명반

Alum
이 기사는 알루미늄의 이중 황산염 등급에 관한 것입니다.대표적인 특정 화합물은 명반칼륨을 참조한다.크롬 유사물은 크롬 명반을 참조하십시오.제지업자의 명반은 황산알루미늄을 참조한다.기타 용도는 Alum(동음이의)을 참조하십시오.
교육기관의 대학원생 또는 전학생은 동문항목을 참조해 주세요.
벌크칼륨알룸KAl(SO
4)·
212호
2

명반(/δelµm/)은 화합물의 한 종류로, 일반적으로 X Al(SO
4)·
212
2 HO의 수화 이중 황산 알루미늄 소금이며, 여기서 X는 칼륨이나 암모늄과 [1]같은 1가 양이온이다.그 자체로, "alum"은 종종 칼륨 명반을 가리키며, 공식은
4 KAl(
2SO
2)·12 HO입니다.다른 명반들은 나트륨 명반과 암모늄 명반과 같은 1가 이온의 이름을 따서 명명되었다.

알루미늄이 크롬과III 같은 또 다른 3가 금속 이온으로 대체되고 황이 [1]셀레늄과 같은 또 다른 칼코겐으로 대체된다는 점을 제외하고, 더 일반적으로 동일한 공식과 구조를 가진 소금에 "alum"이라는 이름이 사용됩니다.가장 일반적인 아날로그는 크롬알룸 KCr(SO
4)·
212HO다
2.

대부분의 산업에서 "alum"(또는 "papermaker's alum)이라는 이름은 황산알루미늄, Al
2(
3SO
4)·n
2[1]: 766 HO를 가리키는 데 사용됩니다(변수 n은 정수이며, 그 크기는 명반으로 흡수되는 물의 양에 따라 달라집니다).의학에서 "alum"은 백신 [2]보조제로 사용되는 수산화 알루미늄 겔을 나타낼 수도 있다.

역사

명반 유적지 발견

고대에 명반 대용품 중 이집트의 서부 사막은 주요 공급원이다.이 증발잔염암 주로 FeAl2(SO4)4·22는 물, MgAl2(SO4)4·22는 물, NaAl(SO4)2·6는 물, MgSO4·7.H2O과 Al2(SO4)3·17 H2O.[3]역사의 소중한 생필품으로서[4]은 고대 그리스어 헤르도토스 언급 이집트 명반[5]

칼륨 명반의 alunite에서 생산은 고고학적으로 그 섬 레스보스에 증명된다.[6]이 사이트는 7세기 CE에서 잃었지만, 적어도 2세기 CE로 거슬러 올라갔다.밀로스 섬의 섬에서 원주민 alumen alunogen(Al2(SO4)3·17 H2O의 칼륨 명반 등 군소 황산염과 함께 있어 온 혼합물은 주로) 나타난다.[7]

플리니와 디오스코리데스의 알루멘

물질 alumen라고 불리는 식물의 자세한 설명은 로마의 대 플리니우스의 자연사에서 발생합니다.[8]

stupteria의 계좌 Dioscorides,[9]에 의해 규정한 플리니우스의 서술을 비교하면 분명한 것 두개의 동일한 것이다.플리니우스는 alumen의 한 형태는 자연스럽게 지구에서 발견되었다. 그리고 그것은 salsugoterrae를 우리에게 알리다.

플리니우스는 다른 물질 alumen의 이름으로 구분되었다, 하지만 그들 모두가 떫은 맛을 확신하는 정도에 의해 특성화되어 있고, 모든 약 염색에서 채용이 썼다.플리니우스가 명반의 그리스인들 전화 schiston 다른 종류와" 흰 색깔의 필라멘트에 스플릿" 있다고 썼다.[8]이름 schiston 형성의 모드부터 엄청난 특정한 짠 미네랄에, 명반 슬레이트와 역청 혈암으로 형성된다 이 종류는 소금, 그리고 주로 철과 알루미늄 황산염으로 구성되어 있는 것으로 보인다.[표창 필요한]어떤 불량이 되는 경향이 있alumen의 한 종류는 액체지만, 깨끗할 때 석류 쥬스에 더해 지흑화의 재산도 없었다.이 속성의 철을 함유한 해결책의 특성을 보여 주는 것 같다.물에 2세 황산, 보통(칼륨)명반 용액을 이러한 속성을 소유.황산철로 오염되면 큰 그리고dulled이 어두워져서, 염료 색깔로 호감을 받지 못 했다.일부 지역에서는 황산철 성분이 부족했을 수 있기 때문에 소금은 흰색이며 플리니에 따르면 밝은 색을 염색하는 데 적합하다고 합니다.

