سلفات ألومينيوم

حول كبريتات الألومنيوم

كبريتات الألومنيوم، والمعروفة أيضًا باسم شبة الكيك أو ملح الألومنيوم، هي مادة كيميائية لها الصيغة Al ₂ (SO ₄) ₃. يتم تطبيقه في مختلف الصناعات، مثل صناعة معالجة مياه الصرف الصحي وتنقية المياه وصناعة الورق. تظهر كبريتات الألومنيوم كمادة صلبة بلورية بيضاء وعديمة الرائحة. إنه استرطابي وبالتالي فهو قادر على امتصاص الماء والاحتفاظ به من المناطق المحيطة. كما أنه قابل للذوبان في الماء وغير متطاير وغير قابل للاشتعال. إنه حمضي للغاية بحيث يمكن أن يحرق جلد الإنسان ويؤدي أيضًا إلى تآكل المعدن. عند الذوبان في الماء، يمكن أن يكون الرقم الهيدروجيني أقل من اثنين.

تعتبر كبريتات الألومنيوم خطرة إذا تم استنشاقها أو ابتلاعها. سيؤدي الاستنشاق إلى السعال وربما ضيق التنفس. يمكن أن يسبب تناول كبريتات الألومنيوم أو بلعها تهيجًا شديدًا للأمعاء والمعدة. سيؤدي الابتلاع إلى القيء والغثيان والإسهال. عند ملامسة الجلد أو العينين، سوف يسبب تهيجًا واحمرارًا وحكة وألمًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي إضافة الماء إلى كبريتات الألومنيوم إلى تكوين حمض الكبريتيك. عملية التصنيع في المنتج الصناعي، يتم تصنيع كبريتات الألومنيوم على عدة مراحل: • خلط هيدروكسيد الألومنيوم مع حمض الكبريتيك يتم إدخال حمض الكبريتيك في وعاء تفاعل مقاوم للحرارة ومقاوم للأحماض. يُضاف هيدروكسيد الألومنيوم بعد ذلك إلى الوعاء ويتم تسخينه إلى درجة حرارة عالية تتراوح من 100 درجة مئوية إلى 130 درجة مئوية، ويجب أن يكون تركيز حمض الكبريتيك المضاف إلى الخليط مرتفعًا حتى يكون التفاعل فعالاً. • إضافة حمض النيتريك إلى الوعاء في الآونة الأخيرة، تم تطوير طريقة أكثر تقدمًا لزيادة كفاءة إنتاج كبريتات الألومنيوم. يسمح هذا بإجراء التفاعل عند درجة حرارة منخفضة ووقت أقصر، ويمكن أن يتطلب تركيزًا أقل من حمض الكبريتيك بدون مصدر تسخين. على عكس الطريقة المذكورة أعلاه، يجب إضافة منتج إضافي (حمض النيتريك أو محلول بيروكسيد الهيدروجين) إلى التفاعل. • فصل كبريتات الألومنيوم عن الماء يتم تبريد محلول كبريتات الألومنيوم المركز ويتبعه التبخر لفصل كبريتات الألومنيوم عن الماء.

عملية التصنيع

في عام 1963، قدم كارل اكتشافه لعملية إنتاج كبريتات الألومنيوم عن طريق تفاعل البوكسيت أو أكسيد الألومنيوم المحتوي على خام الحديد مع حمض الكبريتيك. مبدأ الاختراع الحالي هو زيادة كفاءة عملية الاستخراج التي يمكن استخدامها لمواد أخرى غير البوكسيت مثل الكاولين. في عام 1981، ابتكر Boisen طريقة لبلورة محلول كبريتات الألومنيوم بحيث يكون له نفس الحجم الحبيبي. تستخدم هذه العملية جهاز التبلور بالتبخر

صناعة معالجة المياه

تشتهر كبريتات الألومنيوم بمعالجة مياه الصرف الصحي. بسبب عدم سميته، يتم استخدامه في مفاعل معالجة المياه لتنقية مياه الشرب. كما أنها تستخدم للحفاظ على استقرار البحيرة أو الخزان. يؤدي الفوسفور الزائد في مياه البحيرة إلى «ازدهار الطحالب» حيث يمكن لكبريتات الألومنيوم مكافحة هذه المشكلة عن طريق تقليل تركيزات الفوسفور وكذلك الحفاظ على تركيز الفوسفور الطبيعي

صناعة الزراعة

تستخدم كبريتات الألومنيوم كحل عازل لموازنة درجة حموضة التربة. تغير الزهرة لونها عندما يختلف الرقم الهيدروجيني للتربة عن الظروف القياسية. حتى أن البستانيين يستخدمون كبريتات الألومنيوم لزيادة حموضة التربة.

تطبيقات أخرى

تستخدم كبريتات الألومنيوم أيضًا في العزل المائي ولتسريع عملية تثبيت الخرسانة. كما أنها تستخدم لإنتاج مضادات التعرق، ورغوة مكافحة الحرائق، وتركيبات التشحيم، وورق التحجيم، ومسحوق الخبز، ومبيد الرخويات، ومواد مقاومة الحريق، والمحفز، وعامل إزالة اللون. علاوة على ذلك، يتم استخدامه أيضًا كمخثر لامتصاص الشوائب التي تتم إزالتها كجسيمات عن طريق الترشيح. يتم تطبيق كبريتات الألومنيوم على نطاق واسع في صناعة النسيج أيضًا.