Aluminium hidroksida
Aluminium hidroksida adalah suatu senyawa kimia dengan rumus kimia Al(OH), ditemukan di alam sebagai mineral gibbsite (dikenal pula sebagai hydrargillite) dan tiga polimorfnya yang langka: bayerit, doyleit, dan nordstrandit. Aluminium hidroksida bersifat amfoterik di alam, yaitu, senyawa ini memiliki sifat asam dan basa. Senyawa terkait yang berhubungan dengan senyawa ini seperti aluminium oksida hidroksida, AlO(OH), dan aluminium oksida atau alumina (AlO), yang terakhir juga bersifat amfoterik. Senyawa ini bersama-sama merupakan komponen utama dari bijih bauksit aluminium.
Penamaan untuk berbagai bentuk aluminium hidroksida bersifat ambigu dan tidak ada standar universal. Keempat polimorf tersebut memiliki komposisi kimia dari aluminium trihidroksida (suatu aluminium yang terikat pada tiga gugus hidroksida).
Gibbsite dikenal pula sebagai hydrargillite, dinamai dari kata dalam Bahasa Yunani untuk air ("hydra") dan tanah liat ("argylles"). Senyawa pertama yang diberi nama "hydrargillite" sempat dikira sebagai aluminium hidroksida, namun kemudian ditemukan bahwa senyawa tersebut adalah aluminium fosfat; walau demikian, baik "gibbsite" dan "hydrargillite" ddigunakan untuk merujuk pada polimorfisme aluminium hidroksida yang sama, dengan "gibbsite" yang paling sering digunakan di Amerika Serikat dan "hydrargillite" lebih sering digunakan di Eropa. Pada tahun 1930, senyawa itu disebut sebagai "α-alumina trihidrat" untuk membandingkannya dengan bayerit, yang disebut "β-alumina trihidrat" (sebutan alfa dan beta digunakan untuk membedakan bentuk yang lebih- dan kurang-umum). Pada tahun 1957, sebuah simposium penamaan Aluminium oksida alumina mencoba untuk mengembangkan standar universal, yang menghasilkan gibbsite menjadi γ-Al(OH), bayerit menjadi α-Al(OH), dan nordstrandit sebagai Al(OH). Berdasarkan sifat kristalografisnya, tata nama yang disarankan untuk gibbsite adalah α-Al(OH), bayerit adalah β-Al(OH), dan baik nordstrandit dan doyleit diberi nama Al(OH). Di bawah peruntukan ini, awalan α dan β mengacu pada struktur heksagonal, struktur padat dan masing-masing polimorfisme dehidrasi, tanpa diferensiasi antara nordstrandit dan doyleit.
Gibbsite memiliki struktur logam hidroksida yang khas dengan ikatan hidrogen. Ini dibangun dari lapisan ganda gugus hidroksil dengan ion aluminium yang menempati dua pertiga lubang oktahedral di antara dua lapisan.
Aluminium hidroksida adalah amfoterik. Dalam asam, ia bertindak sebagai basa Brønsted-Lowry dengan menarik ion hidrogen dan menetralkan asam, menghasilkan garam:
Dalam basa, ia bertindak sebagai asam Lewis dengan mengambil pasangan elektron dari ion hidroksida:
Empat polimorf aluminium hidroksida terdapat di alam, semuanya didasarkan pada kombinasi umum satu atom aluminium dan tiga molekul hidroksida ke dalam susunan garis kristal yang berbeda yang menentukan kemunculan dan sifat dari senyawa tersebut. Keempat kombinasi tersebut adalah:
Semua polimorf terdiri dari lapisan unit aluminium hidroksida oktahedral dengan atom aluminium di tengah dan gugus hidroksil di sisinya, dengan ikatan hidrogen menahan lapisan bersama. Polimorfisme bervariasi dalam bagaimana lapisan menumpuk bersama-sama, dengan susunan molekul dan lapisan yang ditentukan oleh keasaman, adanya ion (termasuk garam) dan permukaan mineral yang terbentuk zat. Dalam setiap kondisi, gibbsite adalah bentuk aluminium hidroksida yang paling stabil. Semua bentuk kristal Al(OH) berbentuk heksagonal.
Hampir semua aluminium hidroksida yang digunakan secara komersial diproduksi oleh proses Bayer yang melibatkan pelarutan bauksit dalam natrium hidroksida pada suhu sampai . Limbah padat, "tailing" bauksit, dikeluarkan dan aluminium hidroksida diendapkan dari larutan sisa natrium aluminat. Aluminium hidroksida ini dapat dikonversi menjadi aluminium oksida atau alumina dengan kalsinasi.
Residu atau "tailing" bauksit, yang sebagian besar adalah oksida besi, sangat kaustik karena residu natrium hidroksida. Senyawa itu disimpan secara historis di laguna; Hal ini menyebabkan kecelakaan pabrik alumina Ajka pada tahun 2010 di Hungaria, di mana bendungan yang meledak menyebabkan tenggelamnya sembilan orang. Tambahan 122 mencari pengobatan untuk luka bakar kimia. Lumpur terkontaminasi dari daratan dan mencapai Danube. Sementara lumpur dianggap tidak beracun karena rendahnya tingkat logam berat, bubur terkait memiliki pH 13.
Salah satu kegunaan utama aluminium hidroksida adalah sebagai bahan baku untuk pembuatan senyawa aluminium lainnya: alumina khusus aluminium, aluminium sulfat, polialuminium klorida, aluminium klorida, zeolit, natrium aluminat, alumina aktif, dan aluminium nitrat.
Bentuk aluminium hidroksida yang diendapkan dengan gel baru, yang merupakan dasar penerapan garam aluminium sebagai flokulan dalam pemurnian air. Gel ini mengkristal dengan waktu. Gel aluminium hidroksida dapat mengalami dehidrasi (misal: menggunakan pelarut berair non-air yang mudah larut seperti etanol) untuk membentuk bubuk amoniak hidroksida amorf, yang mudah larut dalam asam. Bubuk aluminium hidroksida yang telah dipanaskan sampai suhu tinggi dalam kondisi yang dikontrol dengan hati-hati dikenal sebagai alumina aktif dan digunakan sebagai desikan, sebagai adsorben dalam pemurnian gas, sebagai pendukung katalis Claus untuk pemurnian air, dan sebagai penyerap katalis selama pembuatan polietilena oleh proses Sclairtech.