明矾的制备


明矾的制备
  

        明矾又称白矾、钾矾、钾明矾、酸矾。学名 十二水合硫酸铝钾, 是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2O,质量为474.39,具有玻璃光泽的无色立方体,单斜或六方晶体,密度1.757g/cm3。溶解度约为 5.90g 。
  明矾可由明矾石经锻烧,提炼、萃取、结晶,或利用炼铝的铝灰和化工厂的低浓度废硫酸进行反应,再加入硫酸钾合成而制得。也可以用硫酸铝和硫酸钾和水加热溶解,而通过化学反应,冷却结晶而制得。这种用化学合成制作明矾的方法简而易行,但只能作家庭小型生产。方法如下:

     一、设备:大铁锅、、瓦缸、竹筲箕、滤布,量筒。
  二、原料:燃料、硫酸铝、硫酸钾、水。
生产步骤:
  (1)先量3.84升水加热至沸腾,再称硫酸钾1.064公斤溶于热水中,至溶液清亮后,过滤,滤渣丢弃,保存溶液。
  (2)量3.26升水加热至沸,再称硫酸铝3.815公斤,至溶液清亮后,过滤,滤渣丢弃,保存溶液。
  (3)将上(1)和 (2)的两种溶液混合盛入瓦缸中静置冷却后,就可析出白色结晶的粗明矾。含量约86%±。余留下来的母液可留下作下次结晶,循环利用。
  如果要制备更纯的明矾,可将粗明矾溶解于热水中,经洗涤、过滤,结晶。母液可循环使用,再浓缩,再结晶,就可逐步提高明矾的含量。如果要扩大生产量,可按上述各自的比例称量增加即可。
  明矾可用于制备发酵粉、油漆、造纸、防水济等。也可作食品改良济和膨松济,常用作油条、粉丝等食品生产的添加济,但由于明矾的化学成份为硫酸铝钾(KAI(SO42 ,含有铝离子,所以,过量摄入会影响人体对铁、钙等成份的吸收而导致疾病。因此,要尽量少吃含有明矾的食品和长期饮用明矾净化的水。
  明矾性寒味酸涩,具有较强的收敛和解毒杀虫、杀菌,止血止泻,清热消痰的功效。也是一种较好的净水剂,能与水反应生成氢氧化铝并吸附水里的悬浮杂质而形成沉淀物。。其原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子,
  化学反应式:
                      KAI(SO42   + 4H2O   =   AI(OH)3+KOH+2H2SO4
                     KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-


         而Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3:
        Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体)+ 3H+(可逆性)
  其中的(Al3+)与水电离产生的OHˉ结合生成了带有正电荷氢氧化铝的胶体粒子,并与带负电的泥沙胶粒相遇而中和聚结在一起,使水沉清。