Aluminiumhydroxid und Salzsäure

Salzsäure ist eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoff und eine starke Säure. Salzsäure ist außerdem ein starkes Reduktionsmittel, das mit Oxiden reagiert und Metallionen reduziert. Aluminiumhydroxid ist das Hydroxid von Aluminium und reagiert amphoter. Aluminiumhydroxid ist alkalisch, wenn es mit Säure reagiert, und sauer, wenn es mit starker Säure reagiert und Aluminium und Wasser bildet. Als nächstes schauen wir uns die Reaktion zwischen Aluminiumhydroxid und Salzsäure genauer an.

1. Reaktion von Aluminiumhydroxid mit Säure: Al(OH)3+3HCl → AlCl3+3H2O

Al(OH)3+3H+ →Al3++3H2O

2. Produktionsmethode

Zur Erzeugung eines Niederschlags wird der Aluminiumsulfatlösung unter Rühren eine alkalische Lösung zugesetzt, die anschließend gewaschen, gefiltert, bei niedriger Temperatur getrocknet und zerkleinert wird, um das fertige Produkt zu erhalten. Die dehydrierte Paste kann auch direkt als Produkt verwendet werden. Konzentration, Temperatur, Reaktionstemperaturkontrolle und Trocknungstemperatur der Lösung während der Herstellung beeinflussen die Produktqualität.

Aluminiumsulfat wird durch die Reaktion von Schwefelsäure mit Aluminiumpulver oder Aluminiumasche hergestellt und durchläuft dann eine doppelte Zersetzungsreaktion mit Ammoniumbicarbonat, wodurch Aluminiumhydroxid entsteht. Alternativ werden Natriumaluminatlösung und Aluminiumsulfatlösung auf einen pH-Wert von 6,5 neutralisiert, um einen Aluminiumhydroxidniederschlag zu erzeugen, der dann mit Wasser gewaschen, gefiltert, bei 70–80 °C getrocknet und zerkleinert wird, um Aluminiumhydroxid zu erhalten. Seine Reaktionsformel:

3. Aluminiumoxid hat:

(1) Einblasen von Kohlendioxid in eine wässrige Natriumaluminatlösung bei 40 bis 60 °C und einem pH-Wert von > 12; Platzieren der wässrigen Natriumaluminatlösung bei Raumtemperatur mit oder ohne Aluminiumoxidkeim;

(2) Al(OC2H5)3 und 1% bis 20% Ethanolamin NH2C2H4OH liegen nebeneinander vor, hydrolysieren bei 20 bis 60°C und lassen das entstehende Gel mehrere Monate reifen.

4. Bayerit hat:

1) Einblasen von Kohlendioxid in die wässrige Natriumaluminatlösung bei Raumtemperatur;

2) Aluminiumamalgam hydrolysiert bei Raumtemperatur;

(3) Al(OC2H5)3 hydrolysiert unter 70°C;

(4) Ein Verfahren, bei dem eine wässrige Aluminiumchloridlösung mit einem Alkalimetallhydroxid oder Ammoniak neutralisiert wird. Böhmit kann durch hydrothermale Behandlung von Aluminiumhydroxid in einer wässrigen Aluminiumhydroxidlösung oder einer schwach alkalischen wässrigen Lösung bei 150–300 °C hergestellt werden; Aluminiumamalgam kann mit kochendem Wasser oxidiert werden usw. Der stabile Temperaturbereich von Diaspor liegt bei 275–425 °C und der Wasserdampfdruck liegt über 140 atm (1 atm = 98,066 kPa). Es wird berichtet, dass Diaspor durch hydrothermale Behandlung von Aluminiumhydroxid oder durch hydrothermale Behandlung von ρ-Aluminiumoxid und χ-Aluminiumoxid, das durch Vakuumdehydratation von Diaspor hergestellt wird, gewonnen werden kann.

Laborvorbereitung

Chemische Gleichung: 2Al+3H2SO4 (verdünnt) = Al2(SO4)3+3H2↑

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

Al2(SO4）3+6Na[Al(OH)4]+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4） oder

Al2(SO4）3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4

Ionische Formel: 2Al+6H+=2Al3++3H2↑

2Al3++2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑

Al3++3[Al(OH)4]-+6H2O=4Al(OH)3↓

Oder Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

①Al(OH)3 ist ein amphoteres Hydroxid, das bei Raumtemperatur sowohl mit starken Säuren als auch mit starken Basen reagieren kann:

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH－=[Al(OH)4]－

②Al(OH)3 zersetzt sich beim Erhitzen leicht in Al2O3: 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O (Regel: unlösliche Basen zersetzen sich beim Erhitzen)

③ Herstellung von Al(OH)3:

a. Herstellung von Al(OH)3 durch Reaktion von löslichem Aluminiumsalz mit Ammoniakwasser

AlCl3 + 3NH3 · H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl

Al2(SO4）3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4（Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+）

Da starke Lauge (wie etwa NaOH) leicht mit Al(OH)3 reagiert, wird im Labor zur Herstellung von Al(OH)3 keine starke Lauge, sondern Ammoniakwasser verwendet.

b. Natriumtetrahydroxyaluminat reagiert mit überschüssigem Kohlendioxid

Na[Al(OH)4]+CO2(über)=NaHCO3+Al(OH)3↓

Überschüssiges Kohlendioxid reagiert nicht mit Aluminiumhydroxid, sodass sichergestellt ist, dass alles [Al(OH)4]- in Aluminiumhydroxid umgewandelt wird.