水酸化アルミニウムは、化学式A（OH）を有する無機化合物である3。他の金属水酸化物とは異なり、それは両性のものであり、媒体に応じて、酸または塩基のように反応または振る舞うことができます。それは水に非常に不溶性である白い固体であり、制酸剤の成分として使用されています。
特定の化学的および物理的特性を共有するMg（OH）2またはブルーサイトのように、純粋な形では鈍いアモルファス固体のように見えます。しかし、いくつかの不純物とともに結晶化すると、真珠のように結晶形になります。これらのミネラルの中で、Al（OH）3の天然源はギブサイトです。
特別なギブサイトクリスタル。出典：Rob Lavinsky、iRocks.com-CC-BY-SA-3.0
ギブサイトに加えて、鉱物のバイヤライト、ノードストランダイト、およびドーレイトもあり、水酸化アルミニウムの4つの多形を構成しています。構造的にはそれらは互いに非常に似ており、イオンの層またはシートが配置または結合される方法、および含まれる不純物のタイプがわずかに異なるだけです。
pHと合成パラメータを制御することにより、これらの多形のいずれも調製できます。また、対象となるいくつかの化学種をその層間に挿入して、挿入材料または化合物を作成することもできます。これは、Al（OH）3のより技術的なアプローチの使用を表しています。他の用途は制酸剤としてです。
一方、アルミナを得るための原料として用いられ、そのナノ粒子は触媒担体として利用されてきました。
構造
式と八面体
化学式のAl（OH）3は、比のAlことを一度に示し3+ OHは：- 1：3すなわち、3つのOHが存在する-アニオン各アルため3+カチオンのイオンの三分の一は、アルミニウムに対応する言うと同じです。このように、アル3+とOH -相互作用、静電的に彼らの魅力-反発までの六方晶を定義します。
しかし、アル3+がされ、必ずしも3 OHで囲まれていない-しかし6によります。したがって、6つのAl-O相互作用がある配位八面体Al（OH）6について説明します。各八面体は、結晶が構築される単位を表し、それらの多くは三斜晶系または単斜晶系の構造を採用しています。
下の画像は、Al（OH）6八面体を部分的に表しています。これは、Al 3+（明るい茶色の球）で4つの相互作用しか観察されないためです。
水酸化アルミニウム鉱物であるギブサイトの六方晶。出典：Benjah-bmm27。
鉱物のギブサイトに対応するこの構造を注意深く観察すると、白い球がイオン層の「面」または表面を構成していることがわかります。これらは、OHの水素原子である-イオン。
また、水素結合によって結合されたレイヤーAとレイヤーB（空間的には同じではない）があることに注意してください。
多形
A層とB層は、物理環境またはホストイオン（塩）が変化する可能性があるのと同じように、常に同じ方法で結合されているわけではありません。その結果、Al（OH）3結晶は4つの鉱物学的形態、またはこの場合は多形形態で異なります。
次に、水酸化アルミニウムは、ギブサイトまたはヒドラギライト（単斜晶系）、バイヤライト（単斜晶系）、ドイルライト（トリクリニック）、およびノードストランダイト（トリクリニック）の最大4つの多形を持つと言われています。これらの多形の中で、ギブサイトは最も安定していて豊富です。残りは希少鉱物に分類されます。
結晶が顕微鏡で観察された場合、その形状は六角形であることがわかります（多少不規則です）。pHは、そのような結晶の成長および結果として生じる構造に重要な役割を果たします。すなわち、ｐＨが与えられると、１つの多形または別の多形が形成され得る。
たとえば、Al（OH）3が沈殿する媒体のpHが5.8未満の場合、ギブサイトが形成されます。一方、pHがこの値より高い場合、バイヤライトが形成されます。
より基本的な媒体では、ノードストランダイトとドーレイトの結晶が形成される傾向があります。したがって、最も豊富なギブサイトであり、風化した環境の酸性度を反映しているのは事実です。
プロパティ
外見
さまざまな形式で提供される白い固体：顆粒または粉末、および外観がアモルファス。
モル質量
78.00 g / mol
密度
2.42 g / mL
融点
300°C 水酸化物が水分を失ってアルミナまたは酸化アルミニウムAl 2 O 3に変化するため、沸点はありません。
水溶性
1・10 -4 g / 100 mL。しかしながら、酸（Hを添加し、その溶解度が増加する3 O +）またはアルカリ（OH - ）。
溶解度製品
K sp = 3 10 −34
この非常に小さな値は、ごく一部のみが水に溶けることを意味します。
Al（OH）3（S）<=>のAl 3+（水溶液）+ 3OH -（AQ）
それはほとんどOH解放しないので、それはあまりにも多くの胃の環境を塩基性化しないため、実際にこの無視できる程度の溶解性が、それは良い酸味の中和剤ます-イオンを。
両性主義
