Alúmen de potássio - Potassium alum

Alúmen de potássio
Potássio alum.jpg
Potassium-alum-3D-vdW.png
Nomes
Nome IUPAC
Alúmen de potássio
Outros nomes
Sulfato de
potássio de alúmen
Alumínio de potássio - (K)
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ECHA InfoCard 100.112.464 Edite isso no Wikidata
Número E E522 (reguladores de acidez, ...)
UNII
  • InChI = 1S / Al.K.2H2O4S / c ;; 2 * 1-5 (2,3) 4 / h ;; 2 * (H2,1,2,3,4) / q + 3; +1 ;; / p-4
  • [O-] S (= O) (= O) [O -]. [O-] S (= O) (= O) [O -]. [Al + 3]. [K +]
Propriedades
KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O
Massa molar 258,192 g / mol (anidro)
474,37 g / mol (dodeca-hidrato)
Aparência Cristais brancos
Odor Aquoso metálico
Densidade 1,725 ​​g / cm 3
Ponto de fusão 92 a 95 ° C (198 a 203 ° F; 365 a 368 K)
Ponto de ebulição Decompõe-se a 200 ° C (392 ° F; 473 K)
14,00 g / 100 mL (20,5 ° C)
36,80 g / 100 mL (50 ° C)
Solubilidade em outros solventes Insolúvel em acetona
1,4564
Perigos
NFPA 704 (diamante de fogo)
2
0
0
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Alúmen de potássio , alúmen de potássio ou sulfato de potássio e alumínio é um composto químico : o sulfato duplo de potássio e alumínio , com fórmula química KAl (SO 4 ) 2 . É comumente encontrado como o dodecaidrato , KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O. Ele cristaliza em uma estrutura octaédrica em solução neutra e estrutura cúbica em uma solução alcalina com grupo espacial P a -3 e parâmetro de rede de 12,18 Å. O composto é o membro mais importante da classe genérica de compostos denominados alúmen e freqüentemente é chamado simplesmente de alúmen .

O alúmen de potássio é comumente usado na purificação de água , curtimento de couro , tingimento , têxteis à prova de fogo e fermento em pó como número E E522 . Ele também tem usos cosméticos como desodorante, como um tratamento pós-barba e como um adstringente para sangramento menor durante o barbear.

História

Na antiguidade

O alúmen de potássio era conhecido pelos antigos egípcios , que o obtinham de evaporitos no deserto ocidental e, segundo consta, o usavam já em 1500 aC para reduzir a nebulosidade visível ( turbidez ) na água.

O alúmen de potássio foi descrito sob o nome de alumen ou salsugoterrae por Plínio , e é claramente o mesmo que a estupteria descrita por Dioscorides . No entanto, o nome alum e outros nomes aplicados a essa substância - como misy , sory , calcanthum e atramentum sutorium - eram frequentemente aplicados a outros produtos com propriedades ou usos vagamente semelhantes, como sulfato de ferro ou "vitríolo verde".

A produção de alúmen de potássio a partir de alunite está arqueologicamente comprovada na ilha de Lesbos . Este local foi abandonado no século 7, mas remonta pelo menos ao século 2 DC.

O alúmen de potássio é mencionado em alguns textos ayurvédicos com o nome de sphaṭika kṣāra , phitkari ou saurashtri . É usado na medicina tradicional chinesa com o nome de mingfan .

Na idade média e moderna

O alúmen de potássio foi importado para a Inglaterra principalmente do Oriente Médio e, do final do século 15 em diante, dos Estados papais por centenas de anos. Seu uso ali era como fixador de tintura ( mordente ) para (que era uma das principais indústrias da Inglaterra, cujo valor aumentava significativamente se tingido).

Essas fontes não eram confiáveis, entretanto, e houve um esforço para desenvolver uma fonte na Inglaterra, especialmente porque as importações dos Estados Papais cessaram após a excomunhão de Henrique VIII .

