Квасцы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Квасцы алюминиевые

Квасцы́[1] — двойные соли, кристаллогидраты сульфатов трёх- и одновалентных металлов общей формулы M+
2
SO2−
4
M3+
2
(SO4)2−
3
·24H2O
(другая запись M+M3+(SO4)2−
2
·12H2O
), где M+ — один из щелочных металлов, кроме лития (Na, K, Rb, Cs), или таллий(I), а M3+ — один из трёхвалентных металлов (обычно алюминий, хром или железо(III)). В роли M+ могут также выступать ионы аммония (NH+
4
) и его замещённых производных (например, CH3NH+
3
).

Известны также селенатные квасцы аналогичного состава M+M3+(SeO4)2−
2
·12H2O
, в которых сульфат-ион SO42− заменён ионом селената SeO2−
4
.

При обезвоживании возникают так называемые жжёные квасцы (формула: M+M3+(SO4)2−
2
).

История[править | править код]

В древности и средневековье[править | править код]

Квасцы, найденные археологами[править | править код]

Западная пустыня Египта была основным источником заменителей квасцов в древности. Эти эвапориты состояли в основном из FeAİ.2 (ТАК4)4•22ч•2О,МɡАl 2(ТАК4)4 •22ч·2О, NaAI(SO4 )2 •6, MgSO 4· 7H 2O и Al 2(ТАК 4) 3· 17H 2O. Древнегреческий Геродот упоминает египетские квасцы в качестве ценного товара в историях. На острове Лесбос археологически засвидетельствовано производство квасцов калия из алунита. Это место было заброшено в 7 веке нашей эры, но датируется, по крайней мере, 2 веком нашей эры. Самородный алюминий с острова Мелос, по-видимому, был смесью в основном алуногена (Al 2(ТАК 4) 3· 17H 2O) с квасцами калия и другими второстепенными сульфатами.

Алумен у Плиния и Диоскорида[править | править код]

Подробное описание вещества, называемого алуменом, содержится в «Естественной истории» римского Плиния Старшего. Сравнивая описание Плиния с описанием ступерии, данным Диоскоридом, становится очевидным, что они идентичны. Плиний сообщает нам, что форма алюминия была естественным образом обнаружена в земле, и называет ее salsugoterrae. Плиний писал, что разные вещества различаются по названию alumen, но все они характеризуются определенной степенью терпкости и все используются в крашении и медицине. Плиний говорит, что есть еще один вид квасцов, который греки называют сланцем и который «распадается на нити беловатого цвета». От имени schiston и способа формирования, оказалось, что этот вид был соль, которая образует спонтанно на некоторых соленых минералов, как квасцы сланца и битуминозного сланца, и состоит главным образом из сульфатов железа и алюминия. Один вид алюминия представлял собой жидкость, которая могла быть фальсифицирована; но в чистом виде он имел свойство чернеть при добавлении в гранатовый сок. Это свойство, кажется, характеризует раствор из сульфата железа в воде; раствор обычных (калиевых) квасцов не обладал бы таким свойством. Загрязнение сульфатом железа было очень неприятным, так как этот краситель потемнел и потускнел. В некоторых местах сульфата железа могло не хватать, поэтому соль была бы белой и подходила бы, согласно Плинию, для окрашивания в яркие цвета. Плиний описывает несколько других типов алюминия, но неясно, что это за минералы. Таким образом, алюминий древних не всегда был квасцами калия, даже не сульфатом алюминия щелочного металла.

Квасцы описаны в средневековых текстах[править | править код]

Квасцы и зеленый купорос (сульфат железа) обладают сладковатым и вяжущим вкусом, и их применение частично совпадает. Следовательно, в средние века алхимики и другие писатели, похоже, не различали две соли точно друг от друга. В трудах алхимиков мы находим слово misy, Sory и chalcanthum применяться к любому соединению; и название atramentum sutorium, которое, как можно было ожидать, принадлежит исключительно зеленому купоросу, равнодушно относилось к обоим.