Al（OH）3は、その両性特性によって特徴付けられます。つまり、酸または塩基であるかのように反応または動作できます。
たとえば、H 3 O +イオン（媒体が水性の場合）と反応して複雑な水性3+を形成します。これは次に、媒体を酸性化するために加水分解されます。したがって、Al 3+は酸性イオンです。
Al（OH）3（s）+ 3H 3 O +（aq）=> 3+（aq）
3+（aq）+ H 2 O（l）<=> 2+（aq）+ H 3 O +（aq）
これが発生すると、Al（OH）3はH 3 O +と反応するため、塩基のように振る舞うと言われています。一方、OHと反応することができる- ：酸のように挙動します、
Al（OH）3（S）+ OH - （水溶液）=>のAl（OH）4 -（AQ）
この反応において、Al（OH）の白色沈殿3つの OHの過剰前溶解-イオン。これは、マグネシウム、Mg（OH）2などの他の水酸化物と同じではありません。
Al（OH）4 - 、アルミン酸イオン、より適切ように表すことができる：- 、アルため6の配位数を強調3+カチオン（八面体）。
このイオンはOHよりと反応し続けることができます- ：八面体の調整を完了するまで、3- hexahydroxoaluminateイオンと呼ばれ、。
命名法
この化合物が最も頻繁に参照されている「水酸化アルミニウム」という名前は、在庫の命名法によって管理されている名前に対応しています。（III）は、そのすべての化合物でアルミニウムの酸化状態が+3であるため、末尾で省略されています。
Al（OH）3を指す他の2つの可能な名前は次のとおりです。体系的な命名法とギリシャ語の分子接頭辞の使用によると、三水酸化アルミニウム。水酸化アルミニウム。単一の酸化状態を持っているため、末尾が–icoで終わります。
化学分野では、Al（OH）3の名称は問題や混乱を表すものではありませんが、それ以外ではあいまいさが入り混じる傾向があります。
たとえば、ミネラルギブサイトは、Al（OH）3の天然多形の1つであり、γ-Al（OH）3またはα-Al（OH）3としても知られています。しかしながら、結晶学的命名法によれば、α-Al（OH）3は鉱物のバイヤライト、またはβ-Al（OH）3にも対応している。一方、多形のノルドストランダイトとドイルライトは、単にAl（OH）3と呼ばれることがよくあります。
次のリストは、今説明した内容を明確にまとめたものです。
-ギブサイト：（γまたはα）-Al（OH）3
-バイエライト：（αまたはβ）-Al（OH）3
-ノードストランダイト：Al（OH）3
-ドワイライト：Al（OH）3
用途
原材料
水酸化アルミニウムの即時の使用は、アルミニウムの無機または有機のアルミナまたは他の化合物の製造のための原料としてです。例：AlCl 3、Al（NO 3）3、AlF 3またはNaAl（OH）4。
触媒サポート
Al（OH）3ナノ粒子は触媒担体として機能します。つまり、触媒はそれらに結合して、化学反応が加速される表面に固定されたままになります。
インターカレーション化合物
構造に関するセクションでは、Al（OH）3が層またはシートAおよびBで構成され、結晶を定義するように結合されていると説明されました。その内部には、他のイオン、金属または有機分子、または中性分子が占めることができる小さな八面体空間または穴があります。
これらの構造変化を持つAl（OH）3結晶が合成されると、インターカレーション化合物が調製されていると言われています。つまり、シートAとシートBの間に化学種を挿入または挿入します。そうすることで、この水酸化物から作られた新しい材料が出現します。
難燃剤
Al（OH）3は優れた難燃剤であり、多くの高分子マトリックスのフィラー材料としての用途があります。これは、Mg（OH）2またはブルーサイトと同様に、熱を吸収して水蒸気を放出するためです。
薬用
Al（OH）3は酸性度の中和剤でもあり、胃液でHClと反応します。再び、マグネシアのミルク中のMg（OH）2と同様です。
どちらの水酸化物も、実際にはさまざまな制酸剤に混ぜることができ、胃炎や胃潰瘍に苦しむ人々の症状を和らげるために使用されます。
吸着剤
水酸化アルミニウムは、その融点以下に加熱されると、活性アルミナ（および活性炭）に変わります。この固体は、着色剤、不純物、汚染ガスなど、望ましくない分子の吸着剤として使用されます。
リスク
水酸化アルミニウムがもたらす可能性のあるリスクは、固体としてではなく、薬によるものです。酸化剤と激しく反応せず、引火性がないため、保存にプロトコルや規制は必要ありません。
薬局から入手可能な制酸剤を摂取すると、便秘や腸内のリン酸塩の阻害などの望ましくない副作用が発生する可能性があります。また、それを証明する研究はありませんが、アルツハイマー病などの神経障害と関連しています。
参考文献
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