سولفات آلومینیوم | کیک آلوم | Aluminium sulfate

Description

سولفات آلومینیوم (Aluminium sulfate) که با نام‌های دیگری همچون زاج سفید و کیک آلوم نیز شناخته می‌شود، ماده‌ای شیمیایی با فرمول Al2(SO4)3 است. این ترکیب چند ظرفیتی کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از تصفیه آب تا کشاورزی دارد. در این مطلب قصد داریم شما را با ماهیت سولفات آلومینیوم، کاربردهای متنوع آن و نکات ایمنی در استفاده از این ماده آشنا کنیم.

سولفات آلومینیوم چیست؟

سولفات آلومینیوم نمکی معدنی است که پس از اکسید آلومینیوم، دومین ترکیب پرکاربرد از عنصر آلومینیوم به شمار می‌رود. این ماده به شکل پودری سفید یا کریستالی با جرم مولی حدود ۳۴۲ گرم بر مول یافت می‌شود. آلومینیوم سولفات به خوبی در آب حل می‌شود و محلول آن خاصیتی اسیدی دارد.

جالب است بدانید که گاهی اوقات واژه «آلوم» به طور کلی برای سولفات آلومینیوم به کار می‌رود. با این حال، تعریف دقیق‌تر «آلوم» اشاره به نمک‌های دو سولفاته دارد که آلومینیوم سولفات یکی از انواع آن است.

آلومینیوم سولفات (Aluminium sulfate) یک ماده شیمیایی با فرمول شیمیایی Al₂ (SO₄)₃ است که پس از اکسید آلومینیوم دومین ترکیب پر مصرف از عنصر آلومینیوم می باشد. این ماده دارای جرم مولی 342.15 گرم بر مول و شکل ظاهری جامد بلوری سفید در سایزهای مختلف است.

انواع سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم محصولی به شکل کریستاله، گرانول و یا پودر می باشد که محلول آن در آب دارای pH اسیدی است و با استفاده از هیدروکسید آلومینیوم تولید می‌گردد.

آلومینیوم سولفات بسته به نیاز متقاضی در فرم های گوناگون عرضه می شود. شرکت کیمیا پارس شایانکار سولفات آلومینیوم را در 4 نوع مختلف عرضه می‌کند:

1. پودری مش 100: این نوع آلومینیوم سولفات به صورت پودر بسیار ریز با ابعاد ذرات کمتر از 100 میکرون است.
2. مخلوط پودر و دانه بندی: این نوع شامل مخلوطی از پودر و دانه‌های ریز با ابعاد 1 تا 3 میلی‌متر است.
3. دانه بندی 2 تا 5 میلی متر: این نوع به صورت دانه‌های ریز با ابعاد 2 تا 5 میلی‌متر عرضه می‌شود.
4. دانه بندی 1 تا 3 میلی متر: به صورت دانه‌های ریز با ابعاد 1 تا 3 میلی‌متر عرضه می‌شود.

این ماده در دو نوع اصلی یافت می‌شود:

1. سولفات آلومینیوم هیدراته:

این نوع سولفات آلومینیوم، مولکول‌های آب را در ساختار خود به دام می‌اندازد و به صورت هیدراته وجود دارد. سولفات آلومینیوم هیدراته در انواع مختلف با تعداد مولکول‌های آب متفاوت یافت می‌شود. رایج‌ترین نوع آن، آلومینیوم سولفات هیدراته هجده آبه (Al2(SO4)3·18H2O) است که به نام “زاج سفید” نیز شناخته می‌شود.

2. سولفات آلومینیوم بی‌آب:

این نوع آلومینیوم سولفات، مولکول‌های آب را در ساختار خود ندارد و به صورت بی‌آب (Al2(SO4)3) وجود دارد.

انتخاب نوع سولفات آلومینیوم

انتخاب نوع سولفات آلومینیوم (هیدراته یا بی‌آب) به کاربرد مورد نظر بستگی دارد. در برخی موارد، سولفات آلومینیوم هیدراته به دلیل حلالیت بیشتر و قیمت پایین‌تر، ترجیح داده می‌شود. در حالی که در برخی دیگر، آلومینیوم سولفات بی‌آب به دلیل نقطه ذوب بالاتر و پایداری بیشتر در شرایط مرطوب، مناسب‌تر است.

روش‌های تولید سولفات آلومینیوم

به بررسی دو روش اصلی تولید سولفات آلومینیوم می‌پردازیم.

