы (Хомченко И.Д.), 2008.
  2. Запишите уравнение реакции, в результате которой образуется гидроксид хрома (III); проиллюстрируйте уравнениями реакций амфотерный характер данного гидроксида. 

Использует [ редактировать ]

Огнезащитный наполнитель править

Гидроксид алюминия также находит применение в качестве огнестойкого наполнителя для полимеров. Он выбран для этих целей, потому что он бесцветен (как и большинство полимеров), недорог и обладает хорошими огнезащитными свойствами. Гидроксид магния и смеси хантита и гидромагнезита используются аналогичным образом Он разлагается примерно при 180 ° C (356 ° F), поглощая значительное количество тепла в процесс и испускание водяного пара. Помимо того, что он ведет себя как антипирен, он очень эффективен в качестве подавителя дыма в широком спектре полимеров, особенно в полиэфирах, акрилах, этиленвинилацетате, эпоксидных смолах, ПВХ и резине.

Предшественник соединений Al править

Гидроксид алюминия является сырьем для производства других соединений алюминия: специального кальцинированного оксида алюминия, сульфата алюминия , хлорида полиалюминия, хлорида алюминия , цеолитов , алюмината натрия , активированного оксида алюминия и нитрата алюминия .

Свежеосажденный гидроксид алюминия образует гели , которые являются основой применения солей алюминия в качестве флокулянтов при очистке воды. Этот гель со временем кристаллизуется. Гели гидроксида алюминия могут быть дегидратированы (например, с использованием смешивающихся с водой неводных растворителей, таких как этанол ) с образованием порошка аморфного гидроксида алюминия, который легко растворяется в кислотах. Нагревание превращает его в активированный оксид алюминия, который используется в качестве осушителей , адсорбента при очистке газов и носителей катализаторов .

Фармацевтика править

Под общим названием «альгельдрат» гидроксид алюминия используется в качестве антацида у людей и животных (в основном кошек и собак). Он предпочтительнее других альтернатив, таких как бикарбонат натрия, поскольку Al (OH) 3 , будучи нерастворимым, не увеличивает pH желудка выше 7 и, следовательно, не вызывает секрецию избытка кислоты желудком. Торговые марки включают Alu-Cap, Aludrox, Gaviscon или Pepsamar. Он вступает в реакцию с избытком кислоты в желудке, снижая кислотность содержимого желудка что может облегчить симптомы язвы , изжоги или диспепсии . Такие продукты могут вызвать запор., потому что ионы алюминия подавляют сокращения гладкомышечных клеток в желудочно-кишечном тракте, замедляя перистальтику и удлиняя время, необходимое для прохождения стула через толстую кишку . Некоторые такие продукты разработаны для минимизации таких эффектов за счет включения гидроксида магния или карбоната магния в равных концентрациях , которые обладают уравновешивающим слабительным действием.

Это соединение также используется для контроля гиперфосфатемии (повышенного уровня фосфата или фосфора в крови) у людей и животных, страдающих почечной недостаточностью. Обычно почки отфильтровывают избыток фосфата из крови, но почечная недостаточность может вызвать накопление фосфата. Соль алюминия при попадании внутрь связывается с фосфатом в кишечнике и снижает количество фосфора, которое может абсорбироваться.

Осажденный гидроксид алюминия включен в качестве адъюванта в некоторые вакцины (например, вакцину против сибирской язвы ). Одной из хорошо известных марок адъюванта гидроксида алюминия является Alhydrogel, производимый Brenntag Biosector. мертвая ссылка Поскольку он хорошо поглощает белок, он также действует для стабилизации вакцин, предотвращая осаждение белков в вакцине или прилипание к стенкам контейнера во время хранения. Гидроксид алюминия иногда называют « квасцами », этот термин обычно используется для обозначения одного из нескольких сульфатов. необходима цитата

Составы вакцин, содержащие гидроксид алюминия, стимулируют иммунную систему , вызывая высвобождение мочевой кислоты , иммунологического сигнала . Это сильно привлекает определенные типы моноцитов, которые дифференцируются в дендритные клетки . Дендритные клетки улавливают антиген, переносят его в лимфатические узлы и стимулируют Т-клетки и В-клетки . По-видимому, способствует индукции хорошего ответ, поэтому полезен для иммунизации против патогенов, которые блокируются антителами. Тем не менее, он имеет мало возможностей , чтобы стимулировать клеточный ответ (Th1) иммунного, важный для защиты от многих патогенов, и не является полезным , когда антиген представляет собой пептид , основанный.

Химические свойства гидроксида алюминия. Химические реакции гидроксида алюминия:

Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.

Химические свойства гидроксида алюминия аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом натрия:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (t ≈ 1000 °C),

Al(OH)3 + 3NaOH → Na3[Al(OH)6],

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].

