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  • 白矾

    白矾(读音:Bái Fán)(英文:ALUMEN),又称钾铝矾、铝明矾、钾矾、明矾、生矾,是含有结晶水硫酸钾硫酸铝复盐,化学式为KAl(SO4)2‧12H2O。化学名为十二水合硫酸铝钾。为矿物明矾石经加工提炼而成的结晶。无色立方晶体,外表常呈八面体,或与立方体菱形十二面体形成聚形,有时以111面附于容器壁上而形似六方板状,属于α型明矾类复盐,有玻璃光泽。有抗菌、收敛作用等,可用做中药,归肺、脾、肝、大肠经,明矾还可用于制备铝盐发酵粉、油漆、鞣料澄清剂媒染剂、造纸、防水剂等,还可用于食品添加剂。白矾10+温热水90比率泡脚每周2次,可磨碎泡水、治疗脚气。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 十二水硫酸铝钾 外文名: Aluminum potassium disulfate dodecahydrate
    别名: 十二水钾明矾,明矾 化学式: KAl(SO4)2·12H2O
    CAS号: 7784-24-9 RTECS: 233-141-3
    外观: 无色立方晶体,外表常呈八面体 密度: 1.757g/cm3
    熔点: 92℃ 沸点: 200℃
    溶解度(水): 可溶(溶解度:约5.90g) 警示术语: Xn:Harmful
    安全术语: S26;S37/39

    目录

    理化性质/白矾 编辑

    物理性质

    明矾的化学式明矾的化学式

    性状:白矾属三方晶系。晶形呈细小的菱面体或板状,通常为致密块状、细粒状、土状等。颜色为无色、白色,常带淡黄及淡红等色。条痕白色。

    光泽玻璃状,解理面上有时微带珍珠光,块状者光泽暗淡或微带蜡状光泽。透明至半透明。解理平行(0001)不完全。断口晶体者呈贝状;块体者呈多片状、参差状,有时土状。性脆。有酸涩味。

    易溶于水,

    密度:1.75

    熔点:92℃。

    硬度:3.5-4

    比重:2.6-2.8

    化学性质

    白矾白矾
    含有结晶水的硫酸钾硫酸铝复盐。在20度,1个标准大气压下,明矾在水中的溶解度约为5.90g。64.5℃时失去9个分子结晶水,200℃时失去12个分子结晶水,缓慢溶于甘油,溶于水,不溶于乙醇,丙酮。

    溶于水时,起水解作用而生成氢氧化铝胶状沉淀。受热时失去结晶水而成白色粉末烧明矾)。 

    化学成分:明矾石为碱性硫酸铝钾[KAl3(SO42(OH)6],其中氧化钾(K2O)11.4%,氧化铝(Al2O3)37.0%,三氧化硫(SO3)38.6%,水(H2O)13.O%。

    白矾为含水硫酸铝钾[Kal(SO4)2·12H2O]。[1]

    化学数据

    1.疏水参数计算参考值(XlogP):无
    2.氢键供体数量:0
    3.氢键受体数量:8
    4.可旋转化学键数量:0
    5.互变异构体数量:无
    6.拓扑分子极性表面积177
    7.重原子数量:12
    8.表面电荷:0
    9.复杂度:62.2
    10.同位素原子数量:0
    11.确定原子立构中心数量:0
    12.不确定原子立构中心数量:0
    13.确定化学键立构中心数量:0
    14.不确定化学键立构中心数量:0
    15.共价键单元数量:4 

    净水实验

    1升水中加入明矾750mg,有净水及灭菌作用.浑浊的河水中因加入量的不同,可影响水的澄清度。明矾净水是过去民间经常采用的方法,它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子:(明矾中含有的铝对人体有害。长期饮用明矾净化的水,可能会引起老年性痴呆症。已不主张用明矾作净水剂了。)
    而Al3+很容易水解,生成氢氧化铝Al(OH)3胶体:氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种较好的净水剂。

    来源/白矾 编辑

    常为碱性长石受低温硫酸盐溶液的作用变质而成,多产于火山岩中。[2]

    产地分布

    常为碱性长石受低温硫酸盐溶液的作用变质而成,多产于火山岩中。在中国,明矾产地分布于甘肃河北安徽福建、山西、湖北、浙江等地,其中中国最大的明矾产地应该是浙江省温州市苍南县矾山镇矾矿(占世界总储量的89%)。

