Сульфа́т алюми́ния — сложное неорганическое соединение , соль алюминия и серной кислоты с химической формулой Al ₂ ( S O ₄ ) ₃ . Выглядит как бесцветные кристаллы, может образовывать кристаллогидраты с различным содержанием воды. Применяется при очистке воды, крашении тканей, дублении кож, как реактив в фотографии, для получения квасцов .

Физические свойства

Бесцветные кристаллы, пластинки или порошок. Имеет орторомбическую решетку. Плотность — 2,710 г/см ³ , удельная теплоёмкость при постоянном давлении — 259,6 Дж/(моль К). Плохо растворим в спиртах, хорошо растворим в воде, гигроскопичен. Устойчив при обычной температуре .

Образует кристаллогидрат с формулой Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ·18H ₂ O, выглядящий как бесцветные кристаллы, плавящиеся при 86,5 °C (с разложением) и с плотностью 1,690 г/см ³ . При длительном хранении 18-водный кристаллогидрат может частично выветриваться до содержания 14—14,5 молекул воды. 18-водный кристаллогидрат теряет воду при нагревании, образуя формы :

• 150 °C — Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ·14 H ₂ O,
• 160 °C — Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ·10 H ₂ O,
• 250 °C — Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ·3 H ₂ O,
• 420 °C — полностью безводную.

Химические свойства

• Сульфат алюминия разлагается при температуре выше 580 °C на γ-модификацию окиси алюминия и серный ангидрид :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}\ {\xrightarrow {580\ ^{\circ }C}}\ Al_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}$

• Задубливает желатиновые фотослои, что используется в производстве фотографических материалов для повышения механической прочности слоев фотоэмульсии, а в цветной фотографии также для предохранения красителей от гидролитического распада. Механизм дубления обусловлен связыванием ионами алюминия ионизированных карбоксильных групп желатины .

• Гидролизуется горячей водой:

${\displaystyle {\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O\ \xrightarrow {100^{o}C} \ 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}SO_{4}}}}$

• При сплавлении со щелочами образует алюминаты :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}+8NaOH\ \xrightarrow {900-1000^{o}C} \ 2NaAlO_{2}+3Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}$

• В холодном концентрированном растворе аммиака образует осадок гидроксида, а в горячем – метагидроксида алюминия :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}+6NH_{3}*H_{2}O\ \xrightarrow {} \ 2Al(OH)_{3}\downarrow +3(NH_{4})_{2}SO_{4}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Al_{2}(SO_{4})_{3}+6NH_{3}*H_{2}O\ \xrightarrow {t} \ 2AlO(OH)\downarrow +3(NH_{4})_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}$

Получение

Сульфат алюминия получают взаимодействием гидроксида алюминия с серной кислотой :

${\displaystyle {\mathsf {2Al(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ Al_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}$

Также сульфат алюминия получают взаимодействием алюминия с серной кислотой :

${\displaystyle {\mathsf {2Al+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ Al_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}\uparrow }}}$

Применение

Сульфат алюминия применяется как коагулянт для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения и используется в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.

Используется в качестве пищевой добавки E520 .

В фотографии входит в составы стабилизирующих растворов и дубящих фиксажей .

Примечания

Литература

• Волохов Ю. А. Алюминия сульфат : статья // Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия , 1988. — Т. 1: А—Дарзана. — С. 121. — 623 с.
• Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К. : Тэхника, 1988. — 335 с. — ISBN 5-335-00125-4 .
• Джеймс Т. Теория фотографического процесса = The theory of the photographic process / пер. 4-го американского изд. под ред. . — 2-е русское изд. — Л. : «Химия». Ленинградское отделение., 1980. — 672 с.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .