- Alumínium-karbonát felépítése
- Alumínium-ammónium-hidroxid-karbonát
- Tulajdonságok
- Moláris tömeg
- instabilitás
- Száraz
- Nedves
- Fizikai
- Alkalmazások
- Irodalom
A alumínium-karbonát egy szervetlen só, amelynek a kémiai képletű a 2 (CO 3) 3. Ez gyakorlatilag nem létező fém-karbonát, mivel normál körülmények között nagy a instabilitása.
Instabilitásának okai között említhetjük az Al 3+ és a CO 3 2- ionok gyenge elektrosztatikus kölcsönhatásait, amelyeknek elméletileg nagyon erőseknek kell lenniük töltéseik nagysága miatt.
Alumínium-karbonát formula. Forrás: Gabriel Bolívar.
A sónak nincsenek hátrányai a papíron a reakció kémiai egyenleteinek írásakor; de a gyakorlatban ez ellene működik.
A fentiek ellenére az alumínium-karbonát más ionok, például az ásványi dawsonit társaságában fordulhat elő. Hasonlóképpen van olyan származék, amelyben kölcsönhatásba lép vizes ammóniával. A többi tekinthető keverék között Al (OH) 3 és H 2 CO 3; amely megegyezik egy pezsgő oldattal, fehér csapadékkal.
Ez a keverék gyógyászati célokra szolgál. Az Al 2 (CO 3) 3 tiszta, elkülöníthető és manipulálható sója azonban nem ismert lehetséges felhasználással; legalábbis nem hatalmas nyomás vagy szélsőséges körülmények között.
Alumínium-karbonát felépítése
Ennek a sónak a kristályszerkezete ismeretlen, mert annyira instabil, hogy nem jellemezhető. Annak képletű Al 2 (CO 3) 3, azonban ismert, hogy az arány a Al 3+ és a CO 3 2- ionok 2: 3; Más szavakkal, minden két Al 2+ kationhoz három CO 3 2- anionnak kell lennie, amelyek elektrosztatikusan kölcsönhatásba lépnek velük.
A probléma az, hogy mindkét ion mérete nagyon egyenlőtlen; Az Al 3+ nagyon kicsi, míg a CO 3 2 terjedelmes. Ez a különbség önmagában már befolyásolja a kristályrács rácsstabilitását, amelynek ionjai "kínosan" kölcsönhatásba lépnek, ha ezt a sót szilárd állapotban lehet elkülöníteni.
Ezen túlmenően az Al 3+ egy erősen polarizáló kation, olyan tulajdonság, amely deformálja a CO 3 2- elektronikus felhőjét. Olyan, mintha azt akarja kényszeríteni, hogy kovalensen kössön, bár az anion nem képes.
Következésképpen az Al 3+ és a CO 3 2 közötti ionos kölcsönhatások a kovalencia felé mutatnak; egy másik tényező, amely növeli az Al 2 (CO 3) 3 instabilitását.
Alumínium-ammónium-hidroxid-karbonát
Az Al 3+ és a CO 3 2 közötti kaotikus kapcsolat lágyabbnak tűnik, ha más ionok vannak a kristályban; így például NH 4 + és OH -, származó ammóniaoldatot. Ez az ionok kvartett, az Al 3+, CO 3 2-, NH 4 + és OH - képesek stabil kristályokat meghatározni, még különféle morfológiák elfogadására is képesek.
Egy másik példa ehhez hasonló figyelhető meg az ásványi dawsonit és rombos kristályok, NaAlCO 3 (OH) 2, ahol a Na + helyettesíti NH 4 +. Ezekben a sókban az ionos kötésük elég erős, így a víz nem segíti elő a CO 2 felszabadulását; vagy legalábbis nem hirtelen.
Noha az NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (az AACC rövidítése angolul jelenik meg), sem a NaAlCO 3 (OH) 2 jelentése alumínium-karbonát, ezek alapvető származékainak tekinthetők.