    制备方法/白矾 编辑

    明矾可由明矾石经煅烧、萃取,结晶而制得。工业上可由硫酸铝与硫酸钾溶液适量混合后蒸发制得。

    反应式:AL2(SO4)3 K2SO4 24H2O→2KAL(SO4)2·12H2O

    明矾与氢氧化钠反应如下:
    KAl(SO4)2·12H2O+4NaOH=KAlO2+14H2O+2Na2SO4
    明矾与小苏打的反应如下:
    2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
    KAl(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液
    硫酸铝钾过量2KAl(SO4)2 + 3Ba(OH)2 == 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 3BaSO4↓ 硫酸铝钾少量KAl(SO4)2 + 2Ba(OH)2 = KAlO2 + 2BaSO4↓ + 2H2O 二者量相等时6KAl(SO4)2 + 6Ba(OH)2 = 4Al(OH)3↓ + Al2(SO4)3 + 6BaSO4↓ + 3K2SO4

    药理功能/白矾 编辑

    西医作用

    明矾明矾

    1、抗菌作用 

    明矾对多种革兰阴性、阳性球菌和杆菌都有抑制作用;对常见化脓菌有较强抑菌作用。  

    2、收敛、固脱作用

    实验证明: 明矾水具有很强的收敛作用.明矾内服刺激性很大,故多外用,可止汗;也可治疗白带过多及溃疡(浓度为1%~5%)。 

    3. 抗阴道滴虫的作用

    10%明矾液在试管内(培养液与药液之比为 1:1 )有明显的抗阴道滴虫作用。

    4、其他作用 

    明矾与蛋白质相遇,使成难溶性的化合物而沉淀;

    明矾水在体外能使血清立即沉淀,有强烈凝固蛋白的作用;

    该品可用于止血,如鼻衄时可用棉球浸饱和的明矾溶液塞于鼻孔;

    用白矾、郁金配成的白金丸对家兔实验性高脂血症有效。[3]

    5.利胆作用

    白矾0.6g/kg十二指肠给药,对麻醉大鼠明显增加胆汁流量。 
    6.局部刺激作用

    局部刺激性很大,局部注射15%溶液0.3-0.5ml,使兔狂躁不安,局部红肿、破溃,0.3ml静脉注射,使兔发生寒颤、呼吸急迫,末梢血管变紫色,呈缺氧现象。

    中医论述

    1.《纲目》:矾石之用有四:吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸血痛,脱肛,阴挺,疮疡,取其酸涩而收也;治痰饮,泄痢,崩、带,风眼,取其收而燥湿也;治喉痹痈疽,蛇虫伤螫,取其解毒也。 
    2.《本草经疏》:矾石,味酸气寒而无毒,其性燥急收涩,解毒除热坠浊。盖寒热泄痢,皆湿热所为,妇人白沃,多由虚脱,涩以止脱故也。阴蚀恶疮,亦缘湿火,目痛多由风热。除固热在骨髓坚齿者,髓为热所劫则空,故骨痿而齿浮,矾性入骨除热,故亦主之。去鼻中息肉者,消毒除热燥湿之功也。白矾,《本经》主寒热泄痢,此盖指泄痢久不止,虚脱滑泄,因发寒热。矾性过涩,涩以止脱,故能主之。假令湿热方炽,积滞正多,误用收涩,为害不一,慎之。妇人白沃多由虚脱,故用收涩以固其标,终非探本之治。目痛不由胬肉及有外障,亦非所宜。除固热在骨髓,仅可资其引导,若谓其独用,反有损也。矾性燥急,而能劫水,故不利齿骨,齿者骨之余故也。 
    3.《长沙药解》:矾石,入足太阴脾、足太阳膀胱经,善收湿淫,最化瘀浊,黑疸可消,白带能除。《金匮》矾石丸治妇人带下经水闭不利,藏坚癖不止,中有干血,下白物。矾石化败血而消痞硬,收湿淫而敛精液,杏仁破其郁陷之滞气也。硝矾散治女劳黑疸,以其燥湿而利水也。《千金》矾石丸治脚气冲心,以其燥湿也。矾石酸涩燥裂,最收湿气而化瘀腐,善吐下老痰宿饮,缘痰涎凝结,粘滞于上下窍隧之间,牢不可动,矾石收罗而扫荡之,离根失据,藏府不容,高者自吐,低者自下,实非吐下之物也。其善治痈疽者,以中气未败,痈疽外发,肉腐脓泄,而新肌生长,自无余事,阳衰土湿,中气颓败,痈疽不能外发,内陷而伤府藏,是以死也,矾石收藏府之水湿,土燥而气达,是以愈也。 
    4.《本经》:主寒热泄痢,白沃,阴蚀恶疮,目痛,坚骨齿。 
    5.《别录》:除固热在骨髓,去鼻中息肉。 
    6.《药性论》:治鼠漏,瘰疬,疗鼻衄,生含咽津,治急喉痹。 
    7.《日华子本草》:除风去劳,消痰止渴,暖水藏。治中风失音,疥癣。和桃人、葱汤浴,可出汗。 
    8.《本草衍义》:火枯为粉,贴嵌甲,牙缝中血出如衄者,贴之办愈。 
    9.《本草蒙筌》:禁便泻,塞齿疼,洗脱肛涩肠,敷脓疮收水。 
    10.《医学入门》:治耳卒肿出脓,目赤,目翳,胬肉,口舌生疮,牙齿肿痛出血,历久碎坏欲尽,急喉风痹,心肺烦热,风涎壅盛,作渴泄痢。兼治蛇蝎、恶犬、壁镜、驴涎、马汗毒伤。 
    11.《医林纂要》:生用解毒,煅用生肌却水。

