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十二水硫酸铝钾 编辑
中文名:十二水硫酸铝钾
外文名:AluminumpotassiumsulfatedodecahydrateKalinite
别名:明矾
化学式:KAl(SO₄)₂·12H₂O
CAS登录号:7784-24-9
EINECS登录号:233-141-3
熔点:92℃
沸点:330℃
密度:1.757g/cm³
外观:无色立方晶体,外表常呈八面体
应用:作为净水剂、灭火剂、药物、缓冲剂;制备铝盐、油漆、鞣料
安全性描述:S26;S37/39
危险性符号:R22;R36/38
CID:62667
危险品标志:Xn:Harmful
物理性质
外观与性状:无色透明块状结晶或结晶性粉末
气味与味道:无臭,味微甜而酸涩。
熔点(℃):92(lit.)
沸点(℃):330 at 760mmHg
密度:1.757g/cm3
蒸气压(kPa,25ºC):1mmHg
化学性质
1.明矾水解
明矾在水中水解生成氢氧化铝胶状沉淀与硫酸,故其水溶液呈酸性。
2KAl(SO₄)₂·12H₂O⇌2Al(OH)3↓+3H2SO4+K2SO4+18H2O
KAl(SO4)2·12H2O+4NaOH = KAlO2+14H2O+2Na2SO4
3.明矾与小苏打溶液NaHCO3的反应如下:
2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3= K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+12H2O
4.KAl(SO4)2溶液与氢氧化钡Ba(OH)2溶液的反应如下:
硫酸铝钾过量: 2KAl(SO4)2 + 3Ba(OH)2 = 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 3BaSO4↓
硫酸铝钾少量: KAl(SO4)2 + 2Ba(OH)2= KAlO2 + 2BaSO4↓ + 2H2O
二者量相等时: 6KAl(SO4)2 + 6Ba(OH)2 = 4Al(OH)3↓ + Al2(SO4)3 + 6BaSO4↓ + 3K2SO4
3Na2CO3 +2KAl(SO4)2+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑+K2SO4+3Na2SO4
6.明矾风化:在干燥空气中风化失去结晶水,在潮湿空气中溶化淌水,加热至92.5℃失去9个结晶水,200℃时失去全部结晶水成为白色粉末。
净水实验
一升水中加入明矾750mg,有净水及灭菌作用。浑浊的河水中因加入量的不同,可影响水的澄清度。
明矾净水是过去民间经常采用的方法,它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子:
而Al3+很容易水解,生成氢氧化铝Al(OH)3胶体:
氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种效果较好的净水剂。
但明矾中含有的铝对人体有害。长期饮用明矾净化的水,可能会引起阿尔茨海默病。所以不主张用明矾作净水剂 。
1.天然明矾石加工法将明矾石破碎、经焙烧、脱水、风化、蒸汽浸取、沉降、结晶、粉碎,制得硫酸铝钾成品。
2.铝矾土法用硫酸分解铝矾土矿生成硫酸铝溶液,再加硫酸钾反应,经过滤、结晶、离心脱水、干燥制得硫酸铝钾产品。
3.重结晶法粗明矾加水煮沸、蒸发、结晶、分离、干燥制得硫酸铝钾成品。
4.氢氧化铝法将氢氧化铝溶于硫酸,再加入计量的硫酸钾溶液加热反应、经过滤、浓缩、结晶、离心分离、干燥、制得硫酸铝钾成品。
5.将18.37g硫酸钾溶于70g 100℃的水中,另将70.24g十八水硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于60g 100℃的水中。趁热将这两种溶液混合,在不停的搅拌下使混合液慢慢冷却。当溶液冷却到20℃时,可获得约85g十二水硫酸铝钾的结晶。