1. روش تولید از اسید سولفوریک:

این روش رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین روش تولید آلومینیوم سولفات است و در مراحل زیر انجام می‌شود:

– مرحله اول: تهیه مواد اولیه:

آلومینیوم: آلومینیوم می‌تواند به صورت فلز خالص، هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)3) یا سایر ترکیبات آلومینیومی مانند خاک رس یا بوکسیت باشد. اسید سولفوریک: اسید سولفوریک باید با غلظت مناسب (معمولاً 98%) تهیه شود.

– مرحله دوم: واکنش:

آلومینیوم با اسید سولفوریک در دمای مشخصی (معمولاً بین 80 تا 100 درجه سانتی‌گراد) واکنش داده و گاز هیدروژن آزاد می‌کند. معادله شیمیایی این واکنش به صورت زیر است:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

– مرحله سوم: خنثی‌سازی:

محلول حاصل از واکنش اسیدی است و برای خنثی‌سازی آن، از هیدروکسید سدیم (NaOH) یا هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)2) استفاده می‌شود. خنثی‌سازی باعث رسوب ناخالصی‌ها و تولید سولفات آلومینیوم خالص می‌شود.

– مرحله چهارم: تغلیظ و کریستالیزاسیون:

محلول آلومینیوم سولفات تغلیظ شده و سپس سرد می‌شود تا کریستال‌های سولفات آلومینیوم تشکیل شود. کریستال‌ها جدا شده، شسته شده و خشک می‌شوند.

– مرحله پنجم: بسته‌بندی:

سولفات آلومینیوم خشک شده در کیسه‌های مناسب بسته‌بندی و به بازار عرضه می‌شود.

2. روش تولید از شیست آلومینیوم:

این روش کمتر رایج است و برای تولید سولفات آلومینیوم در مقیاس کوچک‌تر به کار می‌رود. در این روش از شیست آلومینیوم که نوعی سنگ رسوبی غنی از آلومینیوم است، به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. مراحل تولید به شرح زیر است:

– مرحله اول: استخراج شیست آلومینیوم:

شیست آلومینیوم از معادن استخراج و خرد می‌شود.

– مرحله دوم: کلسینه کردن:

شیست آلومینیوم در دمای بالا (معمولاً بین 900 تا 1000 درجه سانتی‌گراد) کلسینه می‌شود تا ناخالصی‌های آن از بین برود. در این فرآیند، بخش زیادی از آلومینیوم موجود در شیست به اکسید آلومینیوم (Al2O3) تبدیل می‌شود.

– مرحله سوم: واکنش با اسید سولفوریک:

اکسید آلومینیوم حاصل از کلسینه کردن شیست، با اسید سولفوریک واکنش داده و آلومینیوم سولفات تولید می‌شود. معادله شیمیایی این واکنش مشابه با روش اول است.

– مراحل بعدی:

مراحل خنثی‌سازی، تغلیظ، کریستالیزاسیون و بسته‌بندی مشابه با روش اول انجام می‌شود.

نکات:

خلوص سولفات آلومینیوم تولیدی به خلوص مواد اولیه و دقت در مراحل تولید بستگی دارد. روش تولید از اسید سولفوریک به دلیل اقتصادی بودن و کیفیت بالای محصول تولیدی، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در انتخاب روش تولید، باید به عواملی مانند در دسترس بودن مواد اولیه، هزینه تولید و کیفیت محصول نهایی توجه کرد.

مصارف آلومینیوم سولفات در صنایع

تولید نمک‌ها و صابون‌های آلومینیوم و ژل

1. هیدروکسید آلومینیوم
2. به عنوان کاتالیست در تولید اتان
3. عامل ضد رطوبتی در بتون
4. تولید گلیسیرین
5. به عنوان عامل فوم ساز در فوم‌های آتش نشانی
6. به عنوان پاک کننده روغن ها و چربی ها
7. صنایع تولید شکر
8. تولید کودهای کشاورزی
9.  داروسازی

در صنعت مصالح ساختمان برای تولید فوم گچ، در این صنعت برای تولید قطعات سبک و متخلخل از مواد تخلخل زا استفاده می‌شود. مواد کف ساز باید این امکان را داشته باشد که از زمان مخلوط شدن تا زمان گیرایش گچ تخلخل قابل توجهی را در گچ به وجود آورند. از مواد تخلخل زا و کف ساز متداول در تولید فوم گچ عبارتند از:

