Air sungai umumnya mengandung sekitar 400 ppb aluminium. Aluminium terutama terjadi sebagai Al3 + (aq) dalam kondisi asam, dan Al (OH) 4 (aq) dalam kondisi netral bersifat alkali. Bentuk lain termasuk AlOH2 + (aq) en Al (OH) 3 (aq).
Dengan cara dan dalam bentuk apa aluminium bereaksi dengan air?
Logam aluminium dengan cepat mengembangkan lapisan tipis aluminium oksida dari beberapa milimeter yang mencegah logam dari bereaksi dengan air. Ketika lapisan ini terkorosi reaksi berkembang, melepaskan gas hidrogen sangat mudah terbakar. Aluminium klorida menghidrolisis dalam air, dan membentuk kabut ketika terjadi kontak dengan udara, karena asam klorida tetes terbentuk ketika bereaksi dengan uap air. Ion aluminium dalam senyawa lain juga menghidrolisis, dan ini terus sampai muatan kation telah habis, mengakhiri reaksi pembentukan hidroksida. Awal reaksi hidrolisis adalah sebagai berikut:
Al3 + (aq) + 6H2O (l) <-> [Al (H2O) 6] 3+ (aq)
Kelarutan aluminium dan aluminium senyawa
Senyawa aluminium paling banyak adalah aluminium oksida dan aluminium hidroksida, dan ini adalah air tidak larut.
Aluminium oksida mungkin ada dalam air baik dalam bentuk bersifat alkali (2Al2O3 (s) + 6H + (aq) -> Al3 + (aq) + 3H2O (l)) dan dalam bentuk asam (2Al2O3 (s) + 2OH- (aq) -> AlO2- (aq) + H2O (l)).
Contoh dari senyawa aluminium larut dalam air adalah aluminium sulfat dengan kelarutan air 370 g / L.
Mengapa aluminium hadir dalam air?
Bentuk aluminium selama pelapukan mineral feldspar dari, seperti dan orthoclase, anorthite, albite, mika dan bauksit, dan kemudian berakhir di mineral lempung. Sejumlah batu permata mengandung aluminium, contoh adalah ruby dan safir.
Saat ini, hanya besi dan baja diproduksi dalam jumlah yang lebih besar dari aluminium. Selain itu, aluminium sebagian besar daur ulang karena ini sangat jelas mungkin.
Hal ini diterapkan di misalnya frame, tombol-tombol pintu, badan mobil, bagian pesawat (hubungan badan / kekuatan sangat menguntungkan), mesin, kabel dan kaleng. Aluminium reflektor yang baik dan karena itu diterapkan dalam cermin surya dan panas mencerminkan selimut. Aluminium diproses untuk kaleng, kabel dan paduan.
Garam aluminium sering ditambahkan ke air untuk memulai reaksi presipitasi untuk penghapusan fosfat. Akibatnya, limbah lumpur dalam pemurnian air dengan nilai pH antara 6,8 dan 7,3 hadir sebagai hidroksida.
Alum diterapkan sebagai pupuk di perkebunan teh. Senyawa aluminium lainnya diterapkan dalam produksi kertas. Paduan seperti duraluminum diterapkan karena ini adalah lebih kuat dari aluminium itu sendiri. Busa aluminium diterapkan dalam terowongan sebagai bahan kedap suara.
Contoh lain dari aplikasi aluminium termasuk aluminium klorida digunakan dalam proses retak, aluminium oksida sebagai abrasif atau untuk produksi benda terbakar, aluminium sulfat digunakan sebagai bahan dasar dalam lem kertas, penyamak kulit, mordant dan karet sintetis, dan aluminium hidrogen sebagai pengurangan dan agen hidrasi.
Aluminium terjadi sebagai aerosol dalam lapisan permukaan laut dan di perairan. Hal ini karena debu aluminium berakhir di air. Partikel berakhir di air melalui permukaan run-off atau transportasi atmosfer.
Umumnya, konsentrasi aluminium meningkat dengan meningkatnya kedalaman air.
Apa dampak lingkungan dari aluminium dalam air?
Aluminium negatif dapat mempengaruhi kehidupan di darat dan air dengan cara yang berbeda. Konsentrasi aluminium biasa di tanah sekitar 0,4 ppm, karena hadir dalam tanah air hidroksida tidak larut. Pada pH di bawah 4,5 kelarutan meningkat dengan cepat, konsentrasi aluminium menyebabkan naik di atas 5 ppm. Hal ini juga dapat terjadi pada pH yang sangat tinggi.
Terlarut Al3 + -ions beracun bagi tanaman; ini mempengaruhi akar dan mengurangi asupan fosfat. Seperti yang telah disebutkan di atas, ketika nilai pH meningkatkan larut aluminium.
Hal ini menjelaskan hubungan antara hujan asam dan konsentrasi aluminium tanah. Meningkatkan deposisi nitrat jumlah aluminium meningkat, sedangkan berkurang di bawah heather besar dan permukaan pertanian. Di tanah hutan meningkat.