6.采用重结晶法。将工业品硫酸铝钾加水溶解,然后经净化、除杂质、过滤、浓缩、结晶、离心脱水、干燥,制得硫酸铝钾。
工业领域
灭火剂
泡沫灭火器内盛有约1mol/L的明矾溶液和约1mol/L的NaHCO3(小苏打)溶液(还有起泡剂),两种溶液的体积比约为11:2。明矾过量是为了使灭火器内的小苏打充分反应,释放出足量的二氧化碳,以达到灭火的目的。
缓冲剂
在硫酸盐镀锌中可用作缓冲剂,以稳定镀液的ph值。硫酸铝钾用于硫酸盐镀锌、刷镀锌和镁合金的化学氧化,也可用作处理污水的凝聚剂,若用于镀锌需要注意其铁和重金属的含量。
医学领域
明矾性寒味酸涩,具有较强的收敛作用。中医认为,明矾具有解毒杀虫,燥湿止痒,止血止泻,清热消痰的功效抗阴道滴虫等作用。一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病 。
食品领域
膨化剂
炸油条(饼)或膨化食品时,若在面粉里加入小苏打后,再加入明矾,则会加快二氧化碳的产生,大大加快了膨化的速度。这样可以使油条(饼)在热油锅中快速充气蓬松。
安全警示:明矾中的铝离子与老年痴呆和儿童智力损伤高度相关,含铝食品添加剂已被国家禁止使用。本条目仅作科普,切不可于生活中使用任何含有明矾的添加剂制造食品。制造含铝食品出售亦可能构成犯罪。
铝离子对神经系统的损伤漫长而持久,需在十数年甚至数十年的时长后才能表现明显的症状。由于古代平均寿命较短,缺少足够的临床流行病学证据,古人常认为明矾无毒。切不可以个人经验或身边孤例遑论明矾无毒,食用无妨。一定要尽量避免在日常食品中使用。如需医学应用,则务必在临床医生或中医师的指导下进行 。
1.疏水参数计算参考值(XlogP):无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:8
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积:177
7.重原子数量:12
8.表面电荷:0
9.复杂度:62.2
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:4
中国产地有安徽省庐江矾矿等。浙江苍南县矾山镇因蕴藏丰富的明矾矿石而被誉为“世界矾都”。它的明矾矿石储量约占世界60%、中国80%,矿藏分布在相邻的五条矿带上。
健康危害
泄露处理
避免粉尘生成。 避免吸入蒸气、烟雾或气体。不要让产品进入下水道。 扫掉和铲掉。放入合适的封闭的容器中待处理。
急救措施
如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。 如呼吸停止,进行人工呼吸。
如果皮肤接触,用肥皂和大量的水冲洗。
如果眼睛接触,用水冲洗眼睛作为预防措施。
如果食入,切勿给失去知觉者通过口喂任何东西。 用水漱口。
风险术语
R22:吞食有害。
R36:刺激眼睛。
R38:刺激皮肤。
安全术语
S26:不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S37:戴适当手套。
S39:戴护目镜或面具。
储存于阴凉、干燥、通风的仓间。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放。
储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外。
配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
分装和搬运作业要注意个人防护。
搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。
西医作用
