ALUMINIUM SULFAT (AL2 (SO4) 3): STRUKTUR, KEGUNAAN, TOKSISITAS - KIMIA - 2025

The aluminium sulfat adalah garam aluminium anorganik dari rumus A ₂ (SO ₄ ) _3, biasanya terlihat sebagai mengkilap kristal putih solid. Warna senyawa akan dipengaruhi oleh konsentrasi besi dan pengotor lainnya. Ada dua jenis utama aluminium sulfat: A dan B.

Gambar bawah menunjukkan kristal putih aluminium sulfat terhidrasi. Tidak adanya pewarnaan coklat dapat dicatat, yang menunjukkan ion besi dalam kisi kristal.

Sumber: Martin Walker melalui Wikimedia Commons

Aluminium sulfat adalah garam yang sangat larut dalam air dan di alam sangat jarang ditemukan dalam bentuk anhidrat. Biasanya terhidrasi dalam bentuk aluminium sulfat octadecahydrate atau hexadecahydrate.

Selain itu, dapat membentuk garam ganda dengan kalium, dan dengan amonium, senyawa yang dikenal sebagai alum. Hal ini sebagian mungkin disebabkan oleh afinitas air di dalam hidrat untuk mempertahankan ion selain aluminium.

Aluminium sulfat dapat dipecah oleh aksi air menjadi aluminium hidroksida dan asam sulfat. Properti ini telah memungkinkan penggunaannya sebagai pengasaman tanah.

Ini juga merupakan senyawa beracun, terutama saat bersentuhan dengan debunya. Namun, ia memiliki jumlah penggunaan dan aplikasi yang tak terbatas, mulai dari pemurnian air dengan metode koagulasi, melalui penggunaannya di berbagai industri, hingga penggunaannya untuk tujuan terapeutik.

Struktur

Sumber: Gabriel Bolívar

Aluminium sulfat memiliki perbandingan dua kation Al ³⁺ untuk setiap tiga anion SO ₄ ^2- (gambar atas), yang dapat dilihat langsung pada rumus kimianya Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .

Perhatikan bahwa Al ³⁺ berwarna keabu-abuan, sedangkan SO ₄ ^2- berwarna kuning (karena atom belerang) dan merah (karena atom oksigen).

Struktur yang digambarkan sesuai dengan bentuk anhidrat Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , karena tidak ada molekul air yang berinteraksi dengan ion. Namun, dalam hidratnya, air dapat ditarik oleh pusat positif Al ³⁺ , atau oleh tetrahedra negatif SO ₄ ^2- melalui ikatan hidrogen (HOH- O-SO ₃ ^2- ).

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ∙ 18H ₂ O misalnya, mengandung 18 molekul air dalam struktur padatnya. Beberapa dari mereka mungkin bersentuhan langsung dengan Al ³⁺ atau SO ₄ ^2- . Dengan kata lain: aluminium sulfat dapat memiliki air koordinasi internal atau eksternal.

Demikian pula, strukturnya dapat menampung kation lain seperti Fe ³⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , dll. Tetapi untuk ini, diperlukan lebih banyak anion SO ₄ ^2- . Untuk apa? Untuk menetralkan kenaikan muatan positif akibat pengotor logam.

Aluminium sulfat dapat memiliki banyak struktur, meskipun hidratnya cenderung mengadopsi sistem kristal monoklinik.

Sifat fisik dan kimia

Penampilan

Itu terjadi sebagai padatan dengan kristal putih berkilau, butiran atau bubuk.

Berat molekul

342,31 g / mol (anhidrat).

Bau

Ini tidak berbau

Rasa

Rasa manis yang agak sepat.

Titik lebur

770º C bentuk anhidrat (bentuk oktadecahidrat 86,5º C)

Kelarutan air

31,2 g / 100 ml pada 0 ° C; 36,4 g / 100 ml pada 20 ° C dan 89 g / 100 ml pada 100 ° C.

Massa jenis

2,67 hingga 2,71 g / cm ³ .

Kelarutan

Sedikit larut dalam etil alkohol.

Tekanan uap

Pada dasarnya nol.

Stabilitas

Stabil di udara.

Penguraian

Saat dipanaskan, di sekitar titik lelehnya, ia dapat terurai, terutama mengeluarkan sulfur oksida, gas beracun.

Korosif

Larutan aluminium sulfat bersifat korosif terhadap aluminium. Senyawa tersebut juga dapat menimbulkan korosi pada logam dengan adanya uap air.

pKa

3.3 hingga 3.6. Dan pH-nya 2,9 atau lebih dalam larutan air 5%.

