اقرأ في هذا المقال
- الخصائص الفيزيائية لنترات الألومنيوم
- تحضير نترات الألمنيوم
- ذوبان نترات الألومنيوم في المواد المختلفة
- تطبيقات نترات الألومنيوم
- كيف تحمي نفسك عند التعامل مع نترات الألومنيوم
في الكيمياء يعد مركب نترات الألومنيوم مركب يبدو أنه ملح لحمض النيتريك والألمنيوم، وفي الظروف العادية توجد نترات الألومنيوم على شكل هيدرات بلورية، وبالنسبة للشكل المرئي لنترات الألومنيوم فهي عادة ما تكون صلبة أو مسحوقة بلورية ولها لون، ونترات الألومنيوم مركب صلب وفقًا لدرجة الحرارة والضغط القياسيين، علما أن الصيغة الكيميائية للمركب هي Al(NO3)3.
الخصائص الفيزيائية لنترات الألومنيوم
هناك العديد من الخصائص الفيزيائية المختلفة لمركب نترات الألومنيوم على سبيل المثال تحتوي نترات الألومنيوم على كتلة مولية تساوي 212.996 جم لكل مول، وتمتلك كثافة مقدارها 1.401 جم لكل سم مكعب.
إلى جانب ذلك ومثل أي مركب آخر تحتوي نترات الألومنيوم على نقاط انصهار ونقاط غليان تبلغ 72.8 درجة مئوية و 135 درجة مئوية على التوالي. كما وتُعرف قابلية ذوبان نترات الألومنيوم بالسوائل المختلفة، علما أن نترات الألومنيوم ليس له رائحة بينما يبدو أنه يمتلك وزن جزيئي مقداره 375.13، وصيغة كيميائية هي Al (NO₃)₃.
تحضير نترات الألمنيوم
في الحقيقة لن نقوم بسهولة بعملية تكوين وتصنيع لمركب نترات الألومنيوم بمجرد الجمع بين حمض النيتريك والألمنيوم، حيث أنه في هذه الحالة سيشكل الألومنيوم طبقة تخميل، ولكن يمكن أن يتم صنع نترات الألومنيوم إذا تم الجمع بين ثلاثي كلوريد الألومنيوم وحمض النيتريك.
ومن خلال القيام بذلك سننشئ أيضًا منتجًا ثانويًا وهو كلوريد النيتروزيل، والذي يتضح من المحلول أنه يكون على شكل غاز، ومن الممكن أيضًا صنع نترات الألومنيوم إذا قمت بخلط كبريتات الألومنيوم ونترات الرصاص، حيث أنه سوف تترسب كبريتات الرصاص من المحلول، وسيتم ترك نترات الألومنيوم فقط في المحلول.
ذوبان نترات الألومنيوم في المواد المختلفة
تمت تجربة نترات الألومنيوم ليتم إذابتها في مواد مثل الماء والميثانول والإيثانول والإيثيلين جلايكول، ووجد أن نترات الألومنيوم قابلة للذوبان في جميع هذه المواد، اعتبارًا من الماء قابل للذوبان عند 160 جم لكل 100 مل عند 100 درجة مئوية، وفي حالة الميثانول يكون المؤشر القابل للذوبان هو 14.45 جم لكل 100 مل، ونترات الألومنيوم تذوب في الإيثانول عند 8.63 جم لكل 100 مل، ووعندما يتعلق الأمر بإيثيلين جلايكول يذوب 18.32 جم لكل 100 مل فإن معدل الذوبان موجود.
تطبيقات نترات الألومنيوم
يبدو أن مركب نترات الألومنيوم ذو قيمة كبيرة وله العديد من الاستخدامات المهمة، بادئ ذي بدء يبدو أن نترات الألومنيوم عامل مؤكسد قوي للغاية، ولهذا السبب فهو لا يقدر بثمن أثناء عملية الأكسدة، في حين أن هذا هو الاستخدام الأساسي لنترات الألومنيوم إلا أن هناك استخدامات أخرى موجودة أيضًا ويجب أن نأخذها في الاعتبار أيضًا.
تستخدم نترات الألومنيوم من أجل استخراج اليورانيوم، وتتكون عملية تعدين اليورانيوم من استخراج اليورانيوم من باطن الأرض، وبالنظر إلى أهمية اليورانيوم فإنه من الصعب جدًا تخيل العالم الحديث بدونه، لذا فإنه تستخدم نترات الألومنيوم في عملية استخراج اليورانيوم هذه، ولذلك سيكون إجراء الاستخراج أكثر صعوبة بدون نترات الألومنيوم.
ربما يعرف كل شخص في العصر الحالي عن مضادات التعرق ومجال تطبيقها، إذ تنتمي مضادات التعرق إلى مجموعة مزيلات العرق وتمنع التعرق مع التأثير على رائحة جسم الإنسان، وعادة يتم استخدام مضادات التعرق تحت الإبط، ونترات الألومنيوم مكون لا غنى عنه لمضادات التعرق، والتي لا يمكن إنتاجها بدون نترات الألومنيوم.
يستخدم مركب نترات الألومنيوم أيضًا على نطاق واسع كمكون لمثبطات التآكل، ومثبطات التآكل هي عوامل تضاف في أجهزة مختلفة من أجل منع هذه الأجهزة من التآكل، وعلى سبيل المثال تُستخدم مثبطات التآكل على نطاق واسع مع جميع أنواع المنظفات فوق الصوتية، وتضاف نترات الألومنيوم دائمًا إلى مثبطات التآكل وتعمل كأحد أهم مكونات هذه العوامل.
وهناك مجال آخر مهم لاستخدام نترات الألمنيوم وهو الصباغة، حيث يتم استخدامه كمصدر رئيسي وموردانت هو وكيل خاص يخدم هدفًا محددًا يتمثل في ربط الأصباغ بالمواد، وعندما يتعلق الأمر بنترات الألومنيوم فإنها تستخدم على وجه التحديد مع القطن، وبدون استخدام نترات الألومنيوم لن تلتصق الأصباغ بالقطن، ولهذا السبب تعتبر نترات الألومنيوم مكونًا مهمًا جدًا في عملية صباغة مادة القطن.
يتم تكرير البترول والزيوت باستخدام نترات الألومنيوم أيضًا، كما تعتبر عمليات تكرير البترول والنفط مهمة للغاية في الصناعة، على سبيل المثال بفضل التكرير من هذا النوع، ويمكن تحويل النفط الخام إلى بنزين أو بنزين وغاز البترول المسال (غاز البترول المسال) والكيروسين وزيت الديزل وزيوت الوقود ووقود الطائرات، ولا يمكن تنفيذ أي من هذه العمليات دون استخدام نترات الألومنيوم، ويبدو هذا دليلاً آخر على مدى أهمية نترات الألومنيوم للصناعة.
وبالطبع نترات الألمنيوم باعتبارها مركبًا كيميائيًا تُستخدم على نطاق واسع لأغراض إظهار التفاعلات الكيميائية بأنواعها المختلفة للطلاب والتلاميذ، وعندما يتم تطبيق نترات الألومنيوم، تصبح هذه التفاعلات مثيرة للاهتمام وحيوية في المظهر، وعند رؤية مثل هذه التفاعلات الحية يفهم الطلاب والتلاميذ العمليات التي تحدث في الكيمياء بشكل أفضل ويصبحون أكثر ذكاءً وتعليمًا.
أما بالنسبة للأنواع الرطبة وغير المائية الأخرى لنترات الألومنيوم، فلها الكثير من الاستخدامات الصناعية أيضًا، والاستخدامات التي تبرز من بين كل ما يلي، حيث تستخدم أملاح نترات الألومنيوم لإنتاج الألومينا التي تستخدم بعد ذلك في تصنيع أنواع مختلفة من الأوراق العازلة، ويتكون أنبوب أشعة الكاثود من عناصر مختلفة وتشتمل عناصر تسخينه على نترات الألومنيوم، إلى جانب ذلك تشتمل رقائق المحولات الأساسية على هذا النوع من المركبات أيضًا، كما ويتم استخراج عناصر الأكتينيد باستخدام هذه الأنواع من الأملاح أيضًا.
من المعروف أن المركبات المختلفة تستخدم على نطاق واسع في مجال الطب، وكانت هناك جهود لتطبيق نترات الألومنيوم في هذا المجال أيضًا، ومع ذلك في الوقت الحالي تم استخدامه فقط مع الفئران أثناء الاختبارات المختلفة، وكانت نتائج هذه الاختبارات مختلفة بما في ذلك الاستخدامات الفعالة وغير الفعالة لنترات الألومنيوم تجاه الفئران، وأما تطبيق نترات الألمنيوم على الإنسان فلم يتم تطبيقه بعد، وفي الوقت نفسه لا يزال البحث في هذا المجال مستمرًا وربما في يوم من الأيام سيتم استخدام نترات الألومنيوم تجاه الإنسان، حيث يمكن أن تصبح نترات الألومنيوم فعالة لغرض علاج البشر وكذلك أي مركب آخر.
كيف تحمي نفسك عند التعامل مع نترات الألومنيوم
على الرغم من أن هذه المادة ليست خطيرة جدًا، ولكن يجب أن تتصرف بطريقة مناسبة لحماية نفسك عند التعامل معها، على سبيل المثال يجب على المرء ارتداء معدات واقية عند القيام بشيء باستخدام نترات الألومنيوم، وتشمل معدات الحماية واقيًا للوجه ونظارات واقية، وبالإضافة إلى ذلك يجب عليك أيضًا استخدام القفازات المصنوعة من المطاط وأجهزة التنفس المصنوعة من الغبار.
إذا كنت قد تناولت هذه المادة بجرعة كبيرة لسبب ما فستعاني من مضاعفات صحية خطيرة، بما في ذلك تهيج المعدة والقيء والتقيؤ والغثيان، وفي حالة حدوث أي من هذه الأعراض نتيجة تناول نترات الألومنيوم يجب عليك الاتصال بالطبيب، إذا لامست نترات الألومنيوم عينيك أو جلدك، فقد تعاني من تهيج العين أو الجلد، وبعد ملامسة نترات الألومنيوم بالعين يجب أن تغسل عينيك بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة، يجب أيضًا شطف وتنظيف سطح الجلد بالماء والصابون الخفيف.
