矾
矾(alum)是一类化合物,通常指含铝的硫酸复盐水合物,其一般化学式为·,其中X为单价阳离子,像是钾离子或是铵离子。[1]其中明矾指的是钾明矾,其化学式为·。其它矾类则需指明单价阳离子为何,像是钠明矾或是铵明矾。

一块钾明矾 (·)
矾类此名称也更广泛地用于称呼其他类似复盐,这些类似物具有相同的化学式和结构,只是铝被其它三价金属金属离子(像是铬)所取代,或是硫被其它氧族元素(像是硒)取代[1]。这些类似复盐以铬明矾 · 最为常见。
生产
一些矾类以天然矿物的型式存在,其中最重要的是明矾石。
最重要的几个矾类,像是钾明矾、钠明矾及铵明矾,皆有工业生产。步骤通常牵涉到硫酸铝与另一单价阳离子的硫酸盐的结合。[2]硫酸铝则通常由硫酸处理片岩、铝土矿及冰晶石后得到。[3]
种类

钾明矾晶体
若矾中的三价阳离子为铝,则以单价阳离子以之命名。不像其它的碱金族离子,锂离子不会形成矾类,因其离子半径过小。最重要的矾类包括
- 钾明矾,·,由于是此大类最重要成员,又直接简称为明矾。
- 钠明矾,·。
- 铵明矾,·。
化学性质
带铝的矾类有着共通的化学性质,它们溶于水,有甜味,石蕊测试为酸性,晶体形状为正八面体。在矾类中两个金属离子分别被六个结晶水包围,加热后会先熔化,结晶水脱离,然后盐会开始发泡及膨胀,最后留下无晶形的粉末。[4]它们是收敛剂。
用途
中药外用:解毒杀虫、燥湿止痒 内服:止血止泻、清热消痰 用胆汁制备为胆矾可以涌吐、解毒收湿、蚀疮祛腐
相关化合物

铬明矾晶体
许多三价金属都可形成矾类,最一般的形式为·。其中X为碱金属或是铵根,M为三价金属,n通常为12。最重要的例子为铬明矾 (·),一个由铬形成的暗紫色硫酸复盐,可用于鞣制。
一般而言,碱金属的原子半径越大,矾类就越容易形成。此规则第一次由Locke在1902年阐述[6],他发现若某三价金属不会形成铯明矾,则该金属也不会和其它碱金属或是铵根形成明矾。
混矾
某些状况下有可能会产生带不同单价或三价阳离子的固溶体。

混入少许铬明矾后的紫色矾晶体
参考资料
- Austin, George T. 5th. New York: McGraw-Hill. 1984: 357 [2020-08-20]. ISBN 9780070571471. (原始内容存档于2020-06-11).
- Otto Helmboldt, L. Keith Hudson, Chanakya Misra, Karl Wefers, Wolfgang Heck, Hans Stark, Max Danner, Norbert Rösch "Aluminum Compounds, Inorganic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007, Wiley-VCH, Weinheim.doi:10.1002/14356007.a01_527.pub2
- Chisholm 1911,第767页.
- Chisholm 1911,第766页.
- Ph.D, J. M. Cork. . The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1927-10-01, 4 (23): 688–698. ISSN 1941-5982. doi:10.1080/14786441008564371.
- J. Locke. . American Chemical Journal. 1902, 27: 281.
- . [2020-08-20]. (原始内容存档于2020-08-03).
- Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
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