Aluminium bukan persyaratan makanan bagi tanaman, tetapi mungkin secara positif mempengaruhi pertumbuhan beberapa spesies. Hal ini diambil oleh semua tanaman karena distribusi yang luas di tanah. Spesies rumput dapat menghimpun konsentrasi aluminium di atas 1% massa kering.
Hujan asam larut mineral dalam tanah, dan mengangkut ini untuk sumber air. Hal ini dapat menyebabkan konsentrasi aluminium di sungai dan danau meningkat.
Aluminium alami terjadi di perairan dalam konsentrasi yang sangat rendah. Konsentrasi yang lebih tinggi berasal dari limbah tambang akan berdampak negatif terhadap biocoenosis air.
Aluminium adalah racun bagi ikan asam, perairan unbuffered mulai konsentrasi 0,1 mg / L. Kekurangan elektrolit simultan mempengaruhi permeabilitas camar, dan sel-sel camar permukaan kerusakan. Aluminium terutama racun bagi ikan pada pH 5,0-5,5 nilai. Ion aluminium menumpuk pada burung camar dan menyumbat ini dengan lapisan berlendir, yang membatasi pernapasan.
Ketika nilai-nilai pH menurun, ion aluminium mempengaruhi camar permeabilitas peraturan oleh kalsium. Hal ini akan meningkatkan kerugian natrium.
Kalsium dan aluminium yang antagonis, tetapi menambahkan kalsium tidak dapat membatasi kerugian elektrolit. Ini terutama menyangkut hewan muda. Konsentrasi aluminium dari 1,5 mg / L ternyata fatal bagi ikan. Unsur ini juga mempengaruhi pertumbuhan ikan bertulang air tawar.
Fitoplankton mengandung sekitar 40-400 ppm aluminium (massa kering), yang mengarah ke faktor biokonsentrasi dari 104-105 dibandingkan dengan air laut.
Organisme darat juga mengandung beberapa aluminium. Contoh: nyamuk larva 7-33 ppm, springtails 36-424 ppm (massa kering). Bersama-sama, nilai pH dan konsentrasi aluminium menentukan kematian larva.
Sejumlah nilai LD50 tikus dikenal untuk aluminium. Untuk asupan oral ini adalah 420 mg / kg untuk aluminium klorida, dan 3671 mg / kg untuk aluminium nonahydrate. Mekanisme toksisitas terutama didasarkan pada penghambatan enzim.
Hanya satu non-radioaktif isotop aluminium terjadi secara alami. Ada delapan isotop stabil.
Apa dampak kesehatan aluminium dalam air?
Konsentrasi aluminium total tubuh manusia adalah sekitar 9 ppm (massa kering). Dalam beberapa organ, khususnya limpa, ginjal dan paru-paru, konsentrasi hingga 100 ppm (massa kering) dapat hadir.
Asupan harian aluminium adalah sekitar 5 mg, yang hanya sebagian kecil yang diserap. Hal ini menyebabkan toksisitas akut yang relatif rendah. Penyerapan adalah sekitar 10 mg per hari. Jumlah tersebut dianggap tidak berbahaya bagi manusia. Silicon dapat menurunkan penyerapan aluminium. Namun, setelah elemen diambil dalam tubuh tidak mudah dihapus.
Asupan aluminium besar negatif dapat mempengaruhi kesehatan. Hal ini berhubungan dengan kerusakan saraf. Terutama orang-orang dengan kerusakan ginjal rentan terhadap keracunan aluminium. Ada risiko alergi. Aluminium mungkin mutagenik dan karsinogenik. Sebuah korelasi antara penyerapan aluminium dan peningkatan jumlah kasus Alzheimer diduga.
Namun, hal ini pasti karena konsentrasi aluminium selalu meningkat dengan usia. Peningkatan asupan aluminium juga dapat menyebabkan osteomalacia (vitamin D dan kalsium defisit).
Asupan aluminium terutama terjadi melalui makanan dan air minum. Standar terbaru adalah antara 50 dan 200 mg / L. Partikel aluminium dapat menyebabkan gangguan paru fungsional.
Tidak ada penyakit yang dikenal terkait dengan kekurangan aluminium.
Aluminium klorida dapat menimbulkan korosi kulit, mengiritasi selaput lendir di mata, dan menyebabkan keringat, sesak napas dan batuk. Alum meningkatkan pembekuan darah.
Teknologi pemurnian air yang dapat diterapkan untuk menghilangkan aluminium dari air?
Aluminium dapat dihilangkan dari air dengan cara pertukaran ion atau koagulasi / flokulasi. Garam aluminium yang diterapkan dalam pengolahan air untuk reaksi presipitasi.
Menambahkan aluminium sulfat dan kapur air menyebabkan pembentukan hidroksida aluminium, yang mengarah ke menetap polutan. Hidroksida tidak larut air, karena itu hanya 0,05 ppm terlarut aluminium tetap. Ini adalah di bawah batas hukum untuk air minum dari Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), dari 0,2 ppm aluminium.