Historicamente, o alúmen de potássio foi usado extensivamente na indústria da lã desde a Antiguidade Clássica , durante a Idade Média e até o século 19 como um mordente ou fixador de tintura no processo de transformar a lã em rolos de tecido tingido .

Nos séculos 13 e 14, alum (de alunite) foi uma importação importante de Phocaea ( Golfo de Esmirna em Bizâncio) por genoveses e venezianos (e foi uma causa de guerra entre Gênova e Veneza ) e mais tarde por Florença . Após a queda de Constantinopla , alunite (a fonte do alum) foi descoberta em Tolfa, nos Estados Papais (1461). A indústria de tingimento têxtil em Bruges e em muitos outros locais na Itália e, mais tarde, na Inglaterra, exigia alume para estabilizar os corantes no tecido (tornar os corantes "rápidos") e também para iluminar as cores.

Com financiamento do Estado, foram feitas tentativas ao longo do século XVI, mas sem sucesso até ao início do século XVII. Uma indústria foi fundada em Yorkshire para processar o xisto , que continha o ingrediente principal, o sulfato de alumínio , e deu uma importante contribuição para a Revolução Industrial . Um dos locais históricos mais antigos para a produção de alúmen a partir de xisto e urina humana são as fábricas de alúmen Peak em Ravenscar , North Yorkshire. Por volta do século 18, a paisagem do nordeste de Yorkshire foi devastada por esse processo, que envolveu a construção de pilhas de xisto em chamas de 30 metros e abastecê-las com lenha continuamente por meses. O resto do processo de produção consistiu na extração, extração, maceração da cinza de xisto com algas marinhas na urina, fervura, evaporação, cristalização, moagem e carregamento em sacos para exportação. A pedreira consumiu os penhascos da área, as florestas foram derrubadas para obter carvão e a terra poluída por ácido sulfúrico e cinzas.

Identificação da fórmula

No início dos anos 1700, Georg Ernst Stahl afirmou que a reação do ácido sulfúrico com o calcário produzia uma espécie de alúmen. O erro foi logo corrigido por Johann Pott e Andreas Marggraf , que mostraram que o precipitado obtido quando um álcali é despejado em uma solução de alúmen, a saber , alumina , é bem diferente da cal e do giz , e é um dos ingredientes da argila comum .

Marggraf também mostrou que cristais perfeitos com propriedades de alúmen podem ser obtidos dissolvendo alumina em ácido sulfúrico e adicionando potássio ou amônia à solução concentrada. Em 1767, Torbern Bergman observou a necessidade de sulfatos de potássio ou amônio para converter o sulfato de alumínio em alúmen, enquanto o sódio ou o cálcio não funcionavam.

Na época, acreditava-se que o potássio ("potássio") era encontrado exclusivamente nas plantas. No entanto, em 1797, Martin Klaproth descobriu a presença de potássio nos minerais leucita e lepidolita .

Louis Vauquelin então conjeturou que o potássio também era um ingrediente de muitos outros minerais . Dados os experimentos de Marggraf e Bergman, ele suspeitou que esse álcali constituía um ingrediente essencial do alúmen natural. Em 1797, ele publicou uma dissertação demonstrando que o alúmen é um sal duplo , composto de ácido sulfúrico, alumina e potássio. No mesmo volume do jornal, Jean-Antoine Chaptall publicou a análise de quatro tipos diferentes de alume, a saber, alume romano, alúmen do Levant, alúmen britânico e alúmen fabricado por ele mesmo, confirmando os resultados de Vauquelin.

Características

Octaédrica cristal alúmen de potássio com distribuição desigual da área da face

O alúmen de potássio cristaliza em octaedros regulares com cantos achatados e é muito solúvel em água. A solução é ligeiramente ácida e adstringente ao paladar. Neutralizar uma solução de alúmen com hidróxido de potássio começará a causar a separação de alumina Al (OH)
3
.

Quando aquecido quase ao vermelho, dá uma massa porosa e friável, que é conhecida como "alúmen queimado". Ele se funde a 92 ° C (198 ° F) em sua própria água de cristalização .