Квасцы были наиболее распространенной протравой, используемой в красильной промышленности в исламское средневековье. Это был основной экспортный товар региона Чад, откуда он поставлялся на рынки Египта и Марокко, а затем в Европу. Другие, менее значимые источники были найдены в Египте и Йемене.

Изучения учёными квасцов[править | править код]

В начале 1700-х годов Георг Эрнст Шталь утверждал, что при реакции серной кислоты с известняком образуются квасцы. Ошибка была вскоре исправлена Иоганном Поттом и Андреасом Маргграфом, которые показали, что осадок, полученный при выливании щелочи в раствор квасцов, а именно глинозема, сильно отличается от извести и мела и является одним из ингредиентов обычной глины.

Маргграф также показал, что идеальные кристаллы со свойствами квасцов могут быть получены растворением глинозема в серной кислоте и добавлением поташа или аммиака к концентрированному раствору. В 1767 году Торберн Бергман заметил необходимость сульфатов калия или аммония для преобразования сульфата алюминия в квасцы, в то время как натрий или кальций не работали.

Состав обычных квасцов был окончательно определен Луи Вокленом в 1797 году. Как только Мартин Клапрот обнаружил присутствие калия в лейците и лепидолите, Воклен продемонстрировал, что обычные квасцы представляют собой двойную соль, состоящую из серной кислоты, глинозема и поташа. В том же журнале Жан-Антуан Шапталь опубликовал анализ четырех различных видов квасцов, а именно римских квасцов, левантийских квасцов, британских квасцов и квасцов, произведенных им самим, что подтвердило результат Воклена.

Производство[править | править код]

Некоторые квасцы встречаются в виде минералов, наиболее важным из которых является алунит.

Наиболее важные квасцы - калий, натрий и аммоний - производятся промышленным способом. Типичные рецепты включают сочетание сульфата алюминия и одновалентного катиона сульфата. Сульфат алюминия, как правило, получают путем обработки минералов, как квасцы рассланцевания, боксит и криолит с серной кислотой.

Получение[править | править код]

Квасцы могут быть получены смешением горячих эквимолярных водных растворов сульфатов соответствующих металлов. При охлаждении таких растворов из них кристаллизуются квасцы. Последнее часто используется в демонстрационых опытах по химии и любительских экспериментах в области выращивания кристаллов.

Свойства[править | править код]

Квасцы на основе алюминия обладают рядом общих химических свойств. Они растворимы в воде, имеют сладковатый вкус, реагируют с кислотой на лакмус и кристаллизуются в правильные октаэдры. В квасцах каждый ион металла окружен шестью молекулами воды. При нагревании они разжижаются, и если нагревание продолжается, кристаллизационная вода удаляется, соляная пена вспенивается и набухает, и, наконец, остается аморфный порошок. Они вяжущие и кислые.

Кристальная структура[править | править код]

Квасцы кристаллизуются в одной из трех различных кристаллических структур. Эти классы называются α-, β- и γ-квасцами. О первых рентгеновских кристаллических структурах квасцов сообщили в 1927 году Джеймс М. Корк и Лоуренс Брэгг, и они были использованы для разработки метода восстановления изоморфной фазы.

Растворимость[править | править код]

Растворимость различных квасцов в воде сильно различается, квасцы натрия легко растворяются в воде, в то время как квасцы цезия и рубидия плохо растворяются.

Использование[править | править код]

Квасцы на основе алюминия использовались с древних времен и до сих пор играют важную роль во многих промышленных процессах. Наиболее широко используемые квасцы - это квасцы калия. Он использовался с древних времен как флокулянт для осветления мутных жидкостей, как протрава при крашении и дублении. Он по-прежнему широко используется для обработки воды, в медицине, в косметике (в дезодоранте ), в приготовлении пищи (в разрыхлителе и маринаде ), а также в огнеупорной бумаге и ткани.

