- هيكل كربونات الألومنيوم
- كربونات هيدروكسيد الأمونيوم الألومنيوم
- الخصائص
- الكتلة المولية
- عدم الاستقرار
- جاف
- مبلل
- جسدي - بدني
- التطبيقات
- المراجع
و كربونات الألومنيوم هو الملح غير العضوية وجود و الصيغة الكيميائية وو 2 (CO 3) 3. إنها كربونات معدنية غير موجودة عمليًا ، نظرًا لعدم استقرارها الشديد في ظل الظروف العادية.
من بين أسباب عدم استقراره ، يمكننا أن نذكر التفاعلات الكهروستاتيكية الضعيفة بين أيونات Al 3+ و CO 3 2 ، والتي يجب أن تكون من الناحية النظرية قوية جدًا بسبب أحجام شحناتها.
صيغة كربونات الألومنيوم. المصدر: غابرييل بوليفار.
لا يواجه الملح أي عيوب على الورق عند كتابة المعادلات الكيميائية لتفاعلاته. لكنها في الواقع تعمل ضده.
على الرغم مما قيل ، يمكن أن تحدث كربونات الألومنيوم في صحبة أيونات أخرى ، مثل معدن داوسونيت. وبالمثل ، هناك مشتق يتفاعل فيه مع الأمونيا المائية. يعتبر الباقي خليطًا بين Al (OH) 3 و H 2 CO 3 ؛ وهو ما يعادل محلول فوار مع راسب أبيض.
هذا الخليط له استخدامات طبية. ومع ذلك ، فإن الملح النقي والقابل للعزل والتلاعب من Al 2 (CO 3) 3 ليس له تطبيقات محتملة معروفة ؛ على الأقل ليس تحت ضغط هائل أو ظروف قاسية.
هيكل كربونات الألومنيوم
التركيب البلوري لهذا الملح غير معروف ، لأنه غير مستقر لدرجة أنه لا يمكن وصفه. من صيغته Al 2 (CO 3) 3 ، من المعروف أن نسبة Al 3+ و CO 3 2- أيونات هي 2: 3 ؛ وبعبارة أخرى، كل اثنين من آل 2+ الكاتيونات هناك يجب أن يكون ثلاثة CO 3 2- الأنيونات التفاعل كهربية معهم.
المشكلة هي أن كلا الأيونات متفاوتان للغاية في الحجم ؛ Al 3+ صغير جدًا بينما CO 3 2- ضخم. يؤثر هذا الاختلاف في حد ذاته بالفعل على استقرار الشبكة الشبكية للشبكة البلورية ، والتي ستتفاعل أيوناتها "بشكل غير ملائم" إذا أمكن عزل هذا الملح في الحالة الصلبة.
وبالإضافة إلى هذا الجانب، آل 3+ هو الموجبة استقطاب للغاية، والممتلكات التي بتشوهات السحابة الإلكترونية من CO 3 2-. يبدو الأمر كما لو كنت تريد إجبارها على الارتباط تساهميًا ، على الرغم من أن الأنيون لا يمكنه ذلك.
وبالتالي ، فإن التفاعلات الأيونية بين Al 3+ و CO 3 2- تميل نحو التساهم. عامل آخر يضيف إلى عدم استقرار Al 2 (CO 3) 3.
كربونات هيدروكسيد الأمونيوم الألومنيوم
العلاقة الفوضوية بين Al 3+ و CO 3 2- تنعم في المظهر عندما توجد أيونات أخرى في البلورة ؛ مثل NH 4 + وOH - ، قادمة من حل من الأمونيا. هذه المجموعة الرباعية من الأيونات ، Al 3+ ، CO 3 2- ، NH 4 + و OH - ، قادرة على تحديد بلورات مستقرة ، حتى أنها قادرة على تبني أشكال مختلفة.
لوحظ مثال آخر مشابه لهذا في معدن داوسونيت وبلوراته المعوية ، NaAlCO 3 (OH) 2 ، حيث يحل Na + محل NH 4 +. في هذه الأملاح سنداتها الأيونية هي ما يكفي من القوة بحيث أن المياه لا تعزز إطلاق سراح CO 2. أو على الأقل ليس فجأة.
على الرغم من أن NH 4 Al (OH) 2 CO 3 (AACC ، لاختصاره باللغة الإنجليزية) ، ولا NaAlCO 3 (OH) 2 تمثل كربونات الألومنيوم ، إلا أنه يمكن اعتبارها مشتقات أساسية لها.
الخصائص
الكتلة المولية
233.98 جم / مول.
