سولفات آلومینیوم (زاج سفید) چیست و چه کاربردهایی دارد؟
سولفات آلومینیوم معروف به زاج سفید یک ترکیب شیمیایی با فرمول Al2 (SO4) 3 است که در آب محلول است و عمدتا به عنوان عامل انعقادی در تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب خانگی و همچنین در تولید کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد.
شکل بی آب آن به طور طبیعی به عنوان یک ماده معدنی نادر میلوزویچیت دیده می شود که به عنوان مثال در محیط های آتشفشانی و محل سوزاندن زباله های استخراج زغال سنگ دیده می شود. سولفات آلومینیوم به ندرت به عنوان نمک بی آب یافت می شود.
این ماده هیدرات های مختلفی تشکیل می دهد که هگزادکاهیدرات Al2 (SO4) 3 · 16H2O و اکتادکاهیدرات Al2 (SO4) 3 18H2O متداول ترین آنها هستند. هپتادکاهیدرات که فرمول آن را می توان به عنوان [Al (H2O) 6] 2 (SO4) 3 · 5H2O نوشت، به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی alunogen ظاهر می شود. سولفات آلومینیوم گاهی اوقات در صنایع خاص، آلوم یا آلوم کاغذ ساز نامیده می شود.
روش تولید سولفات آلومینیوم (زاج سفید):
این ترکیب در آزمایشگاه با افزودن آلومینیوم هیدروکسید به اسید سولفوریک یا حرارت دادن فلز آلومینیوم در محلول اسید سولفوریک تولید می شود:
با استفاده از شیست های آلوم:
شیست هایی آلوم که در ساخت سولفات آلومینیوم به کار می روند مخلوطی از پیریت آهن، سیلیکات آلومینیوم و مواد مختلف قیر هستند. اینها یا بو داده می شوند و یا در معرض عمل هوازدگی هوا قرار می گیرند. در فرآیند بو دادن، اسید سولفوریک تشکیل می شود و روی خاک رس اثر کرده و سولفات آلومینیوم را ایجاد می کند، شرایط مشابهی که در هنگام هوازدگی نیز رخ می دهد.
با استفاده از خاک رس یا بوکسیت:
برای تهیه سولفات آلومینیوم از خاک رس یا بوکسیت ابتدا ماده به آرامی کلسینه شده و سپس آن را با اسید سولفوریک و آب مخلوط می کنند و تحت حرارت قرار می دهند تا محلول به تدریج گرم شود و به جوش آید. در صورت استفاده از اسید غلیظ استفاده از حرارت خارجی مورد نیاز نیست زیرا تشکیل این ماده گرمازا است.
با استفاده از کریولیت:
هنگامی که از کریولیت به عنوان سنگ معدن استفاده می شود، آن را با کربنات کلسیم مخلوط کرده و گرم می کنند تا آلومینات سدیم تشکیل می شود. این ترکیب سپس با آب استخراج و یا توسط بی کربنات سدیم یا با عبور جریان دی اکسید کربن از محلول رسوب می کند. در نهایت رسوب در اسید سولفوریک حل می شود.
موارد مصرف سولفات آلومینیوم (زاج سفید):
امروزه برای کاربردهای مختلفی از این ترکیب استفاده می شود که شامل کمک به چاپ روی کاغذ و همچنین اهداف صنعتی دیگر از جمله محصولات خانگی و تصفیه فاضلاب است. در ادامه به شرح کاربردهای این ماده می پردازیم.
تثبیت کننده رنگ:
یکی از کاربردهای فراوان سولفات آلومینیوم در رنگ آمیزی و چاپ روی پارچه است. وقتی این ترکیب در مقدار زیادی آب که دارای pH خنثی یا کمی قلیایی است حل شود، یک ماده غلیظ تثبیت کننده تولید می کند که به نامحلول کردن رنگ ها کمک می کند تا به الیاف پارچه بچسبند.
بنابراین نقش زاج سفید به عنوان یک ماده تثبیت کننده رنگ است، به این معنی که با ساختار مولکولی رنگ و پارچه ترکیب می شود تا رنگ با خیس شدن پارچه حل نشود. اگرچه تا سال 2000 قبل از میلاد زاج سفید به شدت برای رنگرزی مورد استفاده قرار می گرفته است اما اکنون فقط رنگ های آلی به آن احتیاج دارند و رنگ های مصنوعی مدرن به این ماده نیازی ندارند.