Tulajdonságok
Moláris tömeg
233,98 g / mol.
instabilitás
Az előző részben molekuláris szempontból elmagyaráztuk, hogy az Al 2 (CO 3) 3 instabil. De milyen átalakuláson megy keresztül? Két helyzetet kell figyelembe venni: az egyik száraz, a másik "nedves".
Száraz
Száraz helyzetben a CO 3 2 anion visszatér CO 2 -vé a következő bomlás révén:
Al 2 (CO 3) 3 => Al 2 O 3 + 3 CO 2
Mi értelme, ha ezt szintetizálják, alumínium-oxiddal szemben, magas CO 2 nyomásnak vetik alá; vagyis a fordított reakció:
Al 2 O 3 + 3 CO 2 => Al 2 (CO 3) 3
Tehát, hogy megakadályozzák az Al 2 (CO 3) 3 a széteső, a só kellene alávetni nagynyomású (anyagként N 2, például). Ilyen módon a CO 2 képződése nem lenne termodinamikailag előnyös.
Nedves
Míg a nedves helyzetben, CO 3 2- hidrolizál, amely létrehoz kis mennyiségű OH -; de elegendő az Al (OH) 3 alumínium-hidroxid kicsapásához:
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
Al 3+ + 3OH - <=> Al (OH) 3
Másrészt az Al 3+ hidrolizálódik:
Al 3+ + H 2 O <Al> (OH) 2 2 + + H +
Bár az Al 3+ valójában először hidratálódik, hogy Al (H 2 O) 6 3+ komplexet képezzen, amelyet hidrolizálva 2+ és H 3 O + képződik. Ezután a H 3 O (vagy H +) protonálódik a CO 3 2- től H 2 CO 3-ig, amely szétesik CO 2-re és H 2 O-ra:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
Vegye figyelembe, hogy végül az Al 3+ savként (felszabadítja H +) és bázisként (felszabadítja az OH-t - az Al (OH) 3 oldhatósági egyensúlyával); vagyis amfotericizmust mutat.
Fizikai
Ha izolálható, ez a só valószínűleg fehér, akárcsak sok más alumínium-só. Ezen túlmenően, az Al 3+ és a CO 3 2 ionos sugarai közötti különbség miatt, annak biztosan nagyon alacsony olvadási vagy forráspontú lenne, mint más ionos vegyületekhez képest.
És oldhatóságát illetően, végtelenül vízben oldódik. Ezenkívül higroszkopikus és kifolyó szilárd anyag is. Ezek azonban csak találgatások. A többi tulajdonságot nagy nyomásnak kitett számítógépes modelleknél kell becsülni.
Alkalmazások
Az alumínium-karbonát ismert felhasználása orvosi. Enyhe zsugorító szerként és gyógyszerként alkalmazták gyomorfekély és gyulladás kezelésére. Arra is felhasználták, hogy megelőzzék a húgykövek képződését az emberekben.
A test foszfáttartalmának emelkedésére, valamint gyomorégés, savas emésztési zavarok és gyomorfekélyek tüneteinek kezelésére használják.
Irodalom
- XueHui L., Zhe T., YongMing C., RuiYu Z. és Chenguang L. (2012). Ammónium-alumínium-karbonát-hidroxid (AACH) nanoplateletek és nanoszálak hidrotermális szintézise pH-vezérelt morfológiákkal. Atlantis Press.
- Robin Lafficher, Mathieu Digne, Fabien Salvatori, Malika Boualleg, Didier Colson, Francois Puel (2017) Ammónium-alumínium-karbonát-hidroxid NH4Al (OH) 2CO3 az alumínium-oxid előállításának alternatív útjaként: összehasonlítás a klasszikus boehmit elővegyülettel. Powder Technology, 320, 565-573, DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- Országos Biotechnológiai Információs Központ. (2019). Alumínium-karbonát. PubChem Database., CID = 10353966. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Alumínium-karbonát. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Aluminumsulfate. (2019). Alumínium-karbonát. Helyreállítva: aluminumsulfate.net