플리니스는 몇몇 다른 종류의 알루멘을 설명하지만 이 무기질이 무엇인지에 대해서는 명확하지 않다.고대인의 알루멘은 알칼리 [10]: 766–767 황산알루미늄도 아닌 칼륨 알루멘이었다.

중세 문헌에 기술된 명반

명반과 황산철은 단맛과 떫은맛이 있어 용도가 겹쳤다.따라서 중세를 거치면서 연금술사와 다른 작가들은 이 두 소금을 서로 정확하게 구별하지 못한 것으로 보인다.연금술사의 글에서 우리는 misy, sory, chalcanthum이라는 단어가 어느 한 화합물에 적용되었고, 녹색 독설에만 속할 것으로 예상할 수 있는 atramentum sutorium이라는 이름은 두 화합물 모두에 무관심하게 적용되었다는 것을 발견하였습니다.

명반은 이슬람 중세 염료 산업에서 가장 흔하게 사용된 매독제였다.그것은 차드 지역의 주요 수출품이었고, 그곳에서 이집트, 모로코 시장으로, 그리고 유럽으로 운송되었다.이집트와 [11]예멘에서 덜 중요한 다른 정보원이 발견되었다.

졸업생의 현대적 이해

1700년대 초, G.E. Stahl은 황산과 석회석을 반응시키면 명반의 [12][a][b][13]일종이 생성된다고 주장했다.이 오류는 곧 J.H. Pott와 A.S. Margraf에 의해 수정되었는데, 그는 알칼리를 알루미나라는 명반 용액에 부었을 때 생기는 침전물이 석회나 분필과 상당히 다르며 일반적인 [14][c][15]: 41–66 점토 성분 중 하나라는 것을 보여주었다.

마그라프는 또한 알루미나를 황산에 녹인 후 농축액에 [10]: 766 [15]: 31–40 칼륨이나 암모니아를 첨가하면 명반 성질을 가진 완벽한 결정을 얻을 수 있다는 것을 보여주었다.1767년, Torbern Bergman은 나트륨이나 칼슘이 [16][d][10]: 766 작용하지 않는 반면, 황산 알루미늄을 명반으로 바꾸기 위해 칼륨이나 암모늄이 필요하다는 것을 발견했습니다.

일반적인 명반의 구성은 1797년 보클랭에 의해 최종적으로 결정되었다.클라프로스가 류카이트와 레피드올라이트에 [17][18][e]칼륨이 함유된 것을 발견하자마자, 보클린은 일반적인 명반이 황산, 알루미나, 그리고 [19]칼륨으로 구성된 이중 소금이라는 것을 증명했다.샤프탈은 같은 저널에서 로만 명반 레반트 명반 영국 명반 등 4종류의 명반과 [20]보클랭이 직접 제조한 명반의 분석을 발표해 보클랭의 [10]결과를 확인했다.

생산.

몇몇 명반은 광물로서 발생하는데, 가장 중요한 것은 명반석이다.

가장 중요한 졸업생인 칼륨, 나트륨, 암모늄은 산업적으로 생산됩니다.일반적인 조리법은 황산 알루미늄과 황산염 1가 양이온을 [21]조합하는 것입니다.황산알루미늄은 보통 명반편석, 보크사이트, 빙정석과 같은 광물을 황산으로 [10]: 767 처리하여 얻습니다.

종류들

명반칼륨 결정

알루미늄 기반 졸업생은 1가 양이온으로 명명됩니다.다른 알칼리 금속과는 달리 리튬은 명반을 형성하지 않는다. 이는 리튬 이온의 크기가 작기 때문이다.