• پودر سنگ آهک با آلومینیوم سولفات یا مواد اسید ساز دیگر
• پودر آلومینیوم با پودر سنگ آهک پخته یا هیدراته
• پودر سنگ آهک با سولفات آلومینیوم با ترکیب مواد کف ساز

در صنعت ساختمان تلاش برای جایگزینی مواد با وزن مخصوص کمتر و کاربرد بیشتر بسیار مد نظر پژوهشگران است. بنابراین سولفات آلومینیوم در این صنعت برای ایجاد تخلخل در صفحات گچی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم ماده‌ای چند ظرفیتی است که به لطف خواص منحصربه‌فرد خود، در صنایع گوناگون کاربرد دارد. در ادامه به مهم‌ترین موارد مصرف این ترکیب اشاره می‌کنیم:

1- تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

یکی از مهم‌ترین کاربردهای آلومینیوم سولفات، نقش آن در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب است. این ماده با خاصیت لخته‌کنندگی که دارد، به حذف ذرات معلق، مواد آلی و عوامل بیماری‌زا از آب کمک می‌کند.

2- فرایند لخته‌سازی با سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم در آب قابل حل می‌باشد و از عمده مصارف آن به عنوان عامل منعقد کننده در تصفیه آب آشامیدنی می‌باشد. این ماده معمولاً به عنوان نوعی از آلوم نیز نام برده می‌شود. آلوم‌ها نمک‌های دو سولفاته می‌باشند.

• آلومینیوم سولفات به عنوان منعقد کننده جهت جدا سازی تقریباً تمام ناخالصی‌های موجود در آب شناخته شده است.
• وظیفه اصلی این ترکیب تأمین یون‌های مورد نیاز جهت خنثی نمودن ذرات کلوئیدی موجود در آب می‌باشد تا امکان پیوستن این ذرات به یکدیگر به وجود آید.
• این ترکیب پس از انحلال به سرعت با عوامل قلیایی موجود در آب وارد واکنش شده و رسوب ژلاتینی هیدروکسید آلومینیوم را تولید می‌نماید که باعث جذب ذرات و ناخالصی‌های موجود در آب می‌گردد.
• تولید نمکها و صابون های آلومینیوم و ژل.

در فرایند لخته‌سازی، سولفات آلومینیوم با آب واکنش داده و یون‌های آلومینیوم (Al3+) را آزاد می‌کند. این یون‌ها با بار مثبت خود، ذرات معلق با بار منفی موجود در آب را جذب می‌کنند. در نتیجه، ذرات به هم چسبیده و لخته‌های بزرگتری را تشکیل می‌دهند که به راحتی قابل ته نشینی یا فیلتراسیون هستند. استفاده از سولفات آلومینیوم به عنوان لخته‌کننده روشی موثر و به صرفه برای تصفیه آب به شمار می‌رود.

3- صنعت کاغذسازی

آلومینیوم سولفات در صنعت کاغذسازی نیز کاربردهای فراوانی دارد. این ماده به عنوان:

• تثبیت‌کننده رنگ: با اتصال به الیاف کاغذ، باعث ثبات رنگ بر روی آن می‌شود و از پخش شدن رنگ در مجاورت آب جلوگیری می‌کند.
• بهبود کیفیت کاغذ: به افزایش استحکام و مقاومت کاغذ در برابر پارگی کمک می‌کند.

4- نساجی

در صنعت نساجی نیز از سولفات آلومینیوم برای تثبیت رنگ پارچه استفاده می‌شود. این ماده با برقراری پیوند میان الیاف پارچه و مولکول‌های رنگ، باعث ثبات و ماندگاری رنگ بر روی پارچه می‌گردد.

5- سولفات آلومینیوم در کشاورزی

در بخش کشاورزی، سولفات آلومینیوم به دو منظور اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• اصلاح خاک: آلومینیوم سولفات می‌تواند به عنوان اصلاح‌کننده خاک، به ویژه در خاک‌های قلیایی، به کار گرفته شود. این ماده با کاهش pH خاک، آن را برای رشد برخی از گیاهان که به محیط اسیدی نیاز دارند، مانند زغال اخته و بلوبری، مناسب‌تر می‌کند.
• کنترل pH: آلومینیوم سولفات به عنوان عاملی برای کنترل pH خاک نیز کاربرد دارد. با تنظیم اسیدیته خاک، جذب برخی از مواد مغذی توسط گیاهان را بهبود می‌بخشد.