عدم الاستقرار
في القسم السابق ، تم شرح سبب عدم استقرار Al 2 (CO 3) 3 من منظور جزيئي. لكن ما هو التحول الذي يمر به؟ هناك حالتان يجب مراعاتهما: أحدهما جاف والآخر "رطب".
جاف
في الحالة الجافة ، يعود الأنيون CO 3 2- إلى CO 2 بالتحلل التالي:
Al 2 (CO 3) 3 => Al 2 O 3 + 3CO 2
الأمر الذي يجعل الشعور إذا تم توليفها هذا تعرض لالألومينا لضغوط عالية من CO 2. أي رد الفعل العكسي:
Al 2 O 3 + 3CO 2 => Al 2 (CO 3) 3
لذلك ، لمنع تحلل Al 2 (CO 3) 3 ، يجب أن يخضع الملح لضغط مرتفع (باستخدام N 2 ، على سبيل المثال). وبهذه الطريقة تشكيل CO 2 لن فضلت الديناميكا الحرارية.
مبلل
بينما في الوضع الرطب، CO 3 2- يمر بها المائي، الذي يولد كميات صغيرة من OH - ، ولكن يكفي لترسيب هيدروكسيد الألومنيوم Al (OH) 3:
CO 3 2- + H 2 O <=> HCO 3 - + OH -
آل 3+ + 3 أوه - <=> آل (أوه) 3
ومن ناحية أخرى ، يتحلل Al 3+ أيضًا:
Al 3+ + H 2 O <=> Al (OH) 2 2+ + H +
على الرغم من أن Al 3+ سوف يتم ترطيبه في الواقع أولاً لتشكيل مركب Al (H 2 O) 6 3+ ، والذي يتحلل بالماء ليعطي 2+ و H 3 O +. ثم H 3 O (أو H +) بروتونات CO 3 2- إلى H 2 CO 3 ، والتي تتحلل إلى CO 2 و H 2 O:
CO 3 2- + 2H + => H 2 CO 3
H 2 CO 3 <=> CO 2 + H 2 O
لاحظ أنه في النهاية ، يتصرف Al 3+ كحمض (يطلق H +) وقاعدة (يطلق OH - مع توازن الذوبان لـ Al (OH) 3) ؛ أي أنه يعرض التذبذب.
جسدي - بدني
إذا أمكن عزله ، فمن المحتمل أن يكون هذا الملح أبيض اللون ، مثل العديد من أملاح الألومنيوم الأخرى. أيضًا ، نظرًا للاختلاف بين نصف القطر الأيوني لـ Al 3+ و CO 3 2- ، فمن المؤكد أنه سيكون لها نقاط انصهار أو غليان منخفضة جدًا مقارنة بالمركبات الأيونية الأخرى.
وفيما يتعلق بقابلية ذوبانه ، فإنه سيكون غير قابل للذوبان في الماء بلا حدود. علاوة على ذلك ، سيكون مادة صلبة ماصة للرطوبة. ومع ذلك ، هذه مجرد تخمينات. يجب تقدير الخصائص الأخرى بنماذج الكمبيوتر المعرضة لضغوط عالية.
التطبيقات
التطبيقات المعروفة لكربونات الألومنيوم طبية. كان يستخدم كدواء قابض خفيف ودواء لعلاج قرحة المعدة والالتهابات. كما تم استخدامه لمنع تكون حصوات المسالك البولية عند البشر.
تم استخدامه للتحكم في زيادة محتوى الفوسفات في الجسم وأيضًا لعلاج أعراض حرقة المعدة وعسر الهضم وقرحة المعدة.
المراجع
- XueHui L. ، Zhe T. ، YongMing C. ، RuiYu Z. & Chenguang L. (2012). التوليف الحراري المائي للصفائح الدموية النانوية وهيدروكسيد كربونات الألومنيوم الأمونيوم (AACH) والألياف النانوية التي تتحكم في درجة الحموضة. مطبعة اتلانتس.
- Robin Lafficher ، Mathieu Digne ، Fabien Salvatori ، Malika Boualleg ، Didier Colson ، Francois Puel (2017) هيدروكسيد كربونات الألومنيوم الأمونيوم NH4Al (OH) 2CO3 كطريق بديل لتحضير الألومينا: المقارنة مع سلائف البوهيميت الكلاسيكية. تكنولوجيا المسحوق ، 320 ، 565-573 ، DOI: 10.1016 / j.powtec.2017.07.0080
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2019). كربونات الألومنيوم. قاعدة بيانات PubChem. ، إدارة البحث الجنائي = 10353966. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- ويكيبيديا. (2019). كربونات الألومنيوم. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- الومينومسلفات. (2019). كربونات الألومنيوم. تم الاسترجاع من: aluminumsulfate.net