    应用范围/白矾 编辑

    明矾的使用可追溯至宋朝,宋朝对盐、茶、矾等都行使专卖,并建立有榷矾制度,矾山镇在当时有世界矾都之称。

    用作中药

    明矾明矾

    明矾作为中药使用最早见于《神农本草经》。白矾性味酸涩,寒,有毒。中医认为明矾可以解毒杀虫,燥湿止痒,《得配本草》记载:“矾石即白明矾,甘草为之使。畏麻黄,恶牡蛎。酸、咸,涩,入肝肺二经。”。主治:中风;癫痫;喉痹;疥癣湿疮;痈疽肿毒;水火烫伤;口舌生疮;烂弦风眼;聤耳流脓;鼻中息肉;疮痔疼痛;崩漏;衄血;损伤出血;久泻玖痢;带下阴痒;脱肛;子宫下垂等。内服:入丸、散,0.2-1钱。外用:研末撒或调敷。[4]

    工业应用


    膨化剂
    炸油条(饼)或膨化食品时,若在面粉里加入小苏打后,再加入明矾,则会加快二氧化碳的产生,大大加快了膨化的速度。这样就可以使油条(饼)在热油锅中一下子就鼓起来,得到香脆可口的油条(饼)了。
    缓冲剂
    在硫酸盐镀锌中可用作缓冲剂,以稳定镀液的ph值。硫酸铝钾用于硫酸盐镀锌、刷镀锌和镁合金的化学氧化,也可用作处理污水的凝聚剂,若用于镀锌需要注意其铁和重金属的含量。
    净水剂

    明矾溶于水后电离产生了Al3 ,Al3 与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝,氢氧化铝胶体粒子带有正电荷,与带负电的泥沙胶粒相遇,彼此电荷被中和。失去了电荷的胶粒,很快就会聚结在一起,粒子越结越大,终于沉入水底。这样,水就变得清澈干净了。

    灭火剂

    泡沫灭火器内盛有约1mol/L的明矾溶液和约1mol/L的NaHCO3小苏打)溶液(还有起泡剂),两种溶液的体积比约为11:2。明矾过量是为了使灭火器内的小苏打充分反应,释放出足量的二氧化碳,以达到灭火的目的。

    食用功能

    明矾可用于熬绿豆稀饭,主要作用是使绿豆更容易被煮烂。   

    明矾还可用于制备铝盐、油漆、鞣料、媒染剂、造纸、防水剂等。

    制备方法/白矾 编辑

    1.天然明矾石加工法将明矾石破碎、经焙烧、脱水、风化、蒸汽浸取、沉降、结晶、粉碎,制得硫酸铝钾成品。
    2.铝矾土法用硫酸分解铝矾土矿生成硫酸铝溶液,再加硫酸钾反应,经过滤、结晶、离心脱水、干燥制得硫酸铝钾产品。
    3.重结晶法粗明矾加水煮沸、蒸发、结晶、分离、干燥制得硫酸铝钾成品。
    4.氢氧化铝法将氢氧化铝溶于硫酸,再加入计量的硫酸钾溶液加热反应、经过滤、浓缩、结晶、离心分离、干燥、制得硫酸铝钾成品。
    5.将18.37g硫酸钾溶于70g 100℃的水中,另将70.24g十八水硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于60g 100℃的水中。趁热将这两种溶液混合,在不停的搅拌下使混合液慢慢冷却。当溶液冷却到20℃时,可获得约85g十二水硫酸铝钾的结晶。
    6.采用重结晶法。将工业品硫酸铝钾加水溶解,然后经净化、除杂质、过滤、浓缩、结晶、离心脱水、干燥,制得硫酸铝钾。 
    7.原料产地:中国产地有安徽省庐江矾矿等。浙江苍南县矾山镇因蕴藏丰富的明矾矿石而被誉为“世界矾都”。它的明矾矿石储量约占世界60%、中国80%,矿藏分布在相邻的五条矿带上。

