Гидроксид алюминия. Алюминаты

Гидроксид алюминия Аl(ОН)₃ выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия и легко образует коллоидные растворы.

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaCl

Гидроксид алюминия — типичный амфотерный гидроксид. С кислотами он образует соли, содержащие катион алюминия, со щелочами — алюминаты.

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Из кислых растворов выделяются кристаллогидраты соответствующих солей алюминия. Например, AlCl₃•6H₂O, Al(NO₃)₃•9H₂O, Al₂(SO₄)₃•18H₂O.

При взаимодействии гидроксида алюми­ния с водными растворами щелочей или при растворении метал­лического алюминия в растворах щелочей образуются, как уже говорилось выше, гидрокcоалюминаты, например, Nа[А1(ОН)₄].

Как соли алюминия, так и алюминаты в растворах сильно гидролизованы. Поэтому соли алюминия и слабых кислот в растворах превращаются в основные соли или подвергаются полному гидро­лизу. Например, при взаимодействии в растворе какой-либо соли алюминия с Nа₂СО₃ образуется не карбонат алюминия, а его гидроксид и выделяется диоксид углерода:

2 А1³⁺ + 3 СО₃^{2 ˉ} + 3 Н₂О = 2 А1(ОН)₃ ↓ + 3 СО₂ ↑

Хлорид алюминия АlСl₃. Безводный хлорид алюминия полу­чается при непосредственном взаимодействии хлора с алюминием. Он широко применяется в качестве катализатора при различных органических синтезах. В воде А1С1₃ растворяется с выделением большого количества теплоты. При выпаривании раствора проис­ходит гидролиз, выделяется хлороводород и получается гидроксид алюминия. Если выпаривание вести в присутствии избытка соляной кислоты, то можно получить кристаллы состава А1С1₃ • 6Н₂О.

Сульфат алюминия А1₂(SО₄)₃ • 18Н₂О получается при действии горячей серной кислоты на оксид алюминия или на каолин. При­меняется для очистки воды, а также при приготовле­нии некоторых сортов бумаги.

Гидрид алюминия. Квасцы

Алюминий образует полимерный гидрид (алан) AlH_3, который получают косвенным путем, например действием AlCl₃ на эфирные растворы гидридоалюминатов:

3 Li[AlH₄] + AlCl₃ ═ 4 AlH₃ + 3 LiCl

Гидрид алюминия – белый порошок, разлагающийся при нагревании с выделением водорода. При взаимодействии AlH₃ с основными гидридами в эфирном растворе образуются гидридоалюминаты:

LiH + AlH₃ ═ Li[AlH₄]

Гидридоалюминаты – белые твердые вещества, бурно разлагающиеся водой. Они являются сильными восстановителями. Применяются в органическом синтезе.

Алюмокалиевые квасцы растворимы обычно значительно хуже, чем отдельные составляющие их сульфаты. При повышении температуры растворимость в большинстве случаев увеличивается очень сильно. Калиево-алюминиевые квасцы КАl(SO₄)₂•12Н₂О применяются в боль­ших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующийся вслед­ствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсорбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Применение алюминия в медицине

По содержанию в организме человека (10ˉ⁵ %) алюминий относится к примесным микроэлементам. Алюминий концентрируется главным образом в сыворотке крови, легких, печени, костях, почках, ногтях, волосах, входит в структуру нервных оболочек мозга человека.

Суточное потребление алюминия человеком составляет 47 мг. Алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, влияет на обмен фос­фора.

Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы А1³⁺ образуют с белками (протеинами Рr) ком­плексы, выпадающие в виде гелей:

А1³⁺ + Рr → AlPr

Это приводит к гибели микробных клеток и снижает воспалительную реакцию.

Квасцы применяют для полосканий, промываний и при­мочек при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек и кожи. Кроме того, этот препарат применяют как кровооста­навливающее средство при порезах (свертывающее действие).

Жженые квасцы используют в виде присыпок как вяжущее и высушивающее средство при потливости ног. Осушающее действие связано с тем, что жженые квасцы медленно поглощают воду.

Вяжущим действием обладает и жидкость Бурова — 8 % - ный раствор алюминия ацетата А1(СН₃СОО)₃.

В живых организмах с биолигандами (оксикислотами, полифенолами, углеводами, липидами) алюминий образует хелатные комплексные соединения. Как правило, связи с органическими лигандами он образует через атомы кислорода.