В результате реакции образуются в первом случае – алюминат натрия и вода, во втором – гексагидроксоалюминат натрия, в третьем – тетрагидроксоалюминат натрия. В третьем случае в качестве исходного вещества гидроксид натрия используется в виде концентрированного раствора.

2. реакция гидроксида алюминия с гидроксидом калия:

Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O (t ≈ 1000 °C),

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4].

В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором – тетрагидроксоалюминат калия. Во втором случае в качестве исходного вещества гидроксид калия используется в виде концентрированного раствора.

3. реакция гидроксида алюминия с азотной кислотой:

Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O.

В результате реакции образуются нитрат алюминия и вода.

Аналогично проходят реакции гидроксида алюминия и с другими кислотами.

4. реакция гидроксида алюминия с фтороводородом:

Al(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O,

6HF + Al(OH)3 → H3[AlF6] + 3H2O.

В результате реакции образуются в первом случае – фторид алюминия и вода, во втором – гексафтороалюминат водорода и вода. При этом фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используется в виде раствора.

5. реакция гидроксида алюминия с бромоводородом:

Al(OH)3 + 3HBr → AlBr3 + 3H2O.

В результате реакции образуются бромид алюминия и вода.

6. реакция гидроксида алюминия с йодоводородом:

Al(OH)3 + 3HI → AlI3 + 3H2O.

В результате реакции образуются йодид алюминия и вода.

7. реакция термического разложения гидроксида алюминия:

Al(OH)3 → AlO(OH) + H2O (t = 200 °C),

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (t = 575 °C).

В результате реакции образуются в первом случае – метагидроксид алюминия и вода, во втором – оксид алюминия и вода.

8. реакция гидроксида алюминия и карбоната натрия:

2Al(OH)3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O.

В результате реакции образуются алюминат натрия, оксид углерода (IV) и вода.

10. реакция гидроксида алюминия и гидроксида кальция:

Ca(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ca[Al(OH)4]2.

В результате реакции образуется тетрагидроксоалюмината кальция.

Модифицирующие добавки в промышленности

Технические и технологические свойства материалов напрямую связаны со структурными параметрами. Модифицирующие вещества придают материалам порой самые неожиданные свойства: огнестойкая древесина и пластмасса, пенобетон и многие другие применения мелкодисперсных добавок. Модифицированные материалы находят практическое применение в промышленности.

  1. Металлы в чистом виде используются крайне редко — только легированные и сплавы. Изменение их свойств — модификация в чистом виде.
  2. Для химического производства принципиальное значение имеют устойчивость к агрессивному воздействию кислот и щелочей, высоких температур.
  3. В производстве лакокрасочных материалов модифицирующие добавки улучшают пленкообразование и повышают стабильность и долговечность красок, придают новые свойства. Влагостойкие краски, защита от УФ-лучей, поглощение свободных радикалов — далеко неполный перечень приобретенных модифицированных свойств.

Изменение структуры твердого или жидкого состояния вещества влечет за собой изменение свойств — прочности, пластичности, упругости, тепло- и электропроводности, вязкости и многих других. Экономическая эффективность применения модифицирующих добавок изучена далеко не полностью.

Структура [ править ]

Al (OH) 3 состоит из двойных слоев гидроксильных групп, причем ионы алюминия занимают две трети октаэдрических отверстий между двумя слоями. Распознаются четыре полиморфа . Все слои состоят из октаэдрических единиц гидроксида алюминия с водородными связями между слоями. Полиморфы различаются по наложению слоев. Все формы Al (OH) 3 кристаллы гексагональной [ оспаривалось — обсудить ] :

  • гиббсит также известен как γ-Al (OH) 3 или α-Al (OH) 3 [ необходима ссылка ]
  • байерит также известен как α-Al (OH) 3 или тригидрат β-оксида алюминия
  • нордстрандит также известен как Al (OH) 3
  • дойлит

Гидрагиллит , который когда-то считался гидроксидом алюминия, представляет собой фосфат алюминия . Тем не менее, и гиббсит, и гидраргиллит относятся к одному и тому же полиморфизму гидроксида алюминия, причем гиббсит чаще всего используется в Соединенных Штатах, а гидраргиллит чаще используется в Европе. Гидраргиллит назван в честь греческих слов, обозначающих воду ( гидра ) и глина ( аргиллы ).

Получение гидроксида алюминия:

Гидроксид алюминия получают в результате следующих химических реакций:

  1. 1. в результате взаимодействия хлорида алюминия и гидроксида натрия:

При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.

Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи, избегая их избытка.

  1. 2. в результате взаимодействия хлорида алюминия, карбоната натрия и воды:

При этом гидроксид алюминия выпадает в виде белого студенистого осадка.