    化学鉴定/白矾 编辑

    (1)取本品约0.5g,加水5ml,使其溶解,滤过,滤液照下述方法试验:①取滤液1ml,加氢氧化钠试液,即生成白色胶状沉淀;分离,沉淀能在过量的氢氧化钠中溶解。(检查铝盐)②取滤液1ml,加氨试液至生成白色胶状沉淀,滴加茜素磺酸钠指示液数滴,沉淀即显樱红色。(检查铝盐)③取滤液1ml,加氯化钡试液,即生成白色沉淀;分离,沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。(检查硫酸盐)④取滤液1ml,加醋酸铅试液,即生成白色沉淀;分离,沉淀在醋酸铵试液或氢氧化钠试液中溶解。(检查硫酸盐)

    (2)取铂丝,用盐酸湿润后,蘸取本品粉末,在无色火焰中燃烧,火焰即显紫色(隔蓝色玻璃透视)。(检查钾盐[2]

    安全性/白矾 编辑

    危害

    明矾的主要成分是十二水合硫酸铝钾,当明矾作为食品添加剂,被人食用后,基本不能排出体外,它将永远沉积在人体内。明矾中的不是人体需要的微量元素,过量摄入会影响人体对铁、钙等成分的吸收,从而导致贫血骨质疏松,毒副作用主要表现为明矾可以杀死脑细胞,使人提前出现脑萎缩痴呆等症状。

    食品禁用

    中国早在20世纪80年代就曾禁止过铝制餐具的使用及明矾作为食品添加剂,2003年世界卫生组织曾将明矾列为有害食品添加剂。[5]

    国家卫计委等五部门规定,从2014年7月1日开始,馒头、发糕等面制品(除油炸面制品、挂浆用的面糊、裹粉、煎炸粉外)不能添加含铝膨松剂硫酸铝钾硫酸铝铵,也就是俗称的“明矾”,复合型膨松剂(即泡打粉)的主要成分也是上述两种物质。膨化食品中,不再允许使用任何含铝食品添加剂。[6]

    史料记载/白矾 编辑

    1.《雷公炮炙论》。

    明矾明矾
    ⒉《吴普本草》:矾石,生河西或陇西,或武都石门。采无时。
    ⒊陶弘景:今出益州北部西川,从河西来,色青白,生者名马齿矾,已炼成绝白,蜀人又以当硝石,名白矾。其黄黑者名鸡屎矾,不入药。俗中合药,皆先火熬令沸燥,以疗齿痛,多即坏齿,是伤骨之证,而云坚骨齿,诚为疑也。
    ⒋《唐本草 》:矾石有五种,青矾、白矾、黄矾 、黑矾、绛矾。然白矾多入药用,青、黑二矾疗疳及诸疮,黄矾亦疗疮生肉,兼染皮用之,其绛矾本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃,陶及今人谓之石胆,烧之赤色,故名绛矾矣。出瓜州。
    ⒌《本草图经 》:今白矾(生)晋州、慈州无为军。又有矾精、矾蝴蝶,皆炼白矾时,候其极沸,盘心有溅益者如物飞出,以铁匕接之,作虫形者,矾蝴蝶也。但成块光莹如水晶者,矾精也。此二种入药,力紧于常矾也。又有一种柳絮矾,亦出矾处有之,煎炼而成,轻虚如绵絮,故以名之。今医家用治痰壅及心肺烦热,甚佳。刘禹锡《传信方》治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪,谓之巴石。或云白矾中青黑者名巴石[2]

    民间传说/白矾 编辑

    古时候,在云南省有个苦孩子叫白凡,和爹爹住在一间破草屋里。他们的草房外有株很高的树。每当夏季,这棵树都会开出黄色的小花,花落了,就会长出黑色的果实。
    白凡很喜欢这树,这棵树也以其树荫尽心尽力守护着这破草房,使它免受风吹雨打和日晒。有一天,白凡梦见这棵大树变成英伟的王子。他自称诃黎勒,本是来自遥远的南方,现在要回去,“我们朋友一场,我要走了,临走前送你这些东西留念,记住,需要时给你老爹吃。”
    白凡惊醒,屋前的大树不见了,遗下一包大树的果实,还有一包无色透明、闪亮的晶体。不久,该地发生了流行病,老人都腹泻不止。白凡的老爹亦不例外,他把王子留下的两包东西煨烧成灰,再细捣细筛成散,用粥调和,喂给老爹吃。老爹的腹泻止住了,白凡又将药分给其它老人,治好他们的腹泻毛病。从此,用这两种东西制药的方法就传开了。人们因而将那包种子称为“诃黎勒”,晶体则称为白矾。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2012-05-15
    [2]^引用日期:2014-12-02
    [3]^引用日期:2012-05-15
    [4]^引用日期:2012-04-21
    [5]^引用日期:2012-05-15
    [6]^引用日期:2014-07-01

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