가장 중요한 졸업생은

  • 칼륨 명반, KAl(SO
    4    )·
    2    12
    2     HO, "포타시 명반" 또는 "명반"이라고도 함
  • 나트륨 명반, NaAl(SO
    4    )·
    2    12
    2     HO, "소다 명반" 또는 "SAS"라고도 함
  • 암모늄 명반, NHAl
    4    (SO
    4    )·
    2    12
    2     HO

화학적 성질

알루미늄 기반 졸업생은 여러 가지 공통적인 화학적 특성을 가지고 있습니다.물에 녹고, 단맛이 나며, 푸른 리트무스를 빨간색으로 바꿈으로써 산성으로 반응하며, 규칙적인 팔면체로 결정화된다.각 금속 이온은 6개의 물 분자로 둘러싸여 있다.가열하면 액상화되며, 가열을 계속하면 결정수가 밀려나와 염분이 거품을 내고 부풀어 오르면서 최종적으로 비정질 분말이 [10]: 766 남는다.그것들은 떫고 산성이다.

결정 구조

명반은 세 가지 다른 결정 구조 중 하나에서 결정화된다.이러한 클래스를 α-, β-, β-알룸이라고 한다.1927년 제임스 M에 의해 졸업생들의 첫 X선 결정 구조가 보고되었다. Cork와 Lawrence Bragg는 위상 검색 기술을 개발하는 데 사용되었습니다.[22]

용해성

물에 있는 다양한 명반들의 용해성은 매우 다양하며, 명반 나트륨은 물에 쉽게 용해되는 반면 세슘과 루비듐 명반은 극히 드물게만 용해됩니다.다음 [10]: 767 표에 다양한 용매도를 나타냅니다.

온도 T에서 100 parts의 물은 녹는다:

T 암모늄 명반 칼륨 명반 루비듐 명반 세슘 명반
0°C 2.62 3.90 0.71 0.19
10 °C 4.50 9.52 1.09 0.29
50 °C 15.9 44.11 4.98 1.235
80 °C 35.20 134.47 21.60 5.29
100 °C 70.83 357.48
···
···

사용하다

알루미늄 기반 졸업생은 고대부터 사용되어 왔으며, 여전히 많은 산업 공정에서 중요합니다.가장 널리 사용되는 명반은 칼륨 명반이다.고대로부터 탁한 액체를 맑게 하는 응집제, 염색의 매염제, 태닝의 매염제로 사용되어 왔다.수처리, 약품, 화장품(탈취제), 식품 준비(베이킹 파우더 및 산봉우리), 내화지 및 천에 여전히 널리 사용되고 있습니다.

명반은 지혈제, 약사로부터 구할 수 있는 지혈 연필, 또는 이발소나 신사복점에서 살 수 있는 명반 블록, 면도 [23]칼자국에서의 출혈을 멈추기 위한 떫은제 등으로도 사용됩니다.명반 블록은 무향료 탈취제(항진제)로 직접 사용할 수 있으며, 가공되지 않은 미네랄 명반을 인도 바자르에서 판매한다.동남아시아 섬 전체에서 칼륨 명반은 타와로 가장 널리 알려져 있으며 다양한 용도로 사용됩니다.전통적인 해열제 및 탈취제로 사용되며, 전통적인 약으로는 열린 상처와 상처에 사용됩니다.크리스탈은 [24][25]보통 사용하기 전에 고운 가루로 분쇄된다.

빅토리아 시대에 명반은 파리의 석고와 같은 다른 물질과 함께 특정 식품, 특히 빵을 섞는 데 사용되었다.그것은 낮은 등급의 밀가루를 더 하얗게 보이게 하기 위해 사용되었고, 생산자들은 더 하얀 밀가루에 돈을 덜 쓸 수 있었다.물을 저장하기 때문에, 그것은 빵을 더 무겁게 만들 것이고, 이것은 상인들이 상점에서 그것에 대해 더 많은 요금을 청구할 수 있다는 것을 의미한다.각 빵 덩어리에 있는 명반의 양은 사람에게 독성이 있고 만성적인 설사를 일으킬 수 있는 수준에 도달할 수 있으며,[26] 이는 어린 아이들에게 죽음을 초래할 수 있다.

