De aluminium hydroxide is een anorganische verbinding waarvan de chemische formule Al (OH) is3. In tegenstelling tot andere metaalhydroxiden is het een amfotere, in staat om te reageren of zich te gedragen als een zuur of een base, afhankelijk van het medium. Het is een witte vaste stof die vrijwel onoplosbaar is in water, dus het wordt gebruikt als een bestanddeel van maagzuurremmers.
Zoals Mg (OH)twee of bruciet, waarmee het bepaalde chemische en fysische eigenschappen deelt, in zuivere vorm ziet het eruit als een saaie, amorfe vaste stof; maar wanneer het kristalliseert met enkele onzuiverheden, krijgt het kristallijne vormen alsof het parels zijn. Onder deze mineralen zijn natuurlijke bronnen van Al (OH)3, de gibbsite is gevonden.
Naast gibbsiet zijn er ook de mineralen bayeriet, nordstrandiet en doleyiet, die de vier polymorfen van aluminiumhydroxide vormen. Structureel lijken ze erg op elkaar en verschillen ze nauwelijks in de manier waarop de lagen of vellen ionen zijn gepositioneerd of gekoppeld, evenals het type onzuiverheden dat erin zit.
Door de pH- en syntheseparameters te regelen, kan elk van deze polymorfen worden bereid. Ook kunnen sommige interessante chemische soorten tussen de lagen worden geïntercaleerd, zodat intercalatiematerialen of verbindingen worden gecreëerd. Dit vertegenwoordigt het gebruik van een meer technologische benadering voor Al (OH)3. De andere toepassingen zijn als maagzuurremmers.
Aan de andere kant wordt het gebruikt als grondstof om aluminiumoxide te verkrijgen, en zijn nanodeeltjes zijn gebruikt als katalytische drager..
Artikel index
De chemische formule Al (OH)3 geeft meteen aan dat de relatie Al3+: OH- is 1: 3; dat wil zeggen, er zijn drie OH-anionen- voor elke Al kation3+, wat hetzelfde is als zeggen dat een derde van zijn ionen overeenkomt met aluminium. Dus de Al3+ en OH- interactie elektrostatisch tot hun aantrekkingskracht-afstotingen een hexagonaal kristal definiëren.
De Al3+ niet noodzakelijkerwijs omgeven door drie OH- maar zes; daarom spreken we van een coördinatie-octaëder, Al (OH)6, waarin er zes Al-O-interacties zijn. Elke octaëder vertegenwoordigt een eenheid waarmee het kristal is gebouwd, en een aantal ervan neemt trikliene of monokliene structuren aan..
De onderste afbeelding stelt gedeeltelijk de Al (OH) octaëders voor6, aangezien er slechts vier interacties worden waargenomen voor de Al3+ (lichtbruine bollen).
Als deze structuur zorgvuldig wordt waargenomen, die overeenkomt met die van het mineraal gibbsiet, kan worden gezien dat de witte bollen de "vlakken" of oppervlakken van de ionenlagen vormen; dit zijn de waterstofatomen van de OH-ionen-.
Merk ook op dat er een laag A en een andere B is (ruimtelijk gezien zijn ze niet identiek), met elkaar verbonden door waterstofbruggen..
De lagen A en B zijn niet altijd op dezelfde manier gekoppeld, net zoals hun fysieke omgeving of gastheerionen (zouten) kunnen veranderen. Bijgevolg Al (OH) -kristallen3 variëren in vier mineralogische of, in dit geval, polymorfe vormen.
Van aluminiumhydroxide wordt dan gezegd dat het maximaal vier polymorfen heeft: gibbsiet of hydrargilliet (monoklien), bayeriet (monoklien), doyleiet (triklien) en nordstrandiet (triklien). Van deze polymorfen is gibbsiet de meest stabiele en overvloedige; de andere zijn geclassificeerd als zeldzame mineralen.
Als de kristallen onder een microscoop zouden worden bekeken, zou men zien dat hun geometrie hexagonaal is (hoewel enigszins onregelmatig). De pH speelt een belangrijke rol bij de groei van dergelijke kristallen en op de resulterende structuur; dat wil zeggen, gegeven een pH kan een polymorf of een andere worden gevormd.
Bijvoorbeeld als het medium waarin Al (OH) neerslaat3 het heeft een pH lager dan 5,8 gibbsiet wordt gevormd; terwijl als de pH hoger is dan deze waarde, bayeriet wordt gevormd.
In meer basale media vormen zich meestal nordstrandiet- en doyleietkristallen. Omdat het dus de meest voorkomende gibbsiet is, is het een feit dat de zuurgraad van zijn verweerde omgevingen weerspiegelt..
Witte vaste stof die in verschillende formaten kan komen: korrelig of poeder, en amorf van uiterlijk.
78,00 g / mol
2,42 g / ml
300 ° C. Het heeft geen kookpunt omdat het hydroxide water verliest om te worden omgezet in aluminiumoxide of aluminiumoxide, AltweeOF3.
1 10-4 g / 100 ml. De oplosbaarheid neemt echter toe met de toevoeging van zuren (H.3OF+) of basen (OH-.
Ksp = 3 10-34
Deze zeer kleine waarde betekent dat slechts een klein deel oplost in water:
Al (OH)3(s) <=> Naar de3+(aq) + 3OH-(ac)
En in feite maakt deze verwaarloosbare oplosbaarheid het een goede zuurneutralisator, omdat het de maagomgeving niet te veel baseert omdat het bijna geen OH-ionen afgeeft.-.
El Al (OH)3 het wordt gekenmerkt door zijn amfotere karakter; dat wil zeggen, het kan reageren of zich gedragen alsof het een zuur of een base is.
