Was ist Aluminiumhydroxid?
Aluminiumhydroxid ist ein Hydroxid von Aluminium.
Aluminiumhydroxid kommt in der Natur als Gibbsit und Diaspore vor. Chemisch wird es auch durch die Reaktion von wässrigem Natriumaluminat mit Kohlendioxid und durch die Neutralisation von wässrigen Aluminiumsalzlösungen mit Ammoniak oder Alkalihydroxid hergestellt.
Aluminiumhydroxid ist ein amphoteres Hydroxid. Es ist in starken Säuren und Alkalilaugen löslich, neigt aber dazu, sich allmählich unlöslich zu machen, wenn es stehen gelassen wird. Aluminiumhydroxid kann auch durch Erhitzen auf 300 °C dehydratisiert werden, wobei α-Aluminiumoxid entsteht.
Anwendungen von Aluminiumhydroxid
Aluminiumhydroxid wird als Rohstoff für die Herstellung von Tonerde, als Rohstoff für Chemikalien wie Aluminiumsulfat und synthetische Zeolithe sowie als keramisches Material verwendet. Aluminiumhydroxid kann auch als Beizmittel, Antazidum und zur Imprägnierung von Textilien verwendet werden.
Aluminiumhydroxid kann auch als Füllstoff für Gummi und Kunststoffe sowie als Papierfüllstoff verwendet werden, um beispielsweise die Feuerfestigkeit und den Weißgrad zu erhöhen. Darüber hinaus wird Aluminiumhydroxid in der Pharmazie als Adstringens, zur Gas- und Flüssigkeitsreinigung, als chromatographisches Adsorptionsmittel, Emulgator, Ionenaustauscher, Filtermaterial, Glaskeramik und Flammschutzmittel eingesetzt.
Im medizinischen Bereich wird Aluminiumhydroxid häufig zusammen mit Aluminiumphosphat (AlPO4) als Adjuvans in Impfstoffen verwendet.
Eigenschaften von Aluminiumhydroxid
Aluminiumhydroxid ist ein weißes, amorphes Pulver mit einer Dichte von 2,42 g/cm3 und einem Schmelzpunkt von 300 °C. Aluminiumhydroxid setzt sich aus Hydroxid- und Aluminium-Ionen zusammen. Die Zusammensetzungsformel ist Al(OH)3 und das Formelgewicht beträgt 78,00 g/mol.
Es ist löslich in Methylamin, aber fast unlöslich in Wasser und unlöslich in Aceton und Ethanol. Aluminiumhydroxid geliert auch bei längerem Kontakt mit Wasser.
Wenn Aluminiumhydroxid erhitzt wird, wird es zu Aluminiumoxid, das Wasser erzeugt. Daher brennt Papier mit Aluminiumhydroxidzusatz nicht, da es keine Flammen erzeugt. Nicht brennbares Aluminiumhydroxidpapier kann als Baumaterial verwendet werden, z. B. als Tapete, die sehr feuerbeständig ist.
Weitere Informationen zu Aluminiumhydroxid
1. Löslichkeit von Aluminiumhydroxid
Aluminiumhydroxid selbst hat ein sehr kleines Löslichkeitsprodukt, Ksp = 5 x 10-33. Neu gebildete gelartige Ausfällungen aus wässrigen Lösungen von Aluminiumhydroxid sind jedoch in wässrigen Lösungen von Säuren und Basen leicht löslich. Dies liegt daran, dass in basischen Lösungen Koordinationsbindungen durch Hydroxidionen gebildet werden, wodurch Tetrahydroxidoaluminat-Ionen mit der Struktur [Al(OH)4]- entstehen.
Das Löslichkeitsprodukt beträgt in diesem Fall Ksp = 4×10-13. Im Gegensatz dazu ist in sauren Lösungen die Konzentration der Hydroxidionen (OH-) sehr gering, sodass sich das Gleichgewicht in Richtung Auflösung bewegt.
Allerdings ist Aluminiumhydroxid, das lange Zeit ausgefällt wurde oder kristallin ist, in basischen wässrigen Lösungen schwer löslich.
2. Anwendungen von Aluminiumhydroxid
Aluminiumhydroxid kommt in zwei Formen vor: Bayerit (α-Typ) und Gibbsit (γ-Typ). Gibbsit ist bei 25 °C und 105 Pa thermodynamisch stabiler als Bayerit.
In hydrothermalen Lösungen dehydriert Aluminiumhydroxid ein Wassermolekül und bildet AlO(OH), das ein Hauptbestandteil von Bauxit ist, in dem Böhmit und Diasporen vorkommen.
Sowohl Al(OH)3 als auch AlO(OH) verlieren beim Erhitzen leicht Wasser, so dass auch Aluminiumoxid (Al2O3) gewonnen werden kann.