Ocorrência natural

O dodecaidrato de potássio de alúmen ocorre na natureza como um mineral de sulfato denominado alúmen- (K) , tipicamente como incrustações em rochas em áreas de intemperismo e oxidação de minerais de sulfeto e minerais contendo potássio.

No passado, o alúmen de potássio era obtido a partir de alunite ( KAl (SO
4
)
2
· 2Al (OH)
3
), extraído de sedimentos vulcânicos contendo enxofre. A alunita é uma fonte associada e provável de potássio e alumínio. Foi relatado no Vesúvio , Itália ; a leste de Springsure , Queensland ; em Alum Cave , Tennessee ; Alum Gulch , condado de Santa Cruz, Arizona e a ilha filipina de Cebu .

Para se obter alúmen a partir da alunite , este é calcinado e depois exposto à ação do ar durante bastante tempo. Durante essa exposição, ele é mantido continuamente umedecido com água, de modo que, no final das contas, ele se transforma em um pó muito fino. Este pó é então lixiviado com água quente, o licor é decantado e o alúmen pode cristalizar.

O undecaidrato também ocorre como o mineral fibroso kalinita ( KAl (SO
4
)
2
· 11H
2
O
).

Produção industrial

O alúmen de potássio era historicamente extraído principalmente da alunita .

O alúmen de potássio é agora produzido industrialmente pela adição de sulfato de potássio a uma solução concentrada de sulfato de alumínio . O sulfato de alumínio é geralmente obtido pelo tratamento de minerais como xisto de alúmen , bauxita e criolita com ácido sulfúrico. Se muito ferro estiver presente no sulfato, é preferível usar cloreto de potássio em vez de sulfato de potássio.

Usos

Remédios e cosméticos

Um bloco de alume vendido como adstringente em farmácias na Índia (onde é amplamente conhecido como Fitkiri (bengali), Fitkari (hindi) ou Phitkari (urdu)

O alúmen de potássio é usado na medicina principalmente como adstringente (ou adstringente ) e anti - séptico .

Lápis styptic são hastes compostas de sulfato de potássio ou alumínio, usados ​​topicamente para reduzir o sangramento em pequenos cortes (especialmente de barbear ) e escoriações, sangramentos nasais e hemorróidas , e para aliviar a dor de picadas e mordidas. Blocos de alúmen de potássio são esfregados sobre a pele úmida após o barbear.

O alúmen de potássio também é usado topicamente para remover espinhas e acne , e para cauterizar úlceras aftosas na boca e aftas , pois tem um efeito ressecante significativo na área e reduz a irritação sentida no local. Tem sido usado para parar sangramento em casos de cistite hemorrágica e é usado em alguns países como cura para a hiperidrose .

É usado em odontologia (especialmente em cordões de retração gengival ) por causa de suas propriedades adstringentes e hemostáticas .

Alúmen de potássio e amônio são os ingredientes ativos de alguns antitranspirantes e desodorantes , atuando inibindo o crescimento das bactérias responsáveis ​​pelo odor corporal . As propriedades antitranspirantes e antibacterianas do Alum contribuem para seu uso tradicional como desodorante para as axilas . Tem sido usado para esse fim na Europa, México, Tailândia (onde é denominado sarn-som ), em toda a Ásia e nas Filipinas (onde é denominado tawas ). Hoje, o alúmen de potássio ou amônio é vendido comercialmente para esse fim como um "cristal desodorante". A partir de 2005, a Food and Drug Administration dos EUA não o reconhecia mais como um redutor de umidade, no entanto, ele ainda está disponível e é usado em vários outros países, principalmente na Ásia.

O alúmen de potássio foi o principal adjuvante usado para aumentar a eficácia das vacinas e tem sido usado desde a década de 1920. Mas foi quase completamente substituído por hidróxido de alumínio e fosfato de alumínio nas vacinas comerciais.