Het reageert bijvoorbeeld met H-ionen3OF+ (als het medium waterig is) om het complexe waterige [Al (OHtwee63+dat op zijn beurt wordt gehydrolyseerd om het medium aan te zuren, daarom Al3+ een zuur ion:
Al (OH)3(s) + 3H3OF+(ac) => [Al (OHtwee63+(ac)
[Al (OHtwee63+(ac) + HtweeO (l) <=> [Al (OHtwee5(OH)]twee+(ac) + H3OF+(ac)
Wanneer dit gebeurt, wordt er gezegd dat de Al (OH)3 gedraagt zich als een basis, omdat het reageert met de H3OF+. Aan de andere kant kan het reageren met de OH-, zich gedragen als een zuur:
Al (OH)3(s) + OH-(ac) => Al (OH)4-(ac)
In deze reactie wordt het witte neerslag van Al (OH)3 lost meer OH-ionen op-feit dat niet hetzelfde gebeurt met andere hydroxiden, zoals magnesium, Mg (OH)twee.
El Al (OH)4-, aluminaat-ion, kan beter worden uitgedrukt als: [Al (OHtweetwee(OH)4-, met de nadruk op het coördinatiegetal 6 voor de Al kation3+ (de octaëder).
Dit ion kan blijven reageren met meer OH- tot het voltooien van de coördinatie octaëder: [Al (OH)63-, genaamd hexahydroxoaluminaat-ion.
De naam 'aluminiumhydroxide', waarmee meer naar deze verbinding wordt verwezen, komt overeen met de naam van de voorraadnomenclatuur. De (III) wordt aan het einde ervan weggelaten, omdat de oxidatietoestand van aluminium in al zijn verbindingen +3 is.
De andere twee mogelijke namen om naar Al (OH) te verwijzen3 Het zijn: aluminiumtrihydroxide, volgens de systematische nomenclatuur en het gebruik van de Griekse voorvoegsels van de teller; en aluminiumhydroxide, eindigend met het achtervoegsel -ico voor het hebben van een enkele oxidatietoestand.
Hoewel op chemisch gebied de nomenclatuur van Al (OH)3 vertegenwoordigt geen enkele uitdaging of verwarring, daarbuiten heeft het de neiging om gemengd te worden met dubbelzinnigheden.
Het mineraal gibbsiet is bijvoorbeeld een van de natuurlijke polymorfen van Al (OH)3, die ze ook wel γ-Al (OH) noemen3 of α-Al (OH)3. Α-Al (OH)3 kan ook overeenkomen met het mineraal bayeriet of β-Al (OH)3, volgens kristallografische nomenclatuur. Ondertussen worden de polymorfen nordstrandiet en doyleiet gewoonlijk eenvoudigweg aangeduid als Al (OH)3.
De volgende lijst vat duidelijk samen wat zojuist is uitgelegd:
-Gibbsiet: (γ of α) -Al (OH)3
-Bayeriet: (α of β) -Al (OH)3
-Nordstrandiet: Al (OH)3
-Doyleite: Al (OH)3
Aluminiumhydroxide wordt onmiddellijk gebruikt als grondstof voor de productie van aluminiumoxide of andere verbindingen, anorganisch of organisch, van aluminium; bijvoorbeeld: AlCl3, Door niet33, AlF3 of NaAl (OH)4.
Nanodeeltjes van Al (OH)3 ze kunnen fungeren als katalytische dragers; dat wil zeggen, de katalysator voegt zich bij hen om gefixeerd te blijven op hun oppervlak, waar chemische reacties worden versneld.
In het gedeelte over constructies werd uitgelegd dat Al (OH)3 Het bestaat uit lagen of vellen A en B, die aan elkaar zijn gekoppeld om een kristal te definiëren. Binnenin bevinden zich kleine octaëdrische ruimtes of gaten die kunnen worden ingenomen door andere ionen, metalen of organische of neutrale moleculen..
Wanneer Al (OH) -kristallen worden gesynthetiseerd3 Met deze structurele wijzigingen wordt gezegd dat een intercalatieverbinding wordt bereid; dat wil zeggen, ze voegen chemische stoffen toe of voegen deze tussen de vellen A en B in. Daarbij ontstaan nieuwe materialen die van dit hydroxide zijn gemaakt.
El Al (OH)3 het is een goede brandvertrager die wordt toegepast als vulstof voor veel polymere matrices. Dit komt omdat het warmte absorbeert om waterdamp vrij te geven, net als Mg (OH).twee of de brucita.
El Al (OH)3 Het is ook een neutralisator van de zuurgraad en reageert met het HCl in maagafscheidingen; nogmaals, vergelijkbaar met Mg (OH)twee melk van magnesiumoxide.
Beide hydroxiden kunnen in feite worden gemengd in verschillende maagzuurremmers, die worden gebruikt om de symptomen van mensen met gastritis of maagzweren te verlichten..
Bij verhitting onder het smeltpunt verandert aluminiumhydroxide in geactiveerd aluminiumoxide (evenals actieve kool). Deze vaste stof wordt gebruikt als adsorptiemiddel voor ongewenste moleculen, of het nu gaat om kleurstoffen, onzuiverheden of vervuilende gassen..
De risico's die aluminiumhydroxide kan opleveren, zijn er niet als vaste stof, maar als medicijn aan te wijten. Het heeft geen protocol of regelgeving nodig om het op te slaan, aangezien het niet krachtig reageert met oxidatiemiddelen en het niet brandbaar is..
Bij inname via antacida die in de apotheek verkrijgbaar zijn, kunnen ongewenste bijwerkingen optreden, zoals constipatie en remming van fosfaat in de darmen. Evenzo, en hoewel er geen studies zijn om het te bewijzen, is het in verband gebracht met neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.