Квасцы также используются в качестве кровоостанавливающего средства, в кровоостанавливающих карандашах, доступных в фармацевтах, или в качестве квасцов, доступных в парикмахерских или в магазинах мужской одежды, для остановки кровотечения из порезов после бритья; и как вяжущее средство. Квасцы можно использовать непосредственно как дезодорант без отдушек (антиперспирант), и именно для этой цели на индийских базарах продаются необработанные минеральные квасцы. Повсюду на острове в Юго-Восточной Азии квасцы калия наиболее широко известны как тава и имеют множество применений. Он используется как традиционный антиперспирант и дезодорант, а также в традиционной медицине для лечения открытых ран и язв. Кристаллы перед использованием обычно измельчают в мелкий порошок.

Квасцы используются в качестве протравы в традиционных тканях; а в Индонезии и на Филиппинах для изменения цвета золотых украшений использовали растворы таваса, соли, буры и органических пигментов. На Филиппинах бабайлан (шаманы) также сжигали кристаллы квасцов и позволяли им капать в таз с водой для гадания. Он также используется в других ритуалах анимистических религий анито островов.

В традиционном японском искусстве квасцы и животный клей растворяли в воде, образуя жидкость, известную как доуса ( ja: 礬 水), и использовали в качестве грунтовки для проклейки бумаги.

Квасцы в виде сульфата калия-алюминия или сульфата алюминия-аммония в концентрированной ванне с горячей водой регулярно используются ювелирами и машинистами для растворения сверл из закаленной стали, отколовшихся в изделиях из алюминия, меди, латуни, золота (любой каратности). ), серебро (как чистое, так и чистое) и нержавеющая сталь. Это связано с тем, что квасцы не вступают в химическую реакцию в какой-либо значительной степени с любым из этих металлов, но вызывают коррозию углеродистой стали. Когда смесь квасцов нагревается, удерживая деталь, в которой застряло сверло, если потерянное сверло достаточно мало, его иногда можно растворить / удалить в течение нескольких часов.

Родственные соединения[править | править код]

Многие трехвалентные металлы способны образовывать квасцы. Общая форма квасцов - XM (SO4 )2 · n H2 O, где X - щелочной металл или аммоний, M - трехвалентный металл, а n часто равно 12. Наиболее важным примером являются квасцы хрома, KCr ( ТАК 4)2 · 12H2 О, темно-фиолетовый кристаллический двойной сульфат хрома и калия, использовали при дублении использовали при дублении.

Обычно квасцы образуются легче, когда атом щелочного металла больше. Это правило было впервые сформулировано Локком в 1902 году, который обнаружил, что если трехвалентный металл не образует квасцы цезия, он не образует квасцы ни с каким другим щелочным металлом, ни с аммонием.

Применение[править | править код]

Квасцы известны с древности, их описывает ещё Плиний в «Естественной истории» (XXXV, 52). От латинского названия квасцов — alumen, «горькая соль» — произведено название алюминия во многих языках.

Квасцы с давних пор используются в качестве протравы при крашении шерстяных и хлопчатобумажных пряжи и тканей. Благодаря тому, что соли трёхвалентных металлов вызывают денатурацию белков, квасцы используются как дубящее средство в кожевенной промышленности при квасцевании, в фотопромышленности (для фотоэмульсий на желатиновой основе) и в медицине как вяжущее, прижигающее и кровоостанавливающее средство («квасцовый карандаш»).

В XX веке жжёные квасцы использовались в качестве кровоостанавливающего вещества после бритья.

Наиболее распространены алюмокалиевые квасцы и хромокалиевые квасцы.

Список квасцов[править | править код]

Ссылки[править | править код]

https://ru.abcdef.wiki/wiki/Alum

https://chem.ru/kvascy.html

Примечания[править | править код]

  1. словари на yandex.ru. Архивировано 5 февраля 2012 года.