Алюмокалиевые квасцы, CAS 7784-24-9

Реальная тара может отличаться от изображённой на фотографии

Алюмокалиевые квасцы

Нет в наличии

Алюмокалиевые квасцы — двойная соль калия и алюминия, товарная форма которой представляет собой додекагидрат KAl(SO4)2·12H2O (CAS 7784-24-9), выпускаемый по межгосударственному стандарту ГОСТ 4329-77 на реактивные квасцы. Внешне это бесцветные прозрачные октаэдрические кристаллы или белый порошок без запаха с вяжущим вкусом: в холодной воде соль растворяется скупо, в горячей — обильно, а раствор реагирует кисло (pH около 3,0–4,0). Молярная масса додекагидрата составляет 474,4 г/моль, плотность 1,72–1,76 г/см³; около 92,5 °C кристаллы плавятся в собственной кристаллизационной воде, а при дальнейшем прокаливании превращаются в пористые «жжёные квасцы». Соль работает коагулянтом в водоподготовке, осаждает канифольную проклейку в бумажном производстве, служит протравой в крашении и дубителем в кожевенно-меховом деле, а также применяется в косметике, медицине и под пищевым индексом E522.

Категории: , , ,

Основные применения

  • Коагулянт для осветления питьевой и очистки сточной воды
  • Проклейка бумаги и удержание волокна в бумажной массе
  • Протрава (мордант) при текстильном и натуральном крашении
  • Алюминиевое дубление лайки и меховой овчины
  • Вяжущее и дезодорирующее сырьё для косметики и медицины
  • Реактив для аналитических методик и пищевая добавка E522

Стандарты и документы

ГОСТ 4329-77 (изм. 1) на реактивные алюмокалиевые квасцы: квалификация «ч» — основного вещества не менее 96 %, квалификация «чда» — 98,0–100,5 % при нормах нерастворимого остатка ≤0,005 %, Cl ≤0,0008 %, Fe ≤0,0010 %, Pb ≤0,0010 %, As ≤0,00005 %, Na ≤0,02 %. CAS 7784-24-9, пищевой индекс E522. Гарантийный срок хранения — два года со дня изготовления.

Характеристики

CAS
7784-24-9
Формула
KAl(SO4)2·12H2O
Молярная масса
474,4 г/моль (додекагидрат; в тексте стандарта — 474,36)
Класс вещества
Двойной сульфат алюминия и калия (квасцы), додекагидрат; реактивные квалификации «ч» и «чда»
Внешний вид
Бесцветные прозрачные октаэдрические кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха
Растворимость
Плохо растворим в холодной воде и хорошо в горячей: около 3 г на 100 г воды при 0 °C, 6 г при 20 °C и порядка 109 г при 90 °C; в этаноле, ацетоне и эфире практически нерастворим
Плотность
1,72–1,76 г/см³
Температура хранения
Сухое помещение при обычной температуре, герметичная тара
Класс опасности
Нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен по ГОСТ 4329-77; водный раствор кислый и слабо раздражает кожу и слизистые
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 4329-77

Применение по отраслям

Коагуляция и осветление воды

Растворяясь, квасцы дают гидратированные ионы алюминия, которые снимают одноимённый заряд с коллоидных частиц мутности; лишённые взаимного отталкивания частицы сцепляются в хлопья и уходят в осадок или задерживаются фильтром. Для бытовых стоков обычно достаточно 30–40 миллионных долей, для мутной природной воды дозу подбирают опытно по мутности и щёлочности. Рабочий раствор концентрацией 0,5–2 % готовят при 20–40 °C, ориентировочный расход — 0,5–3,0 кг на тонну воды.

Проклейка и удержание волокна

В бумажной массе квасцы осаждают канифольный клей: ион алюминия переводит смоляные кислоты в нерастворимый резинат, который закрепляется на волокне и снижает впитывание чернил, делая печать чётче. Та же коагулирующая способность удерживает в листе мелкое волокно и наполнитель, уменьшая потери с оборотной водой. Технологические ориентиры — раствор 3–5 % при 50–60 °C и расход порядка 5–10 кг на тонну массы.

Протрава (мордант) для волокна

Протрава работает химическим мостиком: свободные координационные места алюминия одновременно удерживают полимер волокна и молекулу красителя, из-за чего окраска перестаёт вымываться при полоскании. Белковые волокна — шерсть и шёлк — принимают квасцы напрямую в тёплой кислой ванне, а хлопок и лён предварительно обрабатывают танинами, иначе цвет выйдет бледным и нестойким. Для тонких светлых оттенков берут квалификацию «чда»: следы железа в реактиве уводят тон в серо-коричневую сторону.

