硫酸铝铵的制法
1、由硫酸铝溶液与硫酸铵溶液反应,并经冷却结晶、离心分离、洗涤和干燥制得。
2、铝矾土与硫酸反应生成硫酸铝,用崩胶沉降后,上清夜加入硫酸铵,于100度下与硫酸铝生成硫酸铝铵,在经浓缩。冷却结晶、分离先涤,即得成品。反应式:
Al2O3+3H2SO4——Al2(SO4)3+3H2O
Al2(SO4)3+(NH4)2SO4+12H2O*12H2O
3、氢氧化铝法 氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝,再与硫酸铵反应,产物经浓缩、冷却结晶、离心脱水、干燥而得成品。反应式:
2Al(OH)3+3H2SO4——Al2(SO4)3+6H2O
Al2(SO4)3+(NH4)2SO4+12H2O*12H2O
4、在400度高温下,氧化铝和硫铵反应可生成硫酸铝按
4(NH4)2S04+A1203=2NH4Al(S04)2+6NH3+3H20
目前国内生产高纯氧化铝的主流技术有三种:多重结晶法、醇盐水解法、直接水解法。
多重结晶法具体又分为硫酸铝铵热解法和碳酸铝铵热解法。
醇盐水解法具体又分为异丙醇铝法和胆碱法。其中胆碱法是目前国内规模最大的4N级氧化铝生产方法。
还有就是直接水解法。这种方法就是铝跟水直接反应生成氢氧化铝,水解过程在全密闭有机内衬环境中进行,不添加任何催化剂。这种方法能做出4N及5N的氧化铝。
氧化铝和硫酸铵焙烧反应的化学方程式:Al2(SO4)3+(NH4)2SO4+12H2O→2NH4Al。
硫酸铵为白色结晶性粉末,水溶液呈酸性。不溶于醇、丙酮和氨水。有吸湿性,吸湿后固结成块。加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。与碱类作用则放出氨气。与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,也可以使蛋白质发生盐析。
生物学上的用途也很多,多用于蛋白纯化工艺方面,因为硫酸铵属于惰性物质,不易与其他生物活性物质发生反应,在纯化过程中能最大程度的保护蛋白活性,另外,硫酸铵的可溶性极好,能形成高盐环境,对于蛋白沉淀与后续的高盐纯化做准备。
硫酸铵的制备方法:
工业上采用氨与硫酸直接进行中和反应而得,用得不多,主要利用工业生产中副产物或排放的废气用硫酸或氨水吸收。也有采用石膏法制硫铵的(以天然石膏或磷石膏、氨、二氧化碳为原料)。
由氢氧化铵和硫酸中和后,结晶、离心分离并干燥而得。中和法氨与硫酸约在100℃下进行中和反应,生成的硫酸铵结晶浆液经离心分离、干燥,制得硫酸铵成品。其2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4回收法由炼焦炉气回收氨气,再与硫酸进行中和反应而得。
无水硫酸铝Al2(SO4)3为白色粉末。从水溶液中得到的为Al2(SO4)3.18H2O,它是无色针状结晶。将纯Al(OH)3溶于热的浓H2SO4或者用H2SO4直接处理铝土矿或粘土都可以制得Al2(SO4)3。
2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O
Al2O3·2SiO2·2H2O(粘土) + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 2H4SiO4↓+ H2O
硫酸铝易与K+、Rb+、Cs+、NH4+和Ag+等的硫酸盐结合形成矾,其通式为MAl(SO4)2·12H2O(M表示一价金属离子)。在矾的分子结构中,有6个H2O分子与Al3+配位,形成Al(H2O)63+离子,余下的为晶格中的水分子,它们在Al(H2O)63+与阴离子(SO42-)之间形成氢键。硫酸铝钾KAl(SO4)2·12H2O对叫做铝钾矾,俗称明矾,它是无色晶体。Al2(SO4)3或明矾都易溶于水并且水解,它们的水解过程与AlCl3的相同,产物也是从一些碱式盐到Al(OH)3胶状沉淀。由于这些水解产物胶粒的吸附作用和Al3+的凝聚作用,Al2(SO4)3和明矾是人们早已广泛使用的净水剂(絮凝剂),但是处理水的效果不及碱式氯化铝好。铝离子能引起神经元退化,若人脑组织中铝离子浓度过大会出现早衰性痴呆症。Al2(SO4)3和明矾还用作媒染剂。织物用Al2(SO4)3的水溶液浸泡以后,再浸在Na2CO3或Ca(OH)2溶液中片刻,则所产生的胶状Al(OH)3沉积在纤维上,很容易吸附染料。此外,Al2(SO4)3还是泡沫灭火机中常用的药剂。
氢氧化铝分解生成氧化铝:2Al(OH)₃==△==Al₂O₃+3H₂O
氢氧化铝是一种无机物,化学式Al(OH)₃,是铝的氢氧化物。氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水,因此它是一种两性氢氧化物。
在硫酸铝溶液中,在搅拌下添加碱溶液,生成沉淀经洗涤、过滤、低温干燥后,经粉碎制得成品。也可将脱水后的糊状物直接作为产品。制备中溶液的浓度、温度、反应温度控制,干燥温度等影响产品质量。
将硫酸和铝粉或铝灰作用生成硫酸铝,再与碳酸氢铵进行复分解反应,制得氢氧化铝。或者以铝酸钠溶液与硫酸铝溶液中和至pH6.5,生成氢氧化铝沉淀,经水洗、压滤,于70~80℃下干燥,再经粉碎,制得氢氧化铝。
扩展资料
氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃,而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。
因此,获得较广泛的应用,使用量也在逐年增加。使用范围:热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时,氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料,在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。
(1)检验三价铁离子是否沉淀完全的方法是:取少量溶液C于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,若溶液变成红色,说明Fe3+未沉淀完全;若溶液不变色,说明Fe3+已沉淀完全,
故答案为:加入2~3滴KSCN溶液,若溶液变成红色,说明Fe3+未沉淀完全;若溶液不变色,说明Fe3+已沉淀完全;
(2)溶液中铝离子与氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Al3+﹢3OH-=Al(OH)3↓,
故答案为:Al3+﹢3OH-=Al(OH)3↓;
(3)加入硫酸溶液,铝离子、铵离子水解,使溶液显示酸性,反应的离子方程式为:Al3+﹢3H2O?Al (OH)3﹢3H+; NH4++H2O?NH3?H2O+H+;根据铵离子水解使溶液显示酸性,硫酸铝铵溶液中氢离子浓度大于硫酸铝溶液的,氢离子抑制了铝离子的水解,所以硫酸铝铵溶液中铝离子浓度较大,
故答案为:Al3+﹢3H2O?Al(OH)3﹢3H+; NH4++H2O?NH3?H2O+H+; 硫酸铝铵;
(4)由于硫酸铝铵“易溶于热水,随温度升高、脱去结晶水,产生晶变”,所以温度控制在90-100℃之间,
故答案为:因为硫酸铝铵易溶于热水,有利于生成;随温度升高、脱去结晶水,产生晶变;
(5)根据题中图示,从滤液G制取硫酸铝铵,需要经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作,
故答案为:冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.