علاوه بر موارد ذکر شده، سولفات آلومینیوم می‌تواند در کشاورزی به عنوان آفت‌کش و قارچ‌کش نیز مورد استفاده قرار گیرد.

6- سایر کاربردها

آلومینیوم سولفات کاربردهای دیگری نیز دارد که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنایع آرایشی و بهداشتی: به عنوان دئودورانت و ضد تعریق
• دباغی چرم: برای آهارزنی و تکمیل چرم
• صنایع دارویی: به عنوان کمپرس موضعی برای خونریزی
• آتش‌نشانی: به عنوان خاموش‌کننده آتش

نکات ایمنی در استفاده از سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم ماده‌ای شیمیایی است که در صورت عدم استفاده صحیح، می‌تواند خطرات سلامتی را به همراه داشته باشد. مهم‌ترین نکات ایمنی در هنگام استفاده از این ماده عبارتند از:

1. سوزش و تحریک پوست و چشم: تماس سولفات آلومینیوم با پوست و چشم می‌تواند باعث سوزش، قرمزی و خارش شود. به همین دلیل، هنگام کار با این ماده باید از دستکش، عینک و ماسک محافظ استفاده کرد.
2. خطرات استنشاق: استنشاق گرد و غبار آن می‌تواند باعث تحریک سیستم تنفسی، سرفه و تنگی نفس شود.
3. اقدامات احتیاطی: باید دور از دسترس کودکان و حیوانات خانگی نگهداری کرد. همچنین، از مخلوط کردن این ماده با مواد شیمیایی دیگر خودداری کنید.

در صورت تماس آلومینیوم سولفات با پوست یا چشم، باید محل مورد نظر را با آب فراوان شستشو داد. در صورت استنشاق، باید به هوای تازه انتقال یافت و در صورت بروز مشکلات تنفسی، به پزشک مراجعه کرد.

بسته بندی و شرایط نگهداری سولفات آلومینیوم 17%

سولفات آلومینیوم در کیسه های پلی پروپلین لمینیت شده به وسیله پلی اتیلن در وزنهای 25 و 50 کیلوگرمی بسته بندی می شود و در صورت درخواست می توان در کیسه های جامبو با وزن تقریباً 1000 کیلوگرمی بسته‌بندی کرد.

شرایط نگهداری:

• سولفات آلومینیوم 17% باید در محیطی خشک، خنک و دور از تابش مستقیم نور خورشید نگهداری شود.
• از قرار دادن کیسه‌های این ماده در معرض رطوبت و بارش باران خودداری کنید.
• سولفات آلومینیوم 17% را در ظروف دربسته و به دور از مواد شیمیایی دیگر نگهداری کنید.
• دمای مناسب برای نگهداری این ماده بین 5 تا 30 درجه سانتی‌گراد است.

خرید و فروش سولفات آلومینیوم

کیمیا پارس شایانکار، پیشرو در تامین مواد شیمیایی سولفات آلومینیوم با کیفیت بالا در گریدهای مختلف، آماده ارائه خدمات به شماست.

چرا آلومینیوم سولفات کیمیا پارس شایانکار را انتخاب کنید؟

1. کیفیت تضمین شده: با استفاده از مواد اولیه مرغوب و با بهره‌گیری از دانش و تجربه متخصصان تولید می‌شود و به همین دلیل، از کیفیت و خلوص بالایی برخوردار است.
2. تنوع گرید: سولفات آلومینیوم را در گریدهای مختلف پودری، گرانول و دانه‌بندی شده مطابق با نیاز شما ارائه می‌دهیم.
3. قیمت مناسب: ما به دنبال ارائه آلومینیوم سولفات با قیمتی رقابتی و منصفانه هستیم تا شما بتوانید با خیالی آسوده از آن در فرآیندهای تولید خود استفاده کنید.
4. ارسال سریع: در اسرع وقت و به سراسر ایران ارسال می‌کنیم تا وقفه‌ای در تولید شما ایجاد نشود.
5. خدمات مشتریان: کارشناسان مجرب ما در تمام مراحل خرید و پس از آن، در کنار شما خواهند بود تا به سوالات شما پاسخ دهند و شما را در انتخاب و استفاده از سولفات آلومینیوم یاری کنند.

قیمت سولفات آلومینیوم در بازار ایران به عوامل مختلفی مانند گرید، کیفیت، نوع بسته‌بندی، حجم خرید و شرکت تولیدکننده بستگی دارد. برای سفارش سولفات آلومینیوم و دریافت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.