Алюминати.Алюминатние розчини
>Оксид алюмінію – з'єднанняамфотерное, тобто. що має одночасно основними і кислотними властивостями. Тому оксид, і навіть йогогидроксиди розчиняються як і кислотах, і у лугах. При розчиненнігидроксида алюмінію на кислотах утворюються алюмінієві солі відповідних кислот, наприклад,
>2Al(ОН)3+ДТ2>SО4 =Al2(>SO4)3 +6H2>O.
При розчиненнігидроксида алюмінію на лугах утворюються соліметаалюминиевой кислотиHAlO2, що звутьсяалюминатов, наприклад,
>Al(OH)3+>NaOH =NaA1O2+>2H2>O .
>Алюмииати утворюються також за нагріванні суміші оксиду чигидроксида алюмінію з сполуками лужних чищелочноземельних металів до 800°С і від, наприкладАl2>O3 +Na2>CO3 =2NaAlO2+>CO2. Часто формулуалюмината пишуть інакше:Na2>O•Al2>O3.
Як ми знаємо, швидкість розчиненнягндроксидов алюмінію на лугах і кислотах неоднакова. Найбільш швидко розчиняєтьсягиббсит, повільнішебемит і найбільш повільно діаспор. Активністьгидроксидов алюмінію залежить тільки від їх природи, а й від умови отримання й ступенядисперсности. З підвищенням ступенядисперсности збільшується поверхню дотикугидроксида з розчинником, т. е. активна поверхню речовини, і швидкість розчиненнягидроксида зростає.Раствориалюминатов в лужному розчині дістали назву алюмінатних розчинів. У виробництві глинозему має справу з розчинамиалюмината натрію, а окремих випадках і калію.
На природу алюмінатних розчинів є кілька поглядів. Відповідно до найпоширенішому їх,алюминатний розчин є розчиналюмината натрію (чи калію) як хімічного сполукиNaAlO2, тобто. є справжнім (іонним) розчином. Отже,алюминат натрію можна як сіль, освічену слабкої кислотою (>гидроксид алюмінію) і сильним підставою (їдкий натр).
>Гидроксид алюмінію перетворюється на розчин яккатионаAl3+ прирН<4 і у виглядіаниона [>Al(ОН)4]- прирН>12. Отже, для розчиненнягидроксида алюмінію необхідно додавати кислоту до того часу, покирH розчину стане менше 4, чи додавати луг до рН більше 12.
>Алюминат ж натрію перебуває у розчині як катионівNa+ і алюмінатних аніонів, склад яких точно б не відомий.
Найчастіше склад цих аніонів висловлюють такими формулами: [>Al(ОН)4]-,АlO2-,АlO(ОН)2-. Ряд дослідників допускає освіту у алюмінатних розчинахмногозарядних аніонів.З сказаного слід, що рівняння процесів розчиненняалюмината натрію зв його гідролізу точніше було б писати в іонної формі. Проте зважаючи на те, що склад аніонів точно ще встановлений і залежить від концентрації розчину, ми далі прийматимемо дляалюмината натрію в розчині формулуNaAlO2 . На думку ряду дослідників, валюминатном розчині в незначній кількості можуть бути присутні також колоїдні часткигидроксида алюмінію.Однією з характерних властивостей алюмінатних розчинів був частиною їхнього здатність спонтанно розкладатися із в осадгидроксида алюмінію. Тому промисловіалюминатние розчини містять певна кількість вільної луги, що робитьалюминатний розчин більш стійкою. Склад алюмінатних розчинів передусім характеризується концентрацією глиноземуAl2>O3 і лугиNa2>O. Крім цих основних компонентів,алюминатние розчини перебувають у вигляді різних хімічних сполук домішки кремнезему, сірки, хлору, заліза, фтору, галію, ванадію, органічних речовин та інших.Розрізняють такі види луги в алюмінатних розчинах:титруемая,карбонатная, каустична, сульфатна і загальна. Концентраціятитруемой лугиNa2Про>t визначається титруванням розчину соляної кислотою: у своїйоттитровивается (визначається) оксид натрію, що у розчині як каустикуNaOH,алюмината натріюNaA1O2, содиNa2>CO3, силікату натріюNa2>SiO3, сульфата натріюNa2>SO3 і лише частковофторида натріюNaF ітиосульфата натріюNa2P.S2>O3.Карбонатная (вуглекисла) лугNa2>Oy перебуває у алюмінатних розчинах як соди. Концентрація каустичної лугиNa2>Oдо; окреслюється різницю міжтитруемой лугом і карбонатної.Сульфатная лугNa2>Oз перебуває у розчині як сульфату натріюNa2>SO4.У алюмінатних розчинах поруч ізнатриевой можуть бути калієва луг. Суму концентраційнатриевой ікалиевой луги зазвичай позначають через R2>O, причому До2>O у цій сумі перераховується наNa2>O.
>Концентрацию окремих компонентів валюмииатиих розчинах зазвичай висловлюють в грамах на літр розчину (г/л), рідше у відсотках. Для переходу від концентрації у відсотках (з) до концентрації в грамах на літр (a) користуються формулою а =10ср, де р – щільність розчину,г/см3.