Алюминиевое дубление лайки и овчины

Алюминиевое дубление — один из старейших способов выделки; сегодня его применяют преимущественно для лайки из шкур овец и коз. Ионы алюминия образуют комплексы с коллагеном дермы, кожа выходит тягучей, пластичной и белой, температура сваривания составляет 75–80 °C. Такие комплексы менее устойчивы, чем хромовые, поэтому квасцы обычно ставят в комбинированную схему с хромовым или растительным дубителем, а чистота марки «чда» снижает риск пятен от примесей металлов на светлом сырье.

Вяжущее, дезодорант и добавка E522

Вяжущее и антисептическое действие соли используют в кровоостанавливающих карандашах для мелких порезов, в полосканиях при воспалении слизистой и в кристаллических дезодорантах, где алюминиевая плёнка подавляет бактерии, разлагающие пот. В пищевых рецептурах соль под индексом E522 служит регулятором кислотности, уплотнителем растительных тканей при консервировании и компонентом разрыхлителей.

Реактив с нормированным примесным профилем

ГОСТ 4329-77 задаёт определение основного вещества комплексонометрическим титрованием с индикатором ксиленоловым оранжевым, а примеси железа, хлоридов, мышьяка, свинца, аммонийных солей и натрия проверяют по ссылочным методикам. Узкий коридор 98,0–100,5 % и нормированный примесный профиль позволяют применять марку «чда» для приготовления стандартных растворов и точных количественных определений.

Практические нюансы

Физико-химические ориентиры и нормы ГОСТ 4329-77

Молярная масса додекагидрата 474,4 г/моль (в тексте стандарта — 474,36); плотность 1,72–1,76 г/см³; плавление 92–92,5 °C с потерей воды, полное обезвоживание около 200 °C; растворимость около 3 г на 100 г воды при 0 °C, 6 г при 20 °C и 109 г при 90 °C; в этаноле, ацетоне и эфире практически нерастворим; кислотность 5–10 % раствора около 3,0–4,0; кристаллизуется правильными октаэдрами. Нормы для «чда»: основное вещество 98,0–100,5 %, нерастворимый остаток ≤0,005 %, NH4 ≤0,005 %, Cl ≤0,0008 %, Fe ≤0,0010 %, Pb ≤0,0010 %, As ≤0,00005 %, Na ≤0,02 %.

Квалификации «ч» и «чда» на одном стандарте

Оба исполнения — додекагидрат CAS 7784-24-9 по ГОСТ 4329-77, различие только в чистоте. Марка «ч»: основного вещества не менее 96 %, нерастворимый остаток до 0,010 %, хлориды до 0,0040 %, железо до 0,0020 % — этого достаточно для коагуляции воды, проклейки бумаги и технического дубления. Марка «чда»: коридор 98,0–100,5 % при вдвое более узких пределах примесей — её берут для аналитики и светлого крашения, где следовое железо портит оттенок или оставляет пятна на светлом сырье.

Расхождения источников по опасности и ступеням обезвоживания

ГОСТ 4329-77 характеризует продукт как нетоксичный, пожаро- и взрывобезопасный, тогда как отраслевые каталоги поставщиков относят квасцы к 3 классу опасности по степени воздействия на организм; шкалы разные, поэтому класс уточняют по паспорту конкретной партии. Так же расходятся данные по обезвоживанию: часть источников описывает одну ступень — плавление при 92,5 °C, часть две — девять молекул воды около 64,5 °C и оставшиеся три к 200 °C. В структурных полях приведена температура плавления, а ступенчатую потерю воды учитывают при сушке и прокаливании.

Ориентиры по расходу в основных процессах

Осветление воды: рабочий раствор 0,5–2 %, температура 20–40 °C, расход 0,5–3,0 кг на тонну; для бытовых стоков часто хватает 30–40 миллионных долей. Проклейка бумаги: раствор 3–5 % при 50–60 °C, расход 5–10 кг на тонну массы. Крашение: долю протравы задают в процентах от сухого веса волокна. Точную дозу в любом случае подбирают опытно — по мутности и щёлочности воды, рецептуре бумажной массы или требуемому оттенку.

Механизмы: резинат в бумаге и мостик в крашении

В бумажной массе алюминий переводит смоляные кислоты канифольного клея в нерастворимый резинат, который оседает на волокне и закрывает капилляры — чернила меньше растекаются, печать становится чётче. В красильной ванне тот же ион играет роль мостика: одна часть его координационной сферы удерживает волокно, другая — молекулу красителя, поэтому окраска не смывается. В обоих процессах среда кислая, и создаёт её сам раствор квасцов.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Сухой крытый склад, герметичная тара, обычная складская температура, защита от прямого увлажнения и от соседства с пищевыми продуктами.
Меры безопасности
При пересыпке порошка работать в очках, перчатках и респираторе; не допускать попадания пыли в глаза и на слизистые; учитывать кислотность рабочих растворов и мыть руки после работы.
Перевозка
Крытый транспорт с фиксацией тары, защита упаковки от дождя и загрязнения.
Вентиляция
Общеобменная вентиляция в зоне пересыпки и приготовления растворов.
Температурный режим
Обычная складская температура; не нагревать выше температуры плавления гидрата (около 92 °C).
Тара
Влагозащитные мешки, герметичный полиэтиленовый пакет в картонной коробке, банки или ёмкости с плотной крышкой.

