
زاج پتاسیم یک ترکیب شیمایی به شکل پودر کریستالی سفید رنگ می باشد که با نام های آلوم پتاسیم، زاج سفید یا سولفات آلومینیوم پتاسیم یک ترکیب آورده می شود. این ترکیب مهمترین عضو گروه عمومی ترکیباتی به نام آلوم است و اغلب به سادگی آلوم نامیده می شود و اغلب به صورت ۱۲ آبه وجود دارد.
آلوم پتاسیم معمولاً در تصفیه آب، دباغی چرم، رنگرزی، منسوجات نسوز، و بکینگ پودر به عنوان شماره E522 استفاده می شود. این ماده همچنین به عنوان دئودورانت، ژل بعد از اصلاح و به عنوان داروی ضد خون برای خونریزی های جزئی ناشی از تراشیدن در لوازم آرایشی به کار می رود.
زاج سفید ممکن است یک ماده تحریک کننده ضعیف برای پوست باشد. این ماده در آب بسیار محلول است. محلول کمی اسیدی است و خنثی سازی محلول آلوم با هیدروکسید پتاسیم باعث جدایی آلومینا می شود. این ترکیب وقتی گرم شود، جرمی متخلخل و قابل انعطاف ایجاد می کند که به آلوم سوخته معروف است.
خواص و مشخصات شناسایی سولفات آلومینیوم پتاسیم
خواص | مشخصات |
شکل فیزیکی پودر کریستالی سفید | فرمول شیمیایی KAl(SO۴)۲·۱۲H۲O |
دانسیته (g/cm۳)۱/۷۲۵ | وزن مولکولی (خشک) (g/mol) 258/192 |
نقطه ذوب (۰C)92-95 | شماره (CAS No) ۱۰۰۴۳-۶۷-۱ |
حلالیت در آب (در ۲۰/۵ درجه سانتیگراد) (g/100 mL)۱۴/۰۰ | CID پاب کم ۲۴۸۵۶ |
تاریخچه
آلوم پتاسیم برای مصریان باستان شناخته شده بود، آنها آن را از تبخیرهای موجود در صحرای غرب تهیه می کردند و طبق گزارشات از اوایل سال ۱۵۰۰ قبل از میلاد برای کاهش ابر قابل مشاهده (کدورت) در آب استفاده می کردند.
آلوم پتاسیم با نام آلومین یا سالسوگوتررا توسط پلینی توصیف شده است. با این حال، نام زاج و سایر نام های اعمال شده بر روی این ماده مانند میسی، سوریم، کالکانتوم و آترامنتوم، اغلب بر روی محصولات دیگر با خواص یا کاربردهای کاملاً مبهم مانند سولفات آهن یا “ویترایول سبز” استفاده می شده است.
در اوایل دهه ۱۷۰۰، گئورگ ارنست استال ادعا کرد که واکنش اسید سولفوریک با سنگ آهک نوعی آلوم تولید می کند. این خطا به زودی توسط یوهان پوت و آندریاس مارگراف اصلاح شد و آنها نشان دادند که رسوب حاصل از ریختن مواد قلیایی در محلول آلوم، یعنی آلومینا، کاملاً متفاوت از آهک و گچ است و یکی از مواد تشکیل دهنده رس معمولی است.
منابع طبیعی و تولید زاج سفید
آلوم پتاسیم ۱۲ آبه در طبیعت به عنوان یک ماده معدنی سولفاته به نام آلوم- (K) وجود دارد که به طور معمول به صورت مخلوط روی سنگ ها در مناطق هوازدگی و اکسیداسیون مواد معدنی سولفید و مواد معدنی پتاسیم دار یافت می شده است. در گذشته، آلوم پتاسیم از آلونیت بدست می آمده که از رسوبات آتشفشانی حاوی گوگرد استخراج شده است. آلونیت یک منبع وابسته و احتمالاً پتاسیم و آلومینیوم می باشد.