Гидроксид алюминия получают также при взаимодействии водорастворимых солей алюминия с карбонатами щелочных металлов.

Использует

Огнезащитный наполнитель

Гидроксид алюминия также находит применение в качестве огнезащитного наполнителя для полимеров. Он выбран для этих целей, потому что он бесцветный (как и большинство полимеров), недорогой и обладает хорошими огнезащитными свойствами. Гидроксид магния и смеси хунтита и гидромагнезита используются аналогичным образом. Он разлагается при температуре около 180 ° C (356 ° F), поглощая при этом значительное количество тепла и выделяя водяной пар. Помимо того, что он ведет себя как антипирен, он очень эффективен в качестве подавителя дыма в широком спектре полимеров, особенно в полиэфирах, акриловых красках, этиленвинилацетате, эпоксидных смолах, ПВХ и резине.

Предшественник соединений Al

Гидроксид алюминия является сырьем для производства других соединений алюминия: специального кальцинированного оксида алюминия, сульфата алюминия , хлорида полиалюминия, хлорида алюминия , цеолитов , алюмината натрия , активированного оксида алюминия и нитрата алюминия .

Свежеосажденный гидроксид алюминия образует гели , которые являются основой для применения солей алюминия в качестве флокулянтов при очистке воды. Этот гель со временем кристаллизуется. Гели гидроксида алюминия могут быть дегидратированы (например, с использованием смешивающихся с водой неводных растворителей, таких как этанол ) с образованием порошка аморфного гидроксида алюминия, который легко растворяется в кислотах. Нагревание превращает его в активированный оксид алюминия, который используется в качестве осушителей , адсорбента при очистке газов и носителей катализаторов .

Фармацевтическая

Под общим названием «альгельдрат» гидроксид алюминия используется в качестве антацида у людей и животных (в основном кошек и собак). Он предпочтительнее других альтернатив, таких как бикарбонат натрия, потому что Al (OH) 3 , будучи нерастворимым, не увеличивает pH желудка выше 7 и, следовательно, не вызывает секрецию избытка кислоты желудком. Торговые марки включают Alu-Cap, Aludrox, Gaviscon или Pepsamar. Он реагирует с избытком кислоты в желудке, снижая кислотность содержимого желудка, что может облегчить симптомы язвы , изжоги или диспепсии . Такие продукты могут вызывать запор , потому что ионы алюминия подавляют сокращения гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта, замедляя перистальтику и удлиняя время, необходимое для прохождения стула через толстую кишку . Некоторые такие продукты разработаны для минимизации таких эффектов за счет включения гидроксида магния или карбоната магния в равных концентрациях , которые обладают уравновешивающим слабительным действием.

Это соединение также используется для контроля гиперфосфатемии (повышенного уровня фосфата или фосфора в крови) у людей и животных, страдающих почечной недостаточностью. Обычно почки отфильтровывают избыток фосфата из крови, но почечная недостаточность может вызвать накопление фосфата. Соль алюминия при попадании внутрь связывается с фосфатом в кишечнике и снижает количество фосфора, которое может абсорбироваться.

Осажденный гидроксид алюминия включен в качестве адъюванта в некоторые вакцины (например, вакцину против сибирской язвы ). Одной из хорошо известных марок адъюванта гидроксида алюминия является Alhydrogel, производимый Brenntag Biosector. Поскольку он хорошо поглощает белок, он также действует для стабилизации вакцин, предотвращая осаждение белков в вакцине или прилипание к стенкам контейнера во время хранения. Гидроксид алюминия иногда называют « квасцами », этот термин обычно используется для обозначения одного из нескольких сульфатов.

Составы вакцин, содержащие гидроксид алюминия, стимулируют иммунную систему , вызывая высвобождение мочевой кислоты , что является иммунологическим сигналом . Это сильно привлекает определенные типы моноцитов, которые дифференцируются в дендритные клетки . Дендритные клетки улавливают антиген, переносят его в лимфатические узлы и стимулируют Т-клетки и В-клетки . Похоже, что он способствует индукции хорошего ответа , поэтому полезен для иммунизации против патогенов, которые блокируются антителами. Тем не менее, он имеет мало возможностей , чтобы стимулировать клеточный ответ (Th1) иммунного, важный для защиты от многих патогенных микроорганизмов, не является полезным , когда антиген является пептид основанным.

Физические свойства

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.

Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:

16 % 18 % 20 % 24 % 28 % 30 % 32 %
1 % 2 % 4 % 6 % 8 % 10 % 12 % 14 %
Плотность, г/л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6

Противопоказания

Абсолютными противопоказаниями для целесообразности применения являются:

  1. Индивидуальная гиперчувствительность.
  2. Сенильная деменция. Болезнь Альцгеймера. Повышение концентрации анионов алюминия в крови являются фактором риска для усугубления течения заболевания.
  3. Почечнокаменная болезнь. Хроническая почечная недостаточность. Так как препарат образует в кишечнике нерастворимые комплексы с фосфатами и препятствует всасыванию фосфора.
  4. Сниженное содержание фосфатов в крови (гипофосфатемия). Это грозит нарушением деятельности костной, сердечнососудистой и дыхательной систем.
  5. Проктогенные и кологенные запоры.
  6. Паралитическая кишечная непроходимость. Гидроокись алюминия замедляет моторику кишечника.
  7. Беременность. Лактация.

Имеются также и относительные противопоказания по применению препарата, соблюдая особую осторожность и под строгим контролем специалиста:

  • сахарный диабет 1 и 2 типа;
  • употребление пищи с низким содержанием фосфатов;
  • лечение на аппарате «искусственная почка» (гемодиализ);
  • незначительная степень тяжести ХПН.

Сплавы алюминия

Сплавы, повышающие прочность и другие свойства алюминия, получают введением в него легирующих добавок, таких, как медь, кремний, магний, цинк, марганец.

Дуралюмин (дюраль, дюралюминий, от названия немецкого города, где было начато промышленное производство сплава). Сплав алюминия (основа) с медью (Cu: 2,2-5,2%), магнием (Mg: 0,2-2,7%) марганцем(Mn: 0,2-1%). Подвергается закалке и старению, часто плакируется алюминием. Является конструкционным материалом дла авиационного и транспортного машиностроения.

Силумин — легкие литейные сплавы алюминия (основа) с кремнием (Si: 4-13%), иногда до 23% и некоторыми другими элементами: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Изготавливают детали сложной конфигурации, главным образом в авто- и авиастроении.

Магналии — сплавы алюминия (основа) с магнием (Mg: 1-13%) и другими элементами, обладающие высокой коррозийной стойкостью, хорошей свариаемостью, высокой пластичностью. Изготавливают фасонные отливки (литейные магналии), листы, проволоку, заклепки и т.д. (деформируемые магналии).

Основные достоинства всех сплавов алюминия состоит в их малой плотностью (2,5-2,8 г/см3), высокая прочность (в расчете на единицу веса), удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии, сравнительная дешевизна и простота получения и обработка.

Алюминиевые сплавы применяются в ракетной технике, в авиа-, авто-, судо- и приборостроении, в производстве посуды, спорттоваров, мебели, рекламе и других отраслях промышленности.

Противопоказания

Абсолютными противопоказаниями для целесообразности применения являются:

  1. Индивидуальная гиперчувствительность.
  2. Сенильная деменция. Болезнь Альцгеймера. Повышение концентрации анионов алюминия в крови являются фактором риска для усугубления течения заболевания.
  3. Почечнокаменная болезнь. Хроническая почечная недостаточность. Так как препарат образует в кишечнике нерастворимые комплексы с фосфатами и препятствует всасыванию фосфора.
  4. Сниженное содержание фосфатов в крови (гипофосфатемия). Это грозит нарушением деятельности костной, сердечнососудистой и дыхательной систем.
  5. Проктогенные и кологенные запоры.
  6. Паралитическая кишечная непроходимость. Гидроокись алюминия замедляет моторику кишечника.
  7. Беременность. Лактация.

Имеются также и относительные противопоказания по применению препарата, соблюдая особую осторожность и под строгим контролем специалиста:

  • сахарный диабет 1 и 2 типа;
  • употребление пищи с низким содержанием фосфатов;
  • лечение на аппарате «искусственная почка» (гемодиализ);
  • незначительная степень тяжести ХПН.

Показания к применению

Этот препарат алюминия используется при следующих назначениях:

  • интоксикации (для нейтрализации токсических продуктов в кишечнике);
  • при повышенной кислотности желудочного сока, как адсорбирующее и местное антацидное средство;
  • наружно: в качестве присыпок, как обволакивающее средство (впитывает воспалительный экссудат, оказывая подсушивающее действие, и этим ускоряет заживление ран; механически защищает поврежденные участки от раздражения);
  • стрессовые язвы. Язвенные кровотечения;
  • гастрит с повышенной кислотностью;
  • эпигастральные желудочные боли;
  • хиатальная грыжа;
  • гиперфосфатемия;
  • изжога;
  • профилактическая терапия при хронических заболеваниях ЖКТ.

Данная соль также используется в фармацевтическом производстве:

  • как наполнитель при изготовлении пилюль и таблеток;
  • как адъювант при изготовлении вакцин.

Перед началом приема препарата рекомендована консультация гастроэнтеролога.