Untuk apa (kegunaan)

Koagulasi atau flokulasi air

-Ketika dicampur dengan air (minum, disajikan atau limbah), aluminium sulfat menghasilkan aluminium hidroksida, yang membentuk kompleks dengan senyawa dan partikel dalam larutan, mempercepat sedimentasi, yang tanpa pengolahan dengan aluminium sulfat itu akan memakan waktu lama.

-Aluminium sulfate juga digunakan untuk membersihkan air kolam renang, sehingga lebih menarik untuk digunakan.

-Melalui penggunaan aluminium sulfat, air tanpa kekeruhan dan warna tercapai, meningkatkan potabilitasnya dengan memfasilitasi pembersihan air. Sayangnya metode pemurnian ini dapat menyebabkan sedikit peningkatan konsentrasi aluminium di dalam air.

-Aluminium adalah logam yang sangat beracun yang terakumulasi di kulit, otak dan paru-paru, menyebabkan gangguan serius. Selain itu, tidak diketahui fungsi apa yang dimilikinya pada makhluk hidup.

-Uni Eropa mensyaratkan bahwa batas maksimum aluminium dalam air tidak melebihi 0,2 mg / l. Sementara itu, Badan Perlindungan Lingkungan AS mewajibkan batas maksimum pencemaran air dengan aluminium tidak melebihi 0,05-0,2 mg / l.

-Pengolahan air bekas atau limbah dengan aluminium sulfat memungkinkan penghapusan atau pengurangan fosfor di dalamnya, secara ekonomis.

Gunakan sebagai penyimpan tinta dan pembuatan kertas

-Aluminium sulfate telah digunakan sebagai mordan pewarna atau tinta, membantu menempel pada bahan yang akan diwarnai. Tindakan pengikatannya disebabkan oleh Al (OH) ₃ , yang konsistensinya agar-agar berkolaborasi dengan adsorpsi pewarna pada tekstil.

-Meskipun telah digunakan sejak sekitar 2000 SM untuk tujuan yang dijelaskan, hanya pewarna organik yang memerlukan mordan. Pewarna sintetis, di sisi lain, tidak membutuhkan mordan untuk melakukan tugasnya.

-Ini telah tergeser dari pembuatan kertas, tetapi masih digunakan dalam produksi bubur kertas. Ini menghilangkan kotorannya, serta juga telah digunakan untuk mengikat bahan, menetralkan muatan dan mengkalibrasi damar.

Penggunaan industri

-Digunakan dalam industri konstruksi untuk mempercepat pemasangan beton. Selain itu, digunakan dalam konstruksi waterproofing.

-Dalam industri sabun dan lemak digunakan dalam produksi gliserin.

-Ini digunakan dalam industri minyak dalam produksi katalis sintetis yang mereka gunakan selama operasi mereka.

-Ini digunakan dalam industri farmasi sebagai astringent dalam pembuatan obat dan kosmetik.

-Ini mengambil bagian dalam elaborasi pewarna seperti carmine. Ini juga digunakan sebagai pewarna dalam pembuatan karet sintetis styrene butadiene.

-Dalam industri pembuatan gula digunakan sebagai pemurni tetes tebu.

-Ini digunakan dalam pembuatan deodoran. Mengapa? Karena menyebabkan penyempitan pada saluran kelenjar keringat, sehingga membatasi penumpukan keringat, media yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteri penyebab bau tak sedap.

-Ini digunakan dalam penyamakan kulit, proses yang diperlukan untuk penggunaannya. Selain itu, digunakan dalam pembuatan pupuk.

-Ini digunakan sebagai aditif dalam persiapan cat, perekat dan sealant, serta produk pembersih dan perawatan furnitur.

Penggunaan obat dan terapeutik

-Aluminium sulfate adalah adjuvan imun. Oleh karena itu, ia memenuhi fungsi pemrosesan antigen sedemikian rupa sehingga ketika dilepaskan di tempat kerjanya, mereka menghasilkan produksi antibodi yang lebih besar terhadap antigen yang diinokulasi.

Ajuvan -Freund dan BCG, serta adjuvan lainnya, termasuk yang endogen seperti interleukin, tidak spesifik untuk antigen, memungkinkan peningkatan radius aksi imun. Hal ini memungkinkan pengembangan vaksin untuk berbagai penyakit.

-Aksi koagulan aluminium sulfat telah memungkinkan eliminasi berbagai virus dalam air yang diolah, antara lain: Q beta, MS2, T4 dan P1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan air dengan aluminium sulfat menghasilkan inaktivasi virus tersebut.

-Aluminium sulfat digunakan dalam bentuk tongkat atau sebagai bedak dalam perawatan luka dangkal kecil atau lecet yang dihasilkan saat mencukur.

-Ini digunakan dalam pembuatan aluminium asetat, senyawa yang digunakan dalam pengobatan beberapa kondisi telinga. Ini juga telah digunakan, tanpa hasil yang signifikan, untuk mengurangi konsekuensi dari sengatan semut api.

