氫氧化鋁制備方法的探索與研究

尹慧君,姜　曼,滿　杰,張紅靜（.魯南煤化工研究院;　濟(jì)寧市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東 濟(jì)寧 7000）

氫氧化鋁制備方法的探索與研究

尹慧君1,姜曼2,滿杰1,張紅靜1
（1.魯南煤化工研究院;2濟(jì)寧市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東 濟(jì)寧 272000）

摘 要：氫氧化鋁在工業(yè)中可作為優(yōu)良的阻燃劑，它的應(yīng)用極其廣泛，不同用途的氫氧化鋁的制備方法也有很多種，本文就簡(jiǎn)單的介紹了幾種常用的氫氧化鋁的制備方法，并在制備實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鋁時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有意思的小實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：優(yōu)良；助燃劑；制備方法

綜合來(lái)說(shuō)，氫氧化鋁是目前工業(yè)上用量最大和應(yīng)用最廣的無(wú)機(jī)阻燃添加劑。氫氧化鋁作為阻燃劑既能阻燃，又可以防止發(fā)煙，并且不產(chǎn)生滴下物，也不產(chǎn)生有毒氣體，因此，在工業(yè)上得到較為廣泛的應(yīng)用，使用量也在逐年增加。使用范圍：熱固性塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料及建材等行業(yè)。同時(shí)，氫氧化鋁也是電解鋁行業(yè)所必需氟化鋁的基礎(chǔ)原料，在該行業(yè)氫氧化鋁也是得到非常廣泛應(yīng)用。

1　氫氧化鋁的制備方法

根據(jù)不同用途，氫氧化鋁的制備方法有很多種。工業(yè)用氫氧化鋁的制備方法有拜耳法、碳酸氫銨法、堿石灰燒結(jié)法以及拜耳燒結(jié)聯(lián)合，實(shí)驗(yàn)室制法就比較簡(jiǎn)單，可以用可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)制得，也可以用四羥基合鋁酸鈉與過(guò)量二氧化碳反應(yīng)制得。以下就是比較常用的幾種氫氧化鋁的制備途徑。

1.1人造大理石用氫氧化鋁的制備方法

將鋁酸鈉溶液進(jìn)行種分分解，影響種分分解的因素有很多，要把握好進(jìn)入分解槽漿液的穩(wěn)定性，從而提高溶液的過(guò)飽和度是提高分解率的首要途徑。通過(guò)種分分解，得到D50為60-110μm的氫氧化鋁粗顆粒料，將粗、細(xì)兩種顆粒料按照粒度比6-7:1和重量比1.5-3.5:1比例混合均勻，即得到可用作人造大理石填料的氫氧化鋁[1]。

1.2超細(xì)氫氧化鋁的制備方法

氫氧化鋁被人們用作阻燃填充劑時(shí)，其粒度大小對(duì)材料的阻燃性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)氫氧化鋁添加到一定量時(shí)，阻燃性能隨其粉粒直徑的減小反而增強(qiáng)。這表示，直徑愈小，氫氧化鋁粉粒的阻燃效果就愈好。所以，制備超細(xì)氫氧化鋁就能更好的應(yīng)用到塑料和橡膠等產(chǎn)品中。人們通常采用液相法、固相法以及直接沉淀法來(lái)制備超細(xì)氫氧化鋁，并已取得了較好的效果[2]。

1.3實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鋁的制備方法

氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)。一般情況下，氫氧化鋁通常是用鋁鹽加氨水制備而得的，簡(jiǎn)單易操作，可控性強(qiáng)。通常實(shí)驗(yàn)中的氫氧化鋁都是這么制得的。

2　探索氫氧化鋁制備過(guò)程中的意外發(fā)現(xiàn)

在一次用鋁鹽加氨水制備氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)中，做完實(shí)驗(yàn)后，了解氫氧化鋁膠體能凈水的性質(zhì)，正好桌旁恰巧有一朵紅花，于是順手把紅花浸泡在制備氫氧化鋁沉淀的上層清液檢驗(yàn)，結(jié)果紅花竟然退色了。為了探索紅花退色背后的原因，我打算用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。

我認(rèn)為紅花退色有三種可能：一是，由于氫氧化鋁膠體的凈水作用，對(duì)紅花直接起作用導(dǎo)致紅花退色；二是上層清液中不存在氫氧化鋁膠體，可能是花瓣上的某些物質(zhì)與上層清液反應(yīng)導(dǎo)致退色；三是上層清液過(guò)量的氨水是花兒退色。為了一探究竟，驗(yàn)證我的看法，決定做三組實(shí)驗(yàn)，分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證到底是誰(shuí)在起作用。取一些同樣的紅花，榨取汁液，稀釋后待用。

（1）首先，我們做第一組試驗(yàn)，取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，滴加制備氫氧化鋁沉淀的上層清液檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)退色，沒(méi)有其他現(xiàn)象。證明可能是花瓣上的某些物質(zhì)與上層清液反應(yīng)導(dǎo)致退色的觀點(diǎn)是錯(cuò)的。

（2）其次，我們做第二組試驗(yàn)，分成了幾步。

1）取少量帶有腐殖質(zhì)的泥土，溶解、過(guò)濾后得渾濁液。取少量液，向里面加入一些飽和的明礬溶液，過(guò)一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)水變澄清了，里面出現(xiàn)了懸浮物。證明氫氧化鋁膠體能凈水。

2）取少量渾濁液，向里面加入活性炭，過(guò)一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)水變澄清了，并且有絮狀物質(zhì)被吸附在活性炭表面，這些白色物質(zhì)與前面的懸浮物相似，證明氫氧化鋁的凈水原理是吸附。

3）取少量渾濁液，向里面加入制備氫氧化鋁沉淀的上層清液，沒(méi)有現(xiàn)象，證明上層清液中不含有氫氧化鋁膠體。

4）取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，向里面加入飽和的明礬溶液，發(fā)現(xiàn)不退色，沒(méi)有其他現(xiàn)象，證明退色不是氫氧化鋁膠體的作用。

（3）在分析了上層清液的成分后，我們做了第三組實(shí)驗(yàn)。

1）取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，滴加飽和氯化鈉溶液，不退色，證明不是氯離子的作用。

2）取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，滴加飽和氯化銨溶液，不退色，證明不是銨離子的作用。

3）取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，滴加氨水，退色，證明是氨水在起作用。

4）取少量稀釋后的汁液于潔凈的試管中，滴加氫氧化鈉溶液，退色，證明是氨水的堿性在起作用。

至此，我們終于發(fā)現(xiàn)了紅花退色的根本原因。原來(lái)這種紅花的色素比如胡蘿卜素、花色素等，呈酸性，遇堿后發(fā)生中和反應(yīng)，所以紅花退色。

這只是化學(xué)的一個(gè)縮影?；瘜W(xué)影響著我們生活的方方面面，從這些有趣的化學(xué)變化中，我們探索所發(fā)生的復(fù)雜的微觀反應(yīng)，從而得出真理，把它更好地應(yīng)用到我們的生活中，創(chuàng)造更大的財(cái)富。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱德學(xué)，馮曉明，劉國(guó)艷，孟祥慶，馬曉寧.人造大理石用氫氧化鋁的制備方法[D].

[2]章玲英，宋錫瑾.納米氫氧化鋁粉體的制備及工藝優(yōu)化[D].

作者簡(jiǎn)介：尹慧君（1986-），女,山東濟(jì)寧人，助理工程師，畢業(yè)學(xué)校：齊魯工業(yè)大學(xué)。