Aluminiumhydroxyd, Al (OH), ATH, manchmal falsch genannt Hydrat von Tonerde, wird in der Natur als das Mineral gibbsite (auch bekannt als hydrargillite) und seine drei, viel seltenerer polymorphs gefunden: bayerite, doyleite und nordstrandite. Nah verbunden sind Aluminiumoxydhydroxyd, AlO (OH), und Aluminiumoxyd, AlO, sich nur durch den Verlust von Wasser unterscheidend. Diese Zusammensetzungen sind zusammen die Hauptbestandteile von Aluminiumerzbauxit. Frisch hinabgestürztes Aluminiumhydroxyd bildet Gele, der die Basis für die Anwendung von Aluminiumsalzen als flocculants in der Wasserreinigung ist. Dieses Gel kristallisiert mit der Zeit. Aluminiumhydroxyd-Gele können (z.B, mit wassermischbaren nichtwässrigen Lösungsmitteln wie Vinylalkohol) dehydriert werden, um ein amorphes Aluminiumhydroxyd-Puder zu bilden, das in Säuren sogleich auflösbar ist. Aluminiumhydroxyd-Puder, das zu einer Hochtemperatur unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen geheizt worden ist, ist als aktivierte Tonerde bekannt und wird als ein Sikkativ, ein adsorbent, in der Gasreinigung, als eine Katalysator-Unterstützung von Claus, Wasserreinigung und ein adsorbent für den Katalysator während der Fertigung von Polyäthylen durch den Prozess von Sclairtech verwendet.

Nomenklatur

Das Namengeben für die verschiedenen Formen von Aluminiumhydroxyd ist zweideutig, und es gibt keinen universalen Standard. Alle vier polymorphisms haben eine chemische Zusammensetzung von Aluminium trihydroxide (ein Aluminiumatom, das drei Hydroxyd-Gruppen beigefügt ist).

Gibbsite ist auch bekannt als hydrargillite, genannt nach den griechischen Wörtern für Wasser (hydra) und Ton (argylles). Die erste Zusammensetzung hat hydrargillite genannt wurde gedacht, Aluminiumhydroxyd zu sein, aber wurde später gefunden, Aluminiumphosphat zu sein; trotzdem werden sowohl gibbsite als auch hydrargillite verwendet, um sich auf denselben polymorphism von Aluminiumhydroxyd, mit gibbsite verwendet meistens in den Vereinigten Staaten und hydrargillite verwendet öfter in Europa zu beziehen. 1930 ist es α-alumina trihydrate genannt geworden, um ihm mit bayerite gegenüberzustellen, der β-alumina trihydrate genannt wurde (das Alpha und Beta-Benennungen verwendet wurden, um mehr - und Weniger-Standardformen beziehungsweise zu differenzieren). 1957 haben Symposien auf der Tonerde-Nomenklatur versucht, einen universalen Standard zu entwickeln, gibbsite hinauslaufend, γ-Al (OH) und bayerite benannt werden, der α-Al (OH) und nordstrandite werden benannt Al (OH) wird. Gestützt auf ihren crystallographic Eigenschaften, einer angedeuteten Nomenklatur und Benennung ist für gibbsite, um α-Al (OH), bayerite zu sein, um β-Al (OH) benannt zu werden, und sowohl nordstrandite als auch doyleite sind benannter Al (OH). Unter dieser Benennung beziehen sich der α und die β Präfixe auf sechseckige, Ende-gepackte Strukturen und veränderten oder gedörrten polymorphisms repectively, ohne Unterscheidung zwischen nordstrandiate und doyleite.

Eigenschaften

Gibbsite hat eine typische Metallhydroxyd-Struktur mit Wasserstoffobligationen. Es wird doppelter Schichten von hydroxyl Gruppen mit Aluminiumionen aufgebaut, die zwei Drittel der octahedral Löcher zwischen den zwei Schichten besetzen.

Aluminiumhydroxyd ist amphoteric. Es löst sich in Säure auf, Al (HO) bildend (hexaaquaaluminium (3 +)) oder seine Hydrolyse-Produkte. Es löst sich auch in starkem Alkali auf, Al (OH) bildend (tetrahydroxidoaluminate (1-)).

Polymorphism

Vier polymorphs von Aluminiumhydroxyd, bestehen alle, die auf der allgemeinen Kombination eines Aluminiumatoms und drei Hydroxyd-Moleküle in verschiedene crystaline Maßnahmen gestützt sind, die das Äußere und die Eigenschaften der Zusammensetzung bestimmen. Die vier Kombinationen sind:

• Gibbsite
• Bayerite
• Nordstrandite
• Doyleite

Alle polymorphs werden aus octahedral Schichten von Aluminiumhydroxyd-Molekülen mit dem Aluminiumatom im Zentrum und den hydroxyl Gruppen auf den Seiten mit Wasserstoffobligationen zusammengesetzt, die die Schichten zusammenhalten. Die polymorphisms ändern sich darin, wie die Schichten zusammen, mit den Maßnahmen der Moleküle und Schichten aufschobern, die durch die Säure, Anwesenheit von Ionen (einschließlich Salzes) und die Oberfläche der Minerale die Substanz-Formen darauf bestimmt sind. Unter den meisten Bedingungen ist gibbsite die am chemischsten stabile Form von Aluminiumhydroxyd. Alle Formen von Al (OH) Kristalle sind sechseckig.