Укладання
Наприкінці як і раніше, що алюміній міститься у будь-який природної воді. Потрапляє в воду природним шляхом (розчинення глини іалюмосиликатов) і з шкідливих викидів виробництв.Соединения алюмінію використовуються при водопідготовки на водоканалах і великих виробництвах. Зміст алюмінію поверхневих водах коливається не більше від 1 до 100мкг/дм3 і дуже залежить від рівня закислення грунтів. У деяких кислих вода його концентрація може становити кількох грамів на дм3.
Присутність у воді алюмінію концентраціях, перевищують 0,2 мг/л може викликати випадання в осад пластівців гідрохлориду алюмінію, і навіть зміна кольоровості води. Іноді такі проблеми можуть бути вже за часів концентраціях алюмінію 0,1 мг/л.
Алюміній потрапить у організм людини у основному з їжею. Наприклад, в чаї зміст алюмінію 200 разів більше, ніж у воді де він заварений. Інші джерела влучення алюмінію на організм: вода, повітря, ліки, посуд, дезодоранти. З води надходить 5-8%. ЕкспертиФАО/ВОЗ встановили величину стерпного добового споживання (ПСП) алюмінію лише на рівні1мг/кг ваги.
>Метаболизм алюмінію в людини вивчений недостатньо, проте відомо, що неорганічний алюміній погано всмоктується і більшість його виводиться з сечею. Алюміній має низькою токсичністю для лабораторних тварин. Проте, окремі дослідження свідчать, що токсичність алюмінію виявляється в вплив обмін речовин, особливо мінеральний, на функцію нервової системи, у спроможності діяти безпосередньо на клітини - їх розмноження і зростання. Надлишок солей алюмінію знижує затримку кальцію в організмі, зменшує адсорбцію фосфору, одночасно у 10-20 раз збільшується зміст алюмінію кістках, печінки, сім'яниках, мозку впаращитовидной залозі. До найважливішим клінічним проявамнейротоксического дії відносять порушення рухової активності, судоми, зниження чи втрату пам'яті, психопатичні реакції. У деяких дослідженнях алюміній пов'язують із ураженнями мозку, притаманними хвороби Альцгеймера (в волоссі хворих відзначається підвищений зміст алюмінію). Проте наявні нині у Всесвітньої ОрганізаціїЗдравоохранения епідеміологічні і фізіологічні дані не підтверджують гіпотезу про причинної ролі алюмінію розвитку хвороби Альцгеймера. Тому ВООЗ не встановлює величини концентрації алюмінію по медичним показниками, але водночас його присутність серед питну воду до 0,2 мг/л алюмінію забезпечує компроміс між практикою застосування солей алюмінію на ролі коагулянтів і органолептичними параметрами
питної води.Алюміній є постійною складовою клітин та тканин організму. У середньому, його вміст у тілі людини становить 70 - 190 мг%, в цільною крові - 0,5 - 0,7 мг/л, в плазмі - 85,24моль/л.Здебільшого алюміній вступає у організм людини з рослини, незначні кількостівдихаются з природною пилюкою й промисловими викидами.Всасивание його залежить від присутності їжі іонів фтору, що робить алюміній більш розчинним.Найбільше алюмінію міститься у легких, печінки, кістках, головному мозку. Виводиться за шлунково-кишкового тракту. У малих концентраціях алюміній бере участь у реакціях освіти фосфатних і білкових комплексів, соціальній та побудові епітеліальної і сполучної тканини, у процесах регенерації кістковій тканині, впливають на активність травних залоз і ферментів.
Алюміній входить до складу таких ферментів як лужнефосфотаза,холиннестераза. З іншого боку, може витискувати зметаллопротеидов і спроби деяких ферментів магній, кальцій, натрій, залізо і тим самим, змінювати функцію багатьох метаболічних систем - уповільнювати розвиток тканин, гальмувати синтез гемоглобіну, порушувати функції центральної нервової системи.
Однією з можливих механізмівнейротоксического дії алюмінію є його впливом геть метаболічний ефект кальцію і гомеостаз справи до нейронах мозку. Збільшення концентрації кальцію всинаптоплазмедеполяризованних нервових закінчень супроводжується підвищенням проникності мітохондріальній мембрани дляацетил-КоА. Цей процес відбувається забезпечує підтримку високого рівняацетил-КоА всинаптоплазме, що необхідне синтезу ацетилхоліну.
>Алюминий-дефицитних станів в людини не зареєстровано.
Список література
1. Ахметов М.С. Хімія 9 клас:учеб. дляобщеобразоват.учеб. закладів. – 2-ге вид. – М.: Просвітництво, 1999. – 175 з.: мул.
2. ГабріелянО.С. Хімія 9 клас:учеб. дляобщеобразоват.учеб. закладів. – 4-те вид. – М.: Дрохва, 2001. – 224 з.: мул.
3. ГабріелянО.С. Хімія 8-9 класи: метод. посібник. – 4-те вид. – М.: Дрохва, 2001. – 128 з.
4. Кременчуцька М. Хімія: Довідник школяра. – М.:Филол.общ-во «СЛОВО»: ТОВ «Вид-во АСТ», 2001. – 478 з.
5.Крицман В.А. Книжка для читання по неорганічної хімії. – М.: Просвітництво, 1986. – 273 з.
6. ПротасівП.В. Елементи у клітинах організму. – М.: Просвітництво, 1999. – 687 з.
7. ТарасоваЛ.И., Нестеров В.А. Металургія у житті. – М.: Просвітництво, 1990. – 465 з.