Однією з найбільш широко використовуваних в промисловості речовин є гідроксид алюмінію. У цій статті про нього йтиметься.
Що таке гідроксид?
Це хімічна сполука, яка утворюється при взаємодії оксиду з водою. Існує три їх різновиди: кислотні, основні та амфотерні. Перші і другі поділяються на групи залежно від їх хімічної активності, властивостей і формули.
Що таке амфотерні речовини?
Амфотерними можуть бути оксиди і гідроксиди. Це такі речовини, для яких характерно проявляти як кислотні, так і основні властивості, залежно від умов реакції, використовуваних реагентів тощо. До амфотерних оксидів належать два види оксиду заліза, оксид марганцю, свинцю, берилію, цинку, а також алюмінію. Останній, до речі, найчастіше отримують з його гідроксиду. До амфотерних гідроксидів можна віднести гідроксид берилію, заліза, а також гідроксид алюмінію, який ми сьогодні і розглянемо в нашій статті.
Фізичні властивості гідроксиду алюмінію
Ця хімічна сполука - це тверда біла речовина. Воно не розчиняється у воді.
Гідроксид алюмінію - хімічні властивості
Як вже було сказано вище, це найбільш яскравий представник групи амфотерних гідроксидів. Залежно від умов реакції, він може виявляти як основні, так і кислотні властивості. Ця речовина здатна розчинятися в кислотах, при цьому утворюється сіль і вода.
Наприклад, якщо змішати його з хлорною кислотою в рівній кількості, то отримаємо алюміній хлорид з водою також в однакових пропорціях. Також ще одна речовина, з якою реагує гідроксид алюмінію, - гідроксид натрію. Це типовий основний гідроксид. Якщо змішати в рівних кількостях розглянуту речовину і розчин гідроксиду натрію, то отримаємо з 'єднання під назвою тетрагідроксоалюмінат натрію. У його хімічній структурі міститься атом натрію, атом алюмінію, по чотири атоми оксигена і гідрогену. Однак при сплавленні цих речовин реакція йде дещо по-іншому, і утворюється вже не ця сполука. У результаті цього процесу можна отримати метаалюмінат натрію (в його формулу входять по одному атому натрію і алюмінію і два атома оксигена) з водою в рівних пропорціях, за умови, якщо змішати однакову кількість сухих гідроксидів натрію і алюмінію і подіяти на них високою температурою. Якщо ж змішати його з гідроксидом натрію в інших пропорціях, можна отримати гексагідрокалюмінат натрію, який містить три атоми натрію, один атом алюмінію і по шість оксигена і гідрогену. Для того щоб утворилася дана речовина, потрібно змішати розглянуту речовину і розчин гідроксиду натрію в пропорціях 1:3 відповідно. За описаним вище принципом можна отримати з 'єднання під назвою тетрагідроксоалюмінат калію і гексагідроксоалюмінат калію. Також розглянута речовина схильна до розкладання при впливі на неї дуже високих температур. Внаслідок такого роду хімічної реакції утворюється оксид алюмінію, який також володіє амфотерністю, і вода. Якщо взяти 200 г гідроксиду і нагріти його, то отримаємо 50 г оксиду і 150 г води. Крім своєрідних хімічних властивостей, дана речовина проявляє також і звичайні для всіх гідроксидів властивості. Воно вступає у взаємодію з солями металів, які мають нижчу хімічну активність, ніж алюміній. Для прикладу можна розглянути реакцію між ним і хлоридом міді, для якої потрібно взяти їх у співвідношенні 2:3. При цьому виділиться водорозчинний хлорид алюмінію і осад у вигляді гідроксиду купрума в пропорціях 2:3. Також розглянута речовина реагує і з оксидами подібних металів, для прикладу можна взяти сполуку тієї ж міді. Для проведення реакції буде потрібен гідроксид алюмінію і оксид купрума у співвідношенні 2:3, в результаті чого отримаємо алюміній оксид і гідроксид міді. Властивостями, які були описані вище, також мають і інші амфотерні гідроксиди, такі як гідроксид заліза або берилію.
Що таке гідроксид натрію?
Як видно вище, існує багато варіантів хімічних реакцій гідроксиду алюмінію з гідроксидом натрію. Що ж це за речовина? Це типовий основний гідроксид, тобто хімічно активна, розчинна у воді основа. Він володіє всіма хімічними властивостями, які характерні для основних гідроксидів.
Тобто він може розчинятися в кислотах, наприклад, при змішуванні натрій гідроксиду з хлорною кислотою в рівних кількостях можна отримати харчову сіль (хлорид натрію) і воду в пропорції 1:1. Також даний гідроксид вступає в реакції з солями металів, які володіють більш низькою хімічною активністю, ніж натрій, і їх оксидами. У першому випадку відбувається стандартна реакція обміну. При додаванні до нього, наприклад, хлориду срібла, утворюється хлорид натрію і гідроксид срібла, який випадає в осад (реакція обміну здійснена тільки у випадку, якщо одна з речовин, отриманих в її результаті, буде осадом, газом або водою). При додаванні до натрій гідроксиду, наприклад, оксиду цинку, отримуємо гідроксид останнього і воду. Однак набагато більш специфічними є реакції даного гідроксиду AlOH, які були описані вище.
Отримання AlOH
Коли ми вже розглянули основні його хімічні властивості, можна поговорити про те, як же його добувають. Основний спосіб отримання цієї речовини - проведення хімічної реакції між сіллю алюмінію і натрій гідроксидом (може використовуватися і калій гідроксид).
При такого роду реакції утворюється сам AlOH, що випадає в білий осад, а також нова сіль. Наприклад, якщо взяти алюміній хлорид і додати до нього в три рази більше гідроксиду калію, то отриманими речовинами будуть розглядається в статті хімічна сполука і в три рази більше хлориду калію. Також існує метод отримання AlOH, який передбачає проведення хімічної реакції між розчином солі алюмінію і карбонатом основного металу, для прикладу візьмемо натрій. Для отримання гідроксиду алюмінію, кухонної солі та вуглекислого газу в пропорціях 2:6:3 необхідно змішати хлорид алюмінію, карбонат натрію (соду) і воду в співвідношенні 2:3:3.
Де використовується алюміній гідроксид?
Гідроксид алюмінію знаходить своє застосування в медицині.
Завдяки його здатності нейтралізувати кислоти, препарати з його вмістом рекомендуються при випалі. Також його виписують при виразках, гострих і хронічних запальних процесах кишечника. Крім того, гідроксид алюмінію використовують у виготовленні еластомерів. Також він широко застосовується в хімічній промисловості для синтезу оксиду алюмінію, алюмініатів натрію - ці процеси були розглянуті вище. Крім того, його часто використовують під час очищення води від забруднень. Також дана речовина широко застосовується у виготовленні косметичних засобів.
Де застосовуються речовини, які можна отримати з його допомогою?
Оксид алюмінію, який може бути отриманий внаслідок термічного розкладання гідроксиду, використовується при виготовленні кераміки, застосовується як каталізатор для проведення різноманітних хімічних реакцій. Тетрагідроксоалюмінат натрію знаходить своє використання в технології фарбування тканин.