Produktion

Eigentlich wird das ganze Aluminiumhydroxyd verwendet gewerblich durch den Prozess von Bayer verfertigt, der mit sich auflösendem Bauxit in Natriumshydroxyd bei Temperaturen bis zu 270°C verbunden ist. Die restlichen Festkörper, der ein roter Schlamm ist, werden getrennt, und Aluminiumoxyd wird von der restlichen Lösung hinabgestürzt. Dieser rote Schlamm ist zur Umgebung zerstörend und hoch toxisch. Es wird gewöhnlich in großen Stauseen versorgt, das ist, was zum accidident 2010 in Ungarn wenn der Damm führt, der das rote Schlamm-Platzen zurückhält, das es erlaubt, große Gebiete des Landes und der Wasserstraßen zu verseuchen. Das Aluminiumoxyd, das erzeugt wird, kann zu Aluminiumhydroxyd durch die Reaktion mit Wasser umgewandelt werden.

Gebrauch

Jährliche Produktion ist ungefähr 100 Millionen Tonnen, von denen mehr als 90 % zu Aluminiumoxyd (Tonerde) umgewandelt werden, die in der Fertigung von Aluminiummetall verwendet wird.

Der andere Hauptgebrauch von Aluminiumhydroxyd ist als ein feedstock für die Fertigung anderer Aluminiumzusammensetzungen: Spezialisierung hat aluminas, Aluminiumsulfat, Polyaluminiumchlorid, Aluminiumchlorid, zeolites, Natrium aluminate, aktivierte Tonerde, Aluminiumnitrat kalziniert.

Feuerverzögerungsmittel

Aluminiumhydroxyd findet auch Gebrauch als ein Feuerverzögerungsmittel-Füller für Polymer-Anwendungen auf eine ähnliche Weise zu Magnesium-Hydroxyd und Mischungen von huntite und Hydromagnesit. Es zersetzt sich an ungefähr 180 °C, einen beträchtlichen Betrag der Hitze im Prozess absorbierend und Wasserdampf abgebend. Zusätzlich zum Benehmen als ein Feuerverzögerungsmittel ist es als ein Rauch-Dämpfungsmittel in einer breiten Reihe von Polymern, am meisten besonders in Polyestern, Acryl, Äthylen-Vinylazetat, Epoxydharzen, PVC und Gummi sehr wirksam.

Arzneimittel

Diese Zusammensetzung wird als ein Antazidum unter Namen wie Alu-Kappe, Aludrox oder Pepsamar verwendet. Das Hydroxyd reagiert mit Übersäure im Magen, seine Säure reduzierend. Diese Abnahme von Säure des Inhalts des Magens kann der Reihe nach helfen, die Symptome von Geschwüren, Sodbrennen oder Verdauungsstörung zu erleichtern. Es kann auch Verstopfung verursachen und wird deshalb häufig mit dem Magnesium-Hydroxyd- oder Magnesium-Karbonat verwendet, die ausgleichende abführende Effekten haben. Diese Zusammensetzung wird auch verwendet, um Phosphat (Phosphor) Niveaus im Blut von Leuten zu kontrollieren, die unter dem Nieremisserfolg leiden.

Hinabgestürztes Aluminiumhydroxyd wird als ein adjuvant in einigen Impfstoffen (z.B Milzbrandimpfstoff) eingeschlossen. Eine der wohl bekannten Marken von Aluminiumhydroxyd adjuvant ist Alhydrogel, der von Brenntag gemacht ist. Da es Protein absorbiert, so, fungiert es auch, um Impfstoffe durch das Verhindern der Proteine im Impfstoff davon zu stabilisieren, sich niederzuschlagen oder bei den Wänden des Behälters während der Lagerung zu bleiben. Aluminiumhydroxyd wird häufig "Alaun" sogar von Forschern verrechnet; jedoch bezieht sich "Alaun" richtig auf das Aluminiumkalium-Sulfat (Alaun). Das Aluminiumhydroxyd verursacht Adsorption von aus Proteinen gemachten Antigenen, der die Ausgabe des Antigens von der Spritzenseite (die "Depot-Wirkung"), sowie das Verursachen einer nichtspezifischen Reizung zum Immunsystem verlangsamt. Impfformulierungen, die Aluminiumhydroxyd enthalten, stimulieren das Immunsystem durch das Verursachen der Ausgabe von Harnsäure, einem immunologischen Gefahrensignal. Das zieht stark bestimmte Typen von monocytes an, die in dendritic Zellen differenzieren. Der Gleichstrom nimmt das Antigen auf, trägt es zu Lymphe-Knoten, und stimuliert T Zellen und B Zellen. Es scheint, zu Induktion einer guten Th2 Antwort beizutragen, so ist nützlich, um gegen pathogens zu immunisieren, die durch Antikörper blockiert werden. Jedoch hat es wenig Kapazität, zellulare (Th1) geschützte Antworten zu stimulieren, die für den Schutz gegen viele pathogens wichtig sind, noch es ist nützlich, wenn das Antigen mit Sitz in peptide ist.

Potenzielle nachteilige Effekten

Es ist nachgesonnen worden, dass Aluminium mit verschiedenen neurologischen Unordnungen einschließlich Alzheimerkrankheit verbunden ist. Trotz, dort Indizienbeweis zu sein, der Aluminium mit Alzheimerkrankheit verbindet, haben vielfache epidemiologische Studien gefunden, dass keine Verbindung zwischen der Aussetzung von neurologischen und Aluminiumunordnungen und die Verbindung unwahrscheinlich betrachtet werden.

Links

• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0373
• "Einige Eigenschaften von Aluminiumhydroxyd haben sich in Gegenwart von Tönen", Boden-Forschungsinstitut, R C Turner, Abteilung der Landwirtschaft, Ottawa niedergeschlagen
• Wirkung des Alterns auf Eigenschaften von Polykernhydroxyaluminum cations
• Eine zweite Art von Polykernhydroxyaluminum cation, seiner Bildung und einige seiner Eigenschaften