У повсякденному житті кожен з нас щохвилини стикається з неймовірною кількістю хімічних речовин, як природних, так і створених самою людиною. Зупинимося на двох хімічних сполуках: сульфат алюмінію, гідроксид алюмінію. Що це таке і чому варто звернути на них увагу?
Щоб познайомитися, потрібно заземлитися
Алюміній сульфат (глинозем) поряд з алюмосиликатами і різними видами глини становить основну масу земної кори. Це дозволяє алюмінію займати перше місце серед металів за поширеністю на Землі. У природі сульфат алюмінію, формула якого Al2(SO4) * 18H2O, є кристалогідрат і являє собою розчинні у воді кристали білого кольору з сірим, блакитним або рожевим відтінком.
На відміну від алюмінію сульфату, гідроксид його представляє собою біла тверда речовина, нерозчинний у воді. Алюміній сульфат, гідроксид алюмінію, каолініт широко поширені. Їх добувають в Сибіру, Криму, Китаї, Японії, а також в країнах Центральної і Південної Америки.
Зри в пробірку
Щоб пізнати істину, визначимо, якими ж хімічними властивостями володіють сульфат і гідроксид Al. Перефразуємо крилатий вислів Козьми Пруткова «Зри в корінь!» На більш прагматичне: «Зри в пробірку!»
Почнемо з гідроксиду Al, представивши це речовина в образі дволикого Януса. Зовсім трохи хімічних сполук здатні одночасно реагувати і з кислотами, і з лугами. Така «дволикість» в хімії називається амфотерного. Так, в реакціях гідроксиду алюмінію з кислотою отримуємо середні солі.
Розглядаючи взаємодію гідроксиду алюмінію Al (OH)3 з лугами, будемо уважні і врахуємо умови, при яких відбувається реакція. Саме від них будуть залежати кінцеві продукти:
Сам же гідроксид Al (OH)3 отримують в лабораторії непрямим шляхом, тобто не з оксиду і води, що в цьому випадку неможливо, а з солі алюмінію. Для цього беруть розчин сульфату алюмінію і діють на нього лугом, наприклад їдким натром, обережно вливаючи його по краплях.
В результаті в пробірці утворюється осад білого кольору - гідроксид Al (OH)3 .
Підсумовуючи все вище наведені реакції, що доводять амфотерность гідроксиду алюмінію, зробимо висновок: в кислому середовищі хімічну рівновагу зміщується в бік утворення солей Al, а в лужному - в бік утворення метаалюмінатов або гідроксоалюмінат.
підтримує традиції
Відпочинемо від складнощів «дволикість» амфотерного гідроксиду алюмінію і звернемося до традиційної середньої солі - сульфату алюмінію. Ніяких відступів від правил. Розчини середніх солей реагують з лугами, з кислотами, з іншими солями, з металами, що стоять в ряду Бекетова (ряд напруг металів) до метала, іон якого міститься в молекулі солі. Наприклад, алюміній сульфат в розчині буде реагувати з літієм, калієм, кальцієм, натрієм і магнієм. Підтвердимо це рівняннями реакцій.
Сульфат алюмінію, формула якого Al2(SO4)3, є продуктом взаємодії слабкої основи гідроксиду алюмінію Al (OH)3 і сильною сульфатної кислоти H2SO4. Тому в водному розчині він легко гідролізує. Надлишок іонів водню H+ виявляється за допомогою індикатора лакмусу, змінює свій синій колір в розчині сульфату алюмінію на червоний. Таким чином, ми встановлюємо, що розчин сульфату алюмінію має кислу реакцію.
Можна було б продовжити заглиблюватися в приємні і хвилюючі для хіміка-естета подробиці даної теми, якби далеко ще не замаячила підозріло-скептичне обличчя з питанням: «Ну і що я з цього матиму?»
Вони прийдуть на допомогу
Щоб розвіяти всі сумніви, скажімо, що ви вже маєте масу корисних і навіть життєво необхідних речей, завдяки таким з`єднанням, як алюміній сульфат, гідроксид алюмінію і іншим алюминийсодержащих реагентів. В першу чергу Al (OH)3 використовують для очищення жорсткої води. Після цього процесу вода стає більш прозорою і світліше і звільняється від солей, що роблять її жорсткою.
У прагненні бути завжди красивими і доглянутими нам допомагають лосьйони, гелі, тоніки. Але ж вони теж містять алюміній сульфат. Широко рекламована інновація в індустрії дезодорантів-антиперспірантів під назвою «кристали свіжості» - не що інше, як алюмокалієві галун, компонентом яких є алюміній сульфат. З`єднання алюмінію мають обволікаючу здатність і тому використовуються також у виробництві різнокольорових бавовняних тканин і в фармакології.