برای بدست آوردن آلوم از آلونیت، آن را کلسینه می کنند و سپس مدت زمان قابل توجهی در معرض هوا قرار می گیرند و در این مدت با آب مرطوب نگه داشته می شود، در نتیجه به یک پودر بسیار ریز تبدیل می شود. سپس این پودر با آب داغ به هم پیوسته، مشروبات الکلی از آن خارج شده و آلوم اجازه تبلور می یابد.
در روش تولید صنعتی، سولفات آلومینیوم پتاسیم با افزودن سولفات پتاسیم به محلول غلیظ سولفات آلومینیوم به صورت صنعتی تولید می شود. سولفات آلومینیوم معمولاً از طریق تصفیه مواد معدنی مانند آلوم شیست، بوکسیت و کرایولیت با اسید سولفوریک بدست می آید.
کاربردهای زاج پتاسیم
دارو و لوازم آرایشی
یک بلوک زاج به عنوان قابض در داروخانه های هند فروخته می شود. از زاج پتاسیم در پزشکی عمدتاً به عنوان قابض و ضد عفونی کننده استفاده می شود. یک سری مدادهای پزشکی هستند که از آلوم پتاسیم یا سولفات آلومینیوم تشکیل شده اند و به صورت موضعی برای کاهش خونریزی در بریدگی های جزئی (به خصوص بعد از اصلاح) و خراشیدگی، خون دماغ و بواسیر، و تسکین درد ناشی از نیش و گزش استفاده می شوند.
همچنین از زاج پتاسیم به صورت موضعی برای از بین بردن جوش ها و آکنه ها و سوزش زخم های آفتی در دهان و زخم های شانکر استفاده می شود، زیرا اثر خشک شدن قابل توجهی در ناحیه دارد و تحریکات ایجاد شده در محل را کاهش می دهد.
آلوم پتاسیم عامل کمکی اصلی برای افزایش کارایی واکسن ها بوده و از دهه ۱۹۲۰ مورد استفاده قرار گرفته است اما تقریباً به طور کامل توسط هیدروکسید آلومینیوم و فسفات آلومینیوم در واکسن های تجاری جایگزین شده است.
زاج پتاسیم در صنعت غذایی
سولفات آلومینیوم پتاسیم ممکن است یک ماده اسیدی در بیکینگ پودر برای تأمین مرحله دوم خمیرمایه در دمای بالا باشد. به عنوان مثال، از آلوم پتاسیم به طور مکرر در تخمیر یوتیائو، نان سرخ شده چینی سنتی در سراسر چین استفاده می گردد.
آلوم پتاسیم با نام “پودر آلوم” در بخش ادویه جات در بسیاری از فروشگاه های مواد غذایی در ایالات متحده یافت می شود. کاربرد اصلی آن در تهیه ترشی، برای حفظ و افزودن تردی به میوه و سبزیجات است.
سایر مصارف
از آلوم پتاسیم به عنوان یک ماده ضد حریق استفاده می شود تا پارچه، چوب و مواد کاغذی کمتر قابل اشتعال باشند. همچنین از آلوم پتاسیم در برنزه سازی چرم به منظور از بین بردن رطوبت از پوست و جلوگیری از پوسیدگی آن استفاده می شود.
آلوم پتاسیم هنوز هم به طور گسترده ای در تصفیه آب برای آب آشامیدنی و فرآیندهای صنعتی به کار برده می شود، به طوری که ذرات کلوئیدی با بار منفی با هم جمع می شوند و به صورت “لخته ها” در می آیند.
در هنگام استفاده از زاج سفید برای افزایش ویسکوزیته سیستم تعلیق لعاب سرامیک استفاده می شود که موجب می گردد لعاب با سرعت بیشتری چسبیده شود و سرعت رسوب آن کاهش می یابد. هیدروکسید آلومینیوم حاصل از آلوم پتاسیم به عنوان پایه ای برای اکثر رنگدانه های دریاچه عمل می کند.
محلول زاج پتاسیم خاصیت حل شدن فولادها را دارد در حالی که بر آلومینیوم یا فلزات اساسی تأثیر نمی گذارد. از محلول آلوم می توان برای حل بیت های ابزار فولادی استفاده کرد که در قالب ریخته گری ماشین کاری شده اند.