氢氧化铝有哪些特性

引言：

氢氧化铝是一种无机化合物，具有一些显著的特性。这些特性使得氢氧化铝在工业生产和医药领域具有多种用途，并且需要根据其特性进行正确的使用和储存。

简介：什么是氢氧化铝？

氢氧化铝（aluminium hydroxide），分子式为 AlH3O3，是铝的氢氧化物。氢氧化铝有什么性质？氢氧化铝是典型的两性化合物，不溶于水，但溶于碱性和酸性溶液。在酸中，它充当 Br?nsted-Lowry 碱。它中和酸，产生盐；在碱中，它通过结合氢氧根离子充当路易斯酸。

几乎所有商业使用的氢氧化铝都是通过拜耳工艺制造的，该工艺涉及在高达270（518F）的温度下将铝土矿溶解在氢氧化钠中。废固体铝土矿尾矿被去除，氢氧化铝从剩余的铝酸钠溶液中析出。这种氢氧化铝可以通过煅烧转化为氧化铝或氧化铝。

1. 结构解析

氢氧化铝的化学式是什么？氢氧化铝的化学式为 Al(OH)3。氢氧化铝是一种两性化学物质，既能作为酸又能作为碱。它在酸性溶液中以铝离子 Al3+ 和氢氧离子 OH- 的形式出现。它在碱性溶液中以铝氢氧离子 Al(OH)4- 的形式出现。铝氢氧离子具有四面体结构，Al-O-Al 之间的键角为 116.5。氢氧化铝具有正常的金属氢氧化物结构和氢键。它由两层羟基和两层铝离子组成，铝离子占据了两层之间产生的八面体空隙的三分之二。

2. 晶体结构分析

氢氧化铝是一种两性氢氧化物，化学式为Al(OH)3，常见的三种晶体结构分别是拜耳石（α -Al(OH)3）、三水铝石（γ-Al(OH)3）和勃姆石（γ-AlOOH），三种晶体结构均为层状结构，但层与层的重叠方式有差异。γ-Al(OH)3 的结构的俯视图和侧视图如图 (a)(b)所示，氢氧化铝由两层紧密填充的 OH?其中夹有 Al 的基本结构单元组成。氢氧化铝晶体为六棱柱状，(001)面是六棱柱的上下底面，侧面相邻的(100)、(010)、(1?00)等为等价晶面，下文以(100)面代替侧面等价晶面。由于相邻羟基层之间不存在铝离子，(001)面为弱解理面，由此产生的畸变导致单斜结构。

氢氧化铝的晶体结构可以用著名的 Pauli 规则来分析。在结构中，铝离子与羟基呈六电子配位。Al3+将它们的电荷分布在八面体周围的 6 个氧离子上，氧离子与两个 Al3+结合，形成双配位羟基（Al2OH），平均每个离子贡献半个单位电荷。氧（?1）的剩余负电荷被氢离子中和，因此 Al2OH 羟基被完全中和。理想 γ-Al(OH)3晶体的(001)面的表面羟基，与晶体内部同为 Al2OH。而在(100)面上的表面羟基除Al2OH 外，还包括氧离子与一个 Al3+结合的单配位羟基（AlOH）。氢氧化铝(100)面的 AlOH 羟基没有被完全中和，剩余的平均电荷为?0.5。当溶液 pH 低于或高于 PZC 时，样品表面活性位点对质子或其他颗粒的吸附和脱附可导致样品表面电荷的变化。

3. 氢氧化铝的性质

3.1 氢氧化铝的物理性质

（1）氢氧化铝呈白色无定形粉末状。

（2）氢氧化铝摩尔质量为78.003 克·摩尔?1

（3）氢氧化铝的熔点约为300 （572 F; 573 K）。

（4）氢氧化铝不溶于水，但可溶于碱和酸。水中溶解度为0.0001 克/（100毫升）。

（5）固体氢氧化铝的密度约为 2.42g/cm3。

（6）氢氧化铝酸度（pKa)为>7。

（7）氢氧化铝等电点为7.7。

3.2 氢氧化铝的化学性质

（1）氢氧化铝是一种两性物质。

（2）它可以同时作为酸和碱。

（3）氢氧化铝在酸中表现为Bronsted–Lowry。它会中和最终形成的酸盐和水。

4. 氢氧化铝的特性

Al(OH)3是一种白色、无臭、不溶于水的粉末。在加热过程中，它转变为氧化铝，并展现出两性特性。这意味着该化合物在不同pH值的环境中可能表现为酸性或碱性。换句话说，Al(OH)3对酸和碱均具有反应性。这种化合物的性质在很大程度上取决于其生产工艺。例如，长时间存放的Al(OH)3粉末难以通过酸或碱处理。而凝胶状的氢氧化铝在酸性和碱性环境中都易溶解。特别要注意的是，氢氧化铝不会解离，因为它属于少数既不溶于水又不分解成离子的氢氧化物之一。

5. 用途

（1）生产氧化铝制品

氢氧化铝是生产氧化铝（Al2O3）的关键原料。通过煅烧氢氧化铝，可以去除其中的水分，得到高纯度的氧化铝。

（2）制造无机盐

氢氧化铝可以用于生产多种无机盐，例如氟化铝（AlF3）、冰晶石（Na3AlF6）、硫酸铝（Al2(SO4)3）等。这些无机盐在化工、制药、冶金等行业具有重要应用。

（3）制造阻燃剂、防水剂等用品

氢氧化铝具有阻燃、防水、填充等特性。因此，它被广泛应用于制造阻燃剂、防水织物、油墨、玻璃器皿、纸张填料、轮滑剂等用品。

（4）净水剂

氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质颗粒，使其絮凝沉淀，达到净水的目的。因此，氢氧化铝被广泛应用于自来水处理和其他水处理领域。

（5）媒染剂

氢氧化铝胶体可以吸附染料，并使染料牢固地附着在织物上，因此被用作染料工业中的媒染剂。

（6）抗酸药

氢氧化铝是一种非特异性抗酸药，具有中和胃酸、吸附、局部止血和保护溃疡面等作用。它作用缓慢、持久，但效果较弱。氢氧化铝常用于治疗胃酸过多引起的胃痛、烧心、反酸等症状，也是胃舒平片等胃药的有效成分。