Частые вопросы

Чем отличаются квалификации «ч» и «чда» по ГОСТ 4329-77?
Химически это одна и та же соль — додекагидрат с CAS 7784-24-9, различие только в чистоте. Для «ч» стандарт требует не менее 96 % основного вещества, для «чда» — 98,0–100,5 % и вдвое более узкие пределы примесей: нерастворимый остаток 0,005 % против 0,010 %, хлориды 0,0008 % против 0,0040 %, железо 0,0010 % против 0,0020 %. Базовая отгружаемая марка — «ч»; партию «чда» согласуем отдельно.
Как квасцы осветляют воду?
В растворе соль даёт ионы алюминия, которые снимают одноимённый заряд с коллоидных частиц мутности. Потеряв взаимное отталкивание, частицы слипаются в хлопья, оседают или задерживаются фильтром. Для бытовых стоков обычно хватает 30–40 миллионных долей, рабочий раствор берут концентрацией 0,5–2 % при 20–40 °C.
Почему растворимость так сильно зависит от температуры?
Растворимость додекагидрата растёт с нагревом почти в двадцать раз: около 3 г на 100 г воды при 0 °C, примерно 6 г при 20 °C и порядка 109 г при 90 °C. Поэтому концентрированные ванны готовят на горячей воде, а при остывании раствора возможна обратная кристаллизация.
Зачем квасцы нужны при крашении и одинаково ли они работают на шерсти и хлопке?
Протрава связывает волокно с красителем — без неё большинство натуральных красителей смылось бы уже при первом полоскании. Шерсть и шёлк принимают квасцы напрямую в тёплой кислой ванне, а хлопок и лён требуют предварительной обработки танинами. Дозу задают в процентах от сухого веса волокна, а для шерсти в ванну добавляют винный камень, поддерживающий кислую среду и мягкость.
Для какой кожи подходит алюминиевое дубление?
Прежде всего для выделки лайки из овчины и козлины: полуфабрикат получается тягучим, пластичным и белым, температура сваривания 75–80 °C. Комплексы алюминия с коллагеном менее прочны, чем хромовые, и вымываются водой, поэтому на практике схему дополняют хромовым или растительным дубителем.
Что происходит с кристаллами при нагревании?
Около 64,5 °C соль отдаёт девять из двенадцати молекул кристаллизационной воды, при 92–92,5 °C гидрат плавится в оставшейся воде, а последние три молекулы уходят примерно к 200 °C. Дальнейшее прокаливание даёт пористую белую массу — «жжёные квасцы».
Можно ли применять квасцы в пищевой отрасли?
Сама соль зарегистрирована как добавка E522 и работает регулятором кислотности, уплотнителем растительных тканей и компонентом разрыхлителей. Но реактивные квалификации «ч» и «чда» описывают только чистоту по ГОСТ 4329-77 и пищевого статуса не подтверждают — под пищевое применение нужна партия с соответствующими документами.
Как квасцы работают в косметике и медицине?
За счёт вяжущего и антисептического действия соль применяют для остановки капиллярного кровотечения при бритвенных порезах, для полосканий при воспалении слизистой и как основу кристаллических дезодорантов, где алюминиевая плёнка подавляет бактерии, разлагающие пот.
Как хранить продукт и каков гарантийный срок хранения?
Хранят в упаковке изготовителя в сухом крытом складе при относительной влажности примерно до 70 %. Во влажном воздухе кристаллы отсыревают и слёживаются, на сухом жаре выветриваются и теряют часть кристаллизационной воды. Гарантийный срок хранения по ГОСТ 4329-77 — два года со дня изготовления.

Связанные материалы

  • Сульфат алюминия — Альтернативный коагулянт на основе Al3+ без калия
  • Алюмоаммонийные квасцы — Родственные квасцы с ионом аммония вместо калия
  • Гидроксид алюминия — Продукт гидролиза при нейтрализации раствора
  • Сульфат хрома основной — Партнёр по комбинированному дублению кожи

Аналоги

  • Сульфат алюминия технический
  • Полиалюминия хлорид
  • Алюмоаммонийные квасцы
  • Ацетат алюминия для протравы

Используют вместе с

  • Канифольный клей в проклейке бумаги
  • Анионные флокулянты и известь
  • Кислотные и протравные красители, винный камень
  • Формиат натрия и растительные дубители
  • Пищевая сода в разрыхлителях

Источники

Смотрите также в: Кислоты, щёлочи, соли и неорганические реагенты Лабораторные реактивы и аналитика Сырьё для косметики и бытовой химии Химия водоподготовки и очистки стоков

Похожие