명반은 전통적인 [27]섬유에서 매염제로 사용되었고, 인도네시아와 필리핀에서는 금 [28]장식의 색을 바꾸기 위해 타와, 소금, 붕사, 유기 색소의 용액이 사용되었습니다.필리핀에서도 명반 결정이 불에 타서 점괘를 위해 바바일란(shaman)에 의해 물통에 떨어지는 것을 허락했습니다.그것은 또한 [29][30][31][32]섬의 애니토 종교에서 다른 의식에서도 사용된다.

일본 전통 미술에서 명반과 동물 접착제를 물에 녹여 도사(: ()라고 알려진 액체를 만들어 종이 사이즈의 언더코트로 사용하였습니다.

알루미늄, 구리, 황동, 금(모든 카라트), 은(스털링 및 미세) 및 스테인리스강으로 만들어진 품목에서 분리된 경화강 드릴 비트를 녹이기 위해 보석상과 기계공들이 황산 알루미늄 칼륨 또는 황산 알루미늄 암모늄 형태의 명반을 정기적으로 사용합니다.이는 명반이 이러한 금속과 화학적으로 반응하지 않지만 탄소강을 부식시키기 때문입니다.드릴 비트가 박힌 워크를 보관하고 있는 명반 혼합물에 열을 가하면 손실된 비트가 충분히 작으면 몇 시간 [33]내에 용해/제거될 수 있습니다.

관련 화합물

크롬알륨결정

많은 3가 금속은 명부를 형성할 수 있다.명반의 일반적인 형태는 XY(SO
4)·
2n
2 HO이며, 여기서 X는 알칼리 금속 또는 암모늄, Y는 3가 금속, n은 12이다.가장 중요한 예는 크롬 명반으로, 크롬과 칼륨의 짙은 보라색 결정성 이중 황산염인 KCr(SO
4)·
212
2 HO가 태닝에 사용되었습니다.

일반적으로 알칼리 금속 원자가 클수록 명반은 쉽게 형성된다.이 규칙은 1902년 [34]로크에 의해 처음 언급되었는데, 그는 3가 금속이 세슘 명반을 형성하지 않으면 다른 알칼리 금속이나 암모늄과 함께 명반을 형성하지 않는다는 것을 발견했다.

셀렌산염 함유 동문

셀레늄 또는 셀레네이트 명반은 또한 황산 음이온에 있는 황 대신 셀레늄을 포함하고 대신 [35]셀레네이트(SeO2−
4)를 만드는 것으로 알려져 있습니다.그것들은 강한 산화제입니다.

혼합 동문

은은한 바이올렛 컬러를 주는 소량의 크롬 명반 결정

경우에 따라서는 다른 1가 및 3가 양이온을 가진 졸업생들의 고용체가 발생할 수 있다.

기타 하이드레이트

도데카히드레이트인 명반 외에 2중 황산염과 1가 및 3가 양이온의 셀렌산염이 다른 수화도와 함께 발생한다.이러한 물질은 멘도자이트 및 칼리나이트와 같은 운데카히드레이트, 구아니듐 [CHN
6+
3] 및 디메틸암모늄 [(CH
3)2NH+
2] "알룸, 골디카이트와 같은 사수화물, 황산탈륨과 같은 일수화물 및 무수 알룸(알룸아바이이트)을 포함한 명반이라고도 할 수 있다.이러한 분류에는 서로 다르지만 중복되는 이온 조합이 포함됩니다.

기타 이중 황산염

유사 명반은 일반적인 식
4 X SO·Y(
32SO
4
2)·22 HO의 이중 황산염이다.

X는 다음과 같은 2가의 금속 이온입니다.
코발트(우파티카이트), 망간(압조나이트), 마그네슘(아세틸라이트) 또는 철(할로트리차이트 또는 깃털 명반) 및
Y는 3가의 금속 [36]이온이다.

일반식
2
4 XSO·Y
2(SO
4)·
324HO의
2 이중 황산염도 알려져 있다.

