矾
礬是一類化合物,通常是一種帶鋁的硫酸複鹽水合物,其一般化學式為·,其中X為單價陽離子,像是鉀離子或是銨離子。[1]其中明礬指的是鉀明礬,其化學式為·。其它礬類則需指明單價陽離子為何,像是鈉明礬或是銨明礬。
礬類也被用來指稱更一般的鹽類,也就是鋁被其它三價金屬陽離子取代,像是鉻;或是硫被其它氧族元素取代,像是硒。[1] 其中最為常見的為鉻明礬(·)。
生產
一些礬類以天然礦物的型式存在,其中最重要的是明礬石。
最重要的幾個礬類,像是鉀明礬、鈉明礬及銨明礬,皆有工業生產。步驟通常牽涉到硫酸鋁與另一單價陽離子的硫酸鋁的結合。[2]硫酸鋁則通常由硫酸處理片岩、鋁土礦及冰晶石後得到。[3]
化學性質
帶鋁的礬類有著共通的化學性質,它們溶於水,有甜味,石蕊測試為酸性,晶體形狀為正八面體。在礬類中兩個金屬離子分別被六個結晶水包圍,加熱後會先熔化,結晶水脫離,然後鹽會開始發泡及膨脹,最後留下無晶形的粉末。[4]它們是收斂劑。
相關化合物
許多三價金屬都可形成礬類,最一般的形式為·。其中X為鹼金屬或是銨根,M為三價金屬,n通常為12。最重要的例子為鉻明礬 (·),一個由鉻及鈾形成的暗紫色硫酸複鹽,可用於鞣製。
一般而言,鹼金屬的原子半徑越大,礬類就越容易形成。此規則第一次由Locke在1902年闡述[6],他發現若某三價金屬不會形成銫明礬,則該金屬也不會和其它鹼金屬或是銨根形成明礬。
混礬
某些狀況下有可能會產生帶不同單價或三價陽離子的固溶體。
参考资料
- Austin, George T. 5th. New York: McGraw-Hill. 1984: 357 [2020-08-20]. ISBN 9780070571471. (原始内容存档于2020-06-11).
- Otto Helmboldt, L. Keith Hudson, Chanakya Misra, Karl Wefers, Wolfgang Heck, Hans Stark, Max Danner, Norbert Rösch "Aluminum Compounds, Inorganic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007, Wiley-VCH, Weinheim.doi:10.1002/14356007.a01_527.pub2
- Chisholm 1911, p. 767.
- Chisholm 1911, p. 766.
- Ph.D, J. M. Cork. . The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1927-10-01, 4 (23): 688–698. ISSN 1941-5982. doi:10.1080/14786441008564371.
- J. Locke. . American Chemical Journal. 1902, 27: 281.
- . [2020-08-20]. (原始内容存档于2020-08-03).
- Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
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