⒈ 抗菌作用 明矾对多种革兰阴性、阳性球菌和杆菌都有抑制作用;对常见化脓菌有较强抑菌作用.实验表明:明矾对金黄色葡萄球菌、变形杆菌有抑制作用(试管法).对大肠杆菌、绿脓杆菌、炭疽杆菌、弗氏和志贺痢疾杆菌、伤寒杆菌和副伤寒甲杆菌、变形杆菌及葡萄球菌等有抑制作用(纸碟、平板法);对绿色链球菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、白喉杆菌作用最强,对牛型布氏杆菌、百日咳杆菌、脑膜炎球菌作用次之,对流感杆菌无作用(纸片法).高浓度明矾液对人型(H37RV)及牛型结核杆菌也有抑制作用.临床上用0.75%枯矾混悬液对控制烧伤创面的绿脓杆菌感染有效。
体外实验表明:白矾及枯矾对羊毛状小孢子菌和红色毛癣菌有很强的抑制作用。
⒉ 收敛、固脱作用 实验证明:明矾水具有很强的收敛作用.明矾内服刺激性很大,故多外用,可止汗;也可治疗白带过多及溃疡(浓度为1%~5%)。
明矾注射液、明矾液和硫酸铝液对大鼠离体直肠,均有明显的抑制作用.浓度超过4%~6%时,可发生蛋白凝固变性,使直肠失去蠕动功能;8%明矾液注射于直肠周围后,可使浆膜及平滑肌凝固性坏死,继而形成无菌性黏连,从而使直肠各层和直肠与周围组织固定,直肠不再滑脱.有报告认为,局部用4%明矾溶液对动物子宫脱垂亦有一定的作用。
⒊ 抗阴道滴虫的作用 10%明矾液在试管内(培养液与药液之比为 1:1)有明显的抗阴道滴虫作用。
⒋ 凝固蛋白的作用 明矾与蛋白质相遇,使成难溶性的化合物而沉淀.明矾水在体外能使血清立即沉淀,有强烈凝固蛋白的作用.该品可用于止血,如鼻衄时可用棉球浸饱和的明矾溶液塞于鼻孔.有报告认为,明矾、儿茶内服能治疗肺结核咯血.用白矾、郁金配成的白金丸对家兔实验性高脂血症有效。
5.利胆作用 白矾0.6g/kg十二指肠给药,对麻醉大鼠明显增加胆汁流量。
6.局部刺激作用 局部刺激性很大,局部注射15%溶液0.3-0.5mL,使兔狂躁不安,局部红肿、破溃,0.3mL静脉注射,使兔发生寒颤、呼吸急迫,末梢血管变紫色,呈缺氧现象。
中医作用
⒈《纲目》:矾石之用有四:吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸血痛,脱肛,阴挺,疮疡,取其酸涩而收也;治痰饮,泄痢,崩、带,风眼,取其收而燥湿也;治喉痹痈疽,蛇虫伤螫,取其解毒也。
⒉《本草经疏》:矾石,味酸气寒而无毒,其性燥急收涩,解毒除热坠浊。盖寒热泄痢,皆湿热所为,妇人白沃,多由虚脱,涩以止脱故也。阴蚀恶疮,亦缘湿火,目痛多由风热。除固热在骨髓坚齿者,髓为热所劫则空,故骨痿而齿浮,矾性入骨除热,故亦主之。去鼻中息肉者,消毒除热燥湿之功也。白矾,《本经》主寒热泄痢,此盖指泄痢久不止,虚脱滑泄,因发寒热。矾性过涩,涩以止脱,故能主之。假令湿热方炽,积滞正多,误用收涩,为害不一,慎之。妇人白沃多由虚脱,故用收涩以固其标,终非探本之治。目痛不由胬肉及有外障,亦非所宜。除固热在骨髓,仅可资其引导,若谓其独用,反有损也。矾性燥急,而能劫水,故不利齿骨,齿者骨之余故也。
⒊《长沙药解》:矾石,入足太阴脾、足太阳膀胱经,善收湿淫,最化瘀浊,黑疸可消,白带能除。《金匮》矾石丸治妇人带下经水闭不利,藏坚癖不止,中有干血,下白物。矾石化败血而消痞硬,收湿淫而敛精液,杏仁破其郁陷之滞气也。硝矾散治女劳黑疸,以其燥湿而利水也。《千金》矾石丸治脚气冲心,以其燥湿也。矾石酸涩燥裂,最收湿气而化瘀腐,善吐下老痰宿饮,缘痰涎凝结,粘滞于上下窍隧之间,牢不可动,矾石收罗而扫荡之,离根失据,藏府不容,高者自吐,低者自下,实非吐下之物也。其善治痈疽者,以中气未败,痈疽外发,肉腐脓泄,而新肌生长,自无余事,阳衰土湿,中气颓败,痈疽不能外发,内陷而伤府藏,是以死也,矾石收藏府之水湿,土燥而气达,是以愈也。
⒋《本经》:主寒热泄痢,白沃,阴蚀恶疮,目痛,坚骨齿。
⒌《别录》:除固热在骨髓,去鼻中息肉。
⒎《日华子本草》:除风去劳,消痰止渴,暖水藏。治中风失音,疥癣。和桃人、葱汤浴,可出汗。
⒏《本草衍义》:火枯为粉,贴嵌甲,牙缝中血出如衄者,贴之办愈。
⒐《本草蒙筌》:禁便泻,塞齿疼,洗脱肛涩肠,敷脓疮收水。
⒑《医学入门》:治耳卒肿出脓,目赤,目翳,胬肉,口舌生疮,牙齿肿痛出血,历久碎坏欲尽,急喉风痹,心肺烦热,风涎壅盛,作渴泄痢。兼治蛇蝎、恶犬、壁镜、驴涎、马汗毒伤。
⒒《医林纂要》:生用解毒,煅用生肌却水。