Сульфат алюминия-калия

Сульфат алюминия-калия — неорганическое соединение, двойная соль алюминия, калия и серной кислоты, белые гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Образует кристаллогидрат — алюмокалиевые квасцы.

Сульфат алюминия-​калия
Общие
Систематическое наименование	Сульфат алюминия-​калия
Традиционные названия	Сернокислый алюминий-калий
Хим. формула	O8S2KAl
Рац. формула	KAl(SO4)2
Физические свойства
Молярная масса	258,20; гидрат 474,39 г/моль
Плотность	2,75; гидрат 1,757 г/см³
Химические свойства
Растворимость
• в воде	30; 5,920; 71,080 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	10043-67-1
PubChem	62667
Рег. номер EINECS	616-521-7
SMILES	O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S(=O)(=O)[O-].[Al+3].[K+]
InChI	InChI=1S/Al.K.2H2O4S.12H2O/c;;2*1-5(2,3)4;;;;;;;;;;;;/h;;2*(H2,1,2,3,4);12*1H2/q+3;+1;;;;;;;;;;;;;;/p-4 GNHOJBNSNUXZQA-UHFFFAOYSA-J
Кодекс Алиментариус	E522
ChEBI	86465
ChemSpider	56418
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Совместная кристаллизация сульфатов калия и алюминия:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{24}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{12}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {K_{2}SO_{4}+Al_{2}(SO_{4})_{3}+24H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2KAl(SO_{4})_{2}\cdot 12H_{2}O}}$ 

• Обжиг минерала алунита K₂SO₄•Al₂(SO₄)₃•Al(OH)₃ с последующим выщелачиванием и перекристаллизацией.

Физические свойстваПравить

Сульфат алюминия-калия — белые гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде.

Из водных растворов выделяется в виде кристаллогидрата KAl(SO₄)₂•12H₂O — бесцветных кристаллов кубической сингонии, пространственная группа P a3, параметры ячейки a = 1,2158 нм, температура плавления 92°С (в собственной кристаллизационной воде).

Химические свойстваПравить

• Разлагается при сильном нагревании:

$\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{800}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {4KAl(SO_{4})_{2}\ {\xrightarrow {800^{o}C}}\ 2K_{2}SO_{4}+2Al_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}$ 

• Кристаллогидрат при нагревании плавится в кристаллизационной воде, а затем дегидратируется в несколько стадий с образованием конечного продукта — безводного, или «жжёного», сульфата алюминия-калия:

$\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{12}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}{\overset{}{\to }}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}{\overset{}{\to }}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}{\overset{{\mathsf{120}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {4KAl(SO_{4})_{2}\cdot 12H_{2}O\ {\xrightarrow[ {-H_{2}O}]{}}\ 4KAl(SO_{4})_{2}\cdot 8H_{2}O\ {\xrightarrow[ {-H_{2}O}]{}}\ 4KAl(SO_{4})_{2}\cdot 2H_{2}O\ {\xrightarrow[ {-H_{2}O}]{120^{o}C}}\ 4KAl(SO_{4})_{2}}}$ 

• Водные растворы имеют кислую реакцию из-за гидролиза по катиону алюминия:

$\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{3}\mathsf{+}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{5}}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}{\mathsf{]}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}$${\mathsf {[Al(H_{2}O)_{6}]^{{3+}}+H_{2}O\ \rightleftarrows \ [Al(H_{2}O)_{5}(OH)]^{{2+}}+H_{3}O^{+}}}$ 

• Реагирует с щелочами с различным результатами, в зависимости от концентрации и температуры:

$\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {KAl(SO_{4})_{2}+3KOH\ {\xrightarrow {}}\ Al(OH)_{3}+2K_{2}SO_{4}}}$ 

$\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{K}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {KAl(SO_{4})_{2}+4KOH\ {\xrightarrow {}}\ K[Al(OH)_{4}]+2K_{2}SO_{4}}}$ 

$\mathsf{K}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {KAl(SO_{4})_{2}+3KOH\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ AlO(OH)+2K_{2}SO_{4}+H_{2}O}}$ 

ПрименениеПравить

• Адъювант инактивированных вакцин
• Дубильные средства в кожевенной промышленности.
• Протрава при крашении тканей.
• Проклеивание бумаги в целлюлозной промышленности.
• Коагулянт при очистке сточных вод.
• В фотоделе.
• Как сырье для Кристаллические дезодоранты (део-кристаллы).
• При создании огнеупорных тканей.
• Производство искусственных продуктов питания в странах Юго-Восточной Азии.

ЛитератураПравить

• 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.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.