کاربرد سولفات آلومینیوم در تصفیه آب:
بزرگ ترین کاربرد صنعتی سولفات آلومینیوم به عنوان منعقد کننده در تصفیه آب است. از آنجا که تصفیه فاضلاب و آب آشامیدنی یک امر حیاتی در زیرساخت های مدرن است این ماده کاربرد بسیاری دارد. این ترکیب هنگامی که با آب مخلوط می شود به اشکال مختلفی با سطوح یونیزاسیون متفاوت تبدیل می شود که می تواند باعث جذب آلاینده های موجود در آب و رسوب آنها شود. البته استفاده از منعقد کننده های مبتنی بر آلومینیوم می تواند منجر به افزایش اندک سطح آلومینیوم در فرآوری آب شود که معمولاً در سطوح ایمن است.
سولفات آلومینیوم وقتی به آب اضافه می شود، باعث جمع شدن ناخالصی های میکروسکوپی و ایجاد در ذرات بزرگ تر و بزرگ تر می شود. سپس این توده ها در ته ظرف قرار می گیرند و فیلتر می شوند. این امر باعث می شود آلودگی های آب کمتر شود. بر همین اساس گاهی اوقات در استخرهای شنا از زاج سفید برای کاهش میزان کدورت آب استفاده می شود.
کاربرد کاغذ سازی:
در گذشته از سولفات آلومینیوم در ساخت کاغذ استفاده می شد، اگرچه در حال حاضرعوامل مصنوعی جایگزین آن شده اند. این ترکیب به قالب کاغذ کمک می کند. در این فرآیند آن را با صابون کلوفن ترکیب می کنند تا قدرت جذب کاغذ را تغییر دهد این امر باعث تغییر در خاصیت جذب جوهر توسط کاغذ می شود. زاج سفید شرایط اسیدی ایجاد می کند، در حالی که عوامل تعیین سایز مصنوعی کاغذ بدون اسید تولید می کنند که به این راحتی تجزیه نمی شود.
کاربردهای پزشکی سولفات آلومینیوم (زاج سفید):
کاربرد سولفات آلومینیوم در رشته پزشکی به چندین روش برای حفظ سلامتی ما مفید است. این ماده چندین کاربرد عملی در زمینه پزشکی دارد. این ترکیب به عنوان عامل انعقادی در معالجه بریدگی ها و خراش های جزئی و همچنین دئودورانت (به دلیل خاصیت ضد باکتری بودن) استفاده می شود.
این ترکیب همچنین آنتی ژن های پروتئینی را در محلول جذب و رسوب می دهد. رسوب حاصله با تسهیل انتشار آهسته آنتی ژن از مخزن واکسن تشکیل شده در محل تلقیح، ایمنی زایی واکسن را بهبود می بخشد. علاوه بر این، محلول های حاوی 5 تا 10 درصد سولفات آلومینیوم در کاربردهای موضعی برای زخم ها در جلوگیری از ترشحات ناپایدار از سطح مخاط استفاده می شود. این ترکیب در صنعت داروسازی به عنوان مثال، در تهیه قطره گوش استات آلومینیوم استفاده می شود.
کاربرد سولفات آلومینیوم در صنایع غذایی (زاج سفید):
از زاج سفید برای اهداف مختلفی در صنایع غذایی استفاده می شود و در صورت استفاده مطابق با روش های صحیح تولید به طور کلی ایمن شناخته می شود. از آنجاییکه این ماده محلول در آب است عمدتا به عنوان غلیظ کننده و امولسیون کننده استفاده می شود. از آلوم همچنین می توان برای موارد زیر استفاده کرد:
از آنجا که زاج سفید بسیار اسیدی است، گاهی اوقات به خاک های بسیار قلیایی اضافه می شود تا pH گیاهان را متعادل کند. وقتی کود سولفات آلومینیوم با آب تماس پیدا می کند، هیدروکسید آلومینیوم و یک محلول اسید سولفوریک بسیار رقیق تشکیل می دهد که اسیدیته خاک را تغییر می دهد. باغبانانی که گل ادریس می کارند از این خاصیت برای تغییر رنگ گل (آبی یا صورتی) استفاده می کنند، زیرا این گیاه به PH خاک بسیار حساس است.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