O alumínio pode ser usado em ceras depilatórias para a remoção de pelos do corpo ou aplicadas na pele recém depilada como agente calmante.

Na década de 1950, os homens que usavam cabelo cortado à escovinha ou de topo plano às vezes aplicavam alume ao cabelo, como alternativa à pomada , para mantê-lo em pé.

Culinária

O alúmen de potássio pode ser um ingrediente ácido do fermento em pó para fornecer uma segunda fase de fermentação em altas temperaturas (embora o alúmen de sódio seja mais comumente usado para esse propósito). Por exemplo, o alúmen de potássio é freqüentemente usado na fermentação de Youtiao , um pão frito chinês tradicional, em toda a China.

O alumínio era usado por padeiros na Inglaterra durante os anos 1800 para tornar o pão mais branco. Isso foi teorizado por alguns, incluindo John Snow , para causar raquitismo . A Lei da Venda de Alimentos e Drogas de 1875 evitou essa e outras adulterações.

Alúmen de potássio, sob o nome de "pó de alúmen", é encontrado na seção de especiarias de muitos supermercados nos Estados Unidos . Seu principal uso culinário é em receitas de conservas , para conservar e dar crocância a frutas e vegetais.

Retardante de chama

O alúmen de potássio é usado como retardante de fogo para tornar tecidos, madeira e materiais de papel menos inflamáveis.

Bronzeamento

Alúmen de potássio é usado no curtimento de couro , a fim de remover a umidade da pele e evitar o apodrecimento. Ao contrário do ácido tânico , o alúmen não se liga à pele e pode ser lavado para fora dela.

Tingimento

O alumínio tem sido usado desde a antiguidade como mordente para formar uma ligação permanente entre o corante e as fibras têxteis naturais como a . Ele também é usado para esse fim em marmoreio de papel .

Floculante químico

O alúmen de potássio tem sido usado desde a antiguidade remota para purificação de líquidos turvos. Ainda é amplamente utilizado na purificação de água potável e de processos industriais, tratamento de efluentes e tratamento pós-tempestade de lagos para precipitar contaminantes.

Entre 30 e 40 ppm de alúmen para águas residuais domésticas, muitas vezes mais para águas residuais industriais, é adicionado à água para que as partículas coloidais carregadas negativamente se aglutinem em " flocos ", que então flutuam para o topo do líquido, depositando -se no fundo do líquido, ou pode ser mais facilmente filtrado do líquido, antes de mais filtração e desinfecção da água. Como outros sais semelhantes, ele age neutralizando a dupla camada elétrica que envolve as partículas suspensas muito finas, permitindo que elas se juntem em flocos.

O mesmo princípio é explorado quando se usa alume para aumentar a viscosidade de uma suspensão de esmalte cerâmico ; isso torna o esmalte mais aderente e diminui sua taxa de sedimentação .

Pigmentos de lago

O hidróxido de alumínio do alúmen de potássio serve como base para a maioria dos pigmentos de lago .

Dissolvendo ferro e aço

A solução de alumínio tem a propriedade de dissolver aços sem afetar o alumínio ou metais básicos . A solução de alumínio pode ser usada para dissolver brocas de ferramentas de aço que se alojaram em peças fundidas usinadas.

De outros

Na arte tradicional japonesa , o alúmen e a cola animal eram dissolvidos em água, formando um líquido conhecido como dousa ( ja: 礬 水), e usado como subcapa para colagem de papel .

O alumínio é um ingrediente em algumas receitas de compostos de modelagem caseiros destinados ao uso por crianças. Estes são freqüentemente chamados de "play clay" ou "massinha" por sua semelhança com " play-doh ".

O alúmen de potássio era usado anteriormente como um endurecedor para emulsões fotográficas (filmes e papéis), geralmente como parte do fixador . Agora foi substituído nesse uso por outros produtos químicos.

Toxicologia e segurança

O alúmen de potássio pode ser um irritante fraco para a pele.

Veja também

Referências