-Larutan aluminium sulfat digunakan, pada konsentrasi 5% sampai 10%, dalam pengobatan ulkus lokal yang memungkinkan kontrol sekresi mereka.

-Aksi astringen aluminium sulfat mengontrak lapisan permukaan kulit, mengental protein dan menyembuhkan luka.

Penggunaan lainnya

-Aluminium sulfate membantu mengendalikan pertumbuhan alga yang berlebihan di kolam, danau, dan sungai. Ini juga digunakan dalam eliminasi moluska, antara lain siput Spanyol.

Tukang kebun menggunakan senyawa ini untuk mengasamkan tanah alkali. Dalam kontak dengan airnya, aluminium sulfat terurai menjadi aluminium hidroksida dan asam sulfat encer. Kemudian, aluminium hidroksida mengendap, meninggalkan asam sulfat dalam larutan.

-Pengasaman tanah karena asam sulfat divisualisasikan dengan cara yang sangat kreatif, karena adanya tanaman yang disebut Hydrangea, yang bunganya berubah menjadi biru dengan adanya tanah asam; artinya, mereka sensitif dan merespons perubahan pH.

-Aluminium sulfate terlibat dalam produksi busa untuk memadamkan dan mengendalikan api. Bagaimana? Bereaksi dengan natrium bikarbonat, melepaskan CO ₂ . Ini blok gas O ₂ akses ke situs material yang terbakar; dan akibatnya gencatan senjata yang berkembang.

Produksi aluminium sulfat

Aluminium sulfat disintesis dengan mereaksikan senyawa kaya aluminium, seperti mineral bauksit, dengan asam sulfat pada suhu tinggi. Persamaan kimia berikut mewakili reaksi:

Al ₂ O ₃ + H ₂ SO ₄ ---> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂ O

Aluminium sulfat juga dapat dibentuk dengan reaksi netralisasi antara aluminium hidroksida dan asam sulfat, menurut reaksi berikut:

2 Al (OH) ₃ + 3 H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O ---> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ .18H ₂ O

Asam sulfat bereaksi dengan aluminium membentuk amonium sulfat dan melepaskan molekul hidrogen sebagai gas. Reaksinya diuraikan sebagai berikut:

2 Al + 3 H ₂ SO ₄ ---–> Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3 H ₂

Jenis

Aluminium sulfat diklasifikasikan menjadi dua jenis: tipe A dan tipe B. Dalam aluminium sulfat tipe A, padatannya berwarna putih dan memiliki konsentrasi besi kurang dari 0,5%.

Pada aluminium sulfat tipe B, padatannya berwarna coklat dan memiliki konsentrasi besi kurang dari 1,5%.

Ada beberapa industri penghasil aluminium sulfat yang memiliki kriteria klasifikasi yang berbeda. Dengan demikian, laporan industri untuk pembuatan aluminium sulfat tipe A konsentrasi maksimum 0,1% besi sebagai oksida besi. Sedangkan untuk tipe B menunjukkan konsentrasi besi maksimum 0,35%.

Toksisitas

-Aluminium sulfate adalah senyawa yang melakukan aksi toksiknya melalui kontak dengan debunya, sehingga menyebabkan iritasi pada kulit, dan dalam kasus kontak yang sering, dermatitis.

-Ini menyebabkan iritasi yang kuat pada mata, bahkan menyebabkan luka permanen.

-Inhalasi menghasilkan iritasi pada hidung dan tenggorokan, yang dapat menyebabkan batuk dan suara serak.

-Menelannya menyebabkan iritasi lambung, mual dan muntah.

-Ada efek toksik yang, meskipun tidak secara langsung disebabkan oleh aluminium sulfat, namun secara tidak langsung karena penggunaannya. Ini adalah kasus efek toksik tertentu dari aluminium, yang disebabkan oleh penggunaan aluminium sulfat dalam pemurnian air.

-Pasien yang mengalami dialisis kronis menggunakan garam yang disiapkan dalam air murni, melalui penggunaan aluminium sulfat, mengalami gangguan kesehatan yang sangat parah. Gangguan ini termasuk anemia, demensia dialisis, dan peningkatan penyakit tulang.

Referensi

1. Wikipedia. (2018). Aluminium sulfat. Diambil dari: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Larutan aluminium sulfat tipe A dan B. Diambil dari: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9 Juni 2014). Penggunaan Industri Teratas untuk Aluminium Sulfat. Diambil dari: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Aluminium Sulfat Anhidrat. Diambil dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Bahan Kimia Andesia. (20 Agustus 2009). Lembar Keamanan Aluminium Sulfat. . Diambil dari: andesia.com
6. Buku Kimia. (2017). Aluminium Sulfat. Diambil dari: chemicalbook.com