الشب

حول Alum

يشير الشب إلى فئة من المركبات ذات الصيغة الجزيئية العامة AB (SO ₄) _{2 •12H 2} O، حيث A هو كاتيون أحادي التكافؤ و B هو كاتيون ثلاثي التكافؤ. في بعض الصناعات، قد تشير كلمة «الشب» إلى مركبات كيميائية مختلفة. على سبيل المثال، في صناعة الورق، يمكن أن يُعرف «الشب» باسم كبريتات الألومنيوم (أو شبة صانع الورق) بينما في الصناعة الطبية، يُشار إلى الشب باسم هيدروكسيد الألومنيوم. في هذه الحالة، سنعرف «الشب» على أنه كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم المائية أو شبة البوتاسيوم، التي لها الصيغة الجزيئية لـ KaL (SO ₄) _{2 •12H 2} O. كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم، المعروفة باسم شبة البوتاس، هي مركب بلوري أبيض مزدوج الكبريتات له الصيغة AlK (SO ₄) _{2 · 12H 2} O. وهو قابل للذوبان في الماء. إنها مادة استرطابية ترطب عند تعرضها للهواء ترطب (تمتص الماء). اعتمادًا على كمية جزيئات الماء الموجودة، يتم تمثيل هذه الهيدرات بالصيغ الكيميائية AlK (SO ₄) _{2 · 12H 2} O أو K ₂ SO _{4 Al 2 (SO 4}) ₃ · 24H ₂ O. يحتوي شكل المسحوق على نقطة انصهار تبلغ 92.5 درجة مئوية ويمكن إذابته بسهولة في الماء. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه المادة على خاصية تعرف باسم القابض وهي القدرة على تقييد أنسجة الجسم وتقييد تدفق الدم. الشب قابل للذوبان في الماء ويسيل عند التسخين. تحت التسخين المستمر، يتم التخلص من ماء التبلور ويصبح الملح مزبدًا ويتضخم، مما ينتج عنه مسحوق غير متبلور. الشب حمضي أيضًا

تاريخيًا، يمكن استخدام الشب لمعالجة المياه ويعمل كعلاج لالتهاب اللوزتين. ومع ذلك، فقد تم استبداله بالكامل تقريبًا بفوسفات الألومنيوم وهيدروكسيد الألومنيوم في اللقاحات التجارية. حاليًا، يتم استخدامه في العديد من التطبيقات، على سبيل المثال كمادة قابضة ومطهرة في تحضير الطعام وكمادة ندفية في تنقية المياه.

عملية التصنيع

يتم استخدام البوكسيت المعدني أو الطين للحصول على الشب عن طريق التكليس اللطيف. يتضمن خلط مادة البداية بحمض الكبريتيك. يتم تسخين الخليط الناتج تدريجياً إلى درجة الغليان ويسمح له بالوقوف لفترة من الزمن. سيعطينا هذا حلاً واضحًا حيث ستتم إضافة كبريتات البوتاسيوم والسماح لها بالتبلور.

عند استخدام الكريوليت، يتم خلط الكريوليت بكربونات الكالسيوم ثم تسخينه. يتم استخراج ألومينات الصوديوم الناتجة باستخدام الماء ثم يتم ترسيبها باستخدام بيكربونات الصوديوم أو ثاني أكسيد الكربون. يتم إذابة الراسب الناتج في حمض الكبريتيك قبل إضافة كمية مناسبة من كبريتات البوتاسيوم للتبلور.

يتم تحميص الألونيت المعدني وتعريضه للعوامل الجوية للهواء، ويتم الحفاظ على ترطيبه باستمرار بالماء للسماح للألونيت بأن يصبح في شكل مسحوق. ثم يتم فصل المسحوق إلى مكوناته باستخدام الماء الساخن وحمض الكبريتيك. يتم صب السائل الأم ويتم بلورة الشب الناتج

تتضمن طريقة الإنتاج الأخرى تحويل كبريتات الألومنيوم إلى كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم عن طريق إضافة كبريتات البوتاسيوم. يمكن أيضًا العثور على كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم بشكل طبيعي في معادن مثل الألونيت والكالينيت. تسمى كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم المتوفرة تجاريًا بشب البوتاسيوم أو شبة البوتاس أو دقيق الشب أو مسحوق الشب

صناعة الورق

يستخدم الشب في صناعة الورق كعامل تحجيم الورق والاحتفاظ به. يتضمن تغيير حجم الورق إضفاء مقاومة متزايدة على الورق ضد تغلغل الماء أو السوائل المائية. هذا يمنع الأحبار من التعتيم والريش على الورق وهذا يحافظ أيضًا على قوة الورق مع زيادة مقاومة الماء. عند استخدامه مع الصنوبري الذي يضفي مقاومة للرطوبة في الورق، يترسب الشب حجم الصنوبري على ألياف اللب

صناعة معالجة المياه

وباعتباره مادة ندفية، فإن الشب مفيد أيضًا في تنقية المياه ومعالجتها، حيث تتجمع الغرويات سالبة الشحنة معًا لتشكيل «كتل» يمكن فصلها بسهولة عن الماء.

صناعة مستحضرات التجميل والأدوية

نظرًا لخصائصها المطهرة والمضادة للبكتيريا، فإنها تستخدم في مستحضرات التجميل والأدوية كأدوية قابضة.

تطبيقات أخرى

يعمل الشب كمادة حافظة للأغذية، ويستخدم على نطاق واسع في الأطعمة المخللة. يتم استخدامه كمثبط للهب في طفايات الحريق ويعالج مواد مثل الورق لزيادة مقاومة الحريق. علاوة على ذلك، يمكن استخدامه في دباغة الجلود.