X는 다음과 같은 1가 양이온입니다.
나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 또는 탈륨I 또는 암모늄(NH+
4), 메틸암모늄(CH3NH+
3), 히드록실암모늄(HONH+
3) 또는 히드라지늄(NH
2+
5) 등의 화합물 양이온
Y는 다음과 같은 3가 금속 이온입니다.
알루미늄, 크롬, 티타늄, 망간, 바나듐, 철III, 코발트III, 갈륨, 몰리브덴, 인듐, 루테늄, 로듐 또는 이리듐.[37]

유사한 셀렌산염도 발생한다.1가의 양이온, 3가의 양이온 및 음이온의 가능한 조합은 이온의 크기에 따라 달라집니다.

투톤염은 전형적인 식
2·
4 XSOY
4 SO
2·6HO의 이중 황산염이다.여기서 X는 1가의 양이온이고 Y는 2가의 금속 이온이다.

XSO
2
4·2Y
4 SO 조성물의 이중 황산염, 여기서

X는 일가의 양이온이고
Y는 2가의 금속 이온으로 시제품인 황산마그네슘칼륨의 이름을 따서 랑베이나이트라고 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

각주

  1. ^ CVII. Vitriolum, Creta Precipitari potest, ut missa metalica sua bractia, aluminosum evadat.
    [107. 황산(및) 분필은 활성 금속 물질인 명반이 빠져나가면서 침전될 수 있다.
    Ausführachtung and zulénglicher Beweiss von den Saltzen, da diesselbe aus einer zarten Erde, Mitser innig verbunden, besteen
    [소금의 상세한 처리와 충분한 증거, 물과 밀접하게 결합되어 있는 아분위 토양]
    - G.E. Stahl (1703)[12]
  2. ^ 할레 주 바이센하우스
    ...wie aus Kreide und Vitriole-Spiritu, ein rechter Alaun erwächset: ...
    [... 분필과 황산처럼 진짜 명반이 생깁니다...]
    - G.E. Stahl (1723)[13]
  3. ^ 콘센트리트 맨 힌지겐 다이제 용액 젤린데, und lé siet si crystalisyren, schiessen harte und mercklich adstringente et et et üliche die Allen an die Alls synd als ater Alaun.Diese Entdeckung ist der physicalischen Chimie von Wichtigkeit에 있습니다.인간 모자 비시어로 지글라우트, 산성 비트리올리 솔비르테 칼키지에 그룬드-에르데 데 알라운스 세이아인 죽어라...Erde, ...
    [반면, 이 용액을 부드럽게 농축하여 결정화하면, 어느 정도 달콤한 뒷맛의 딱딱하고 눈에 띄게 떫은 결정체가 침전됩니다.이것은 주로 명반의 한 형태에 지나지 않습니다.이 발견은 화학에 중요하다.명반의 근본은 석회질이라고 믿어 왔다.황산에 녹은 흙, ...]
    - J.H. Pott (1746)[14]
  4. ^ 마그라프가 포타쉬가 알루미나와 황산 용액에서 명반을 결정화시키는 것을 알아챘다는 것을 인정한 후, 버그만은 덧붙였다.
    "Notatu Quoque dignum est, Quod hoc cristallizationis obstaculum alcali volatili aque tollatu, non vero alkali minerali et calce."
    [휘발성 알칼리(즉, 암모니아)를 사용함으로써 결정화에 대한 이 장애물이 유사하게 제거되지만 미네랄 알칼리의 경우에는 제거되지 않는다는 점도 중요합니다.
    (즉, 탄산나트륨 및 석회).
    : Bergman (1767)[16]
  5. ^ "반대로, 저는 예기치 않은 방법으로 놀랐습니다. 그 안에서 물질로 구성된 또 다른 구성 요소가 발견되었고, 그 존재는 확실히 아무도 광물 왕국의 범위 내에서 추측하지 못했을 것입니다.류카이트의 이 구성 요소는 다름 아닌 포트 애쉬로, 지금까지 식물계에 속한다고 여겨져 왔고, 이 때문에 식물성 알칼리라고 불려왔다.
    내가 매우 중요하다고 생각하는 이 발견은 자연사 시스템에 중대한 변화를 가져올 것이다." - M.H. Klaproth([18]1801)

레퍼런스

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