Aluminiumhydroxid Synthese

Allgemeine Informationen
Aluminiumhydroxid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Hydroxide. In der Industrie dient es vor allem zur Herstellung verschiedner Aluminium-Verbindungen, ist Bestandteil von Sonnenschutzcremes und wird sogar in der Medizin als starker Wirkstoffverstärker noch heute eingesetzt.


Warnhinweise

– Schwefelsäure ist ätzend!
– Natronlauge ist ätzend!
– Es entsteht Wasserstoff, welcher hochentzündlich ist! Im Freien arbeiten oder in einem Abzug

 

Weiterführende Links
– https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhydroxid

 

Stoffdaten
Name: Aluminiumhydroxid
Trivialnamen: – Bayerit
– Böhmit
– Diaspor
Summenformel: Al(OH)3
CAS-Nummer: 21645-51-2
Molare Masse: 78,00g/mol
Dichte: 2,42g/cm3
Schmelzpunkt: 300°C
Löslichkeit: unlöslich in Wasser

 

Die Reaktion kurz erklärt
Die industriellen Herstellungswege sind für den Hobbyanwender nicht wirklich durchführbar, oft nutzen die Firmen auch den Umstand, das Aluminiumhydroxid bei der Herstellung von anderen Substanzen als Nebenprodukt anfällt. Wir gehen den Umweg über ganz normale Alufolie, gewinnen so eine Natriumaluminat-Lösung und setzen diese direkt um zu Aluminiumhydroxid. Eine Natriumaluminat Lösung enthält sowohl Natrium- als auch Aluminiumionen.

Natürlich besteht Alufolie nicht aus reinem Alu, sondern aus einer Legierung von Alu und Eisen. Trotzdem lässt sich der Versuch gut damit durchführen da das Eisen später beim Filtern abgeschieden wird. Durch die Zugabe einer Säure fällt das wasserunlösliche Aluminiumhydroxid aus.

 

Materialien
– 2x 250ml Becherglas
– Glaspipette
– Filter
– Glastrichter
– Magnetrührer mit Rührfisch
– Waage
– Glasstab (optional)

 

Chemikalien
– 100ml Natronlauge (10%)
– 3g Aluminiumfolie
– Schwefelsäure (98%)

 

 

 

Durchführung
1) Zuerst werden in einem 250ml Becherglas 100ml Natronlauge (10%) vorgelegt. Diese kann man auch ganz einfach selbst herstellen, indem man 11g Natriumhydroxid in 100ml destilliertem Wasser löst.

 

 

2) Nun gibt man unter ständigem Rühren 3g Alufolie hinzu, die Reaktion beginnt nach einigen Sekunden. Es sprudelt und zischt, wobei auch Wasserstoff entsteht. Dieser ist hochentzündlich und muss vor allem bei großen Ansätzen unbedingt sofort abgeleitet werden. Die Reaktion lässt die Temperatur der Natronlauge auf bis zu 75°C ansteigen, was allerdings kein Problem darstellt.

  

  

 

3) Sobald die Reaktion zum erliegen kommt kann man zum ersten Mal filtern. Mögliche Aluminiumreste bleiben im Filter/Becherglas zurück, ebenso potentiell vorhandenes Eisen aus der Alufolie.

 

  

 

4) Nun gibt man mit einer Glaspipette tropfenweise Schwefelsäure hinzu, augenblicklich fällt das Aluminiumhydroxid aus. Ich habe bei diesem Versuch 7,5ml hinzugefügt, dann das Aluminiumhydroxid abgefiltert. Man sollte nicht mehr Säure als nötig hinzugeben, da sich bei zu viel Säure das Aluminiumhydroxid wieder löst. Zusätzlich habe ich mit PH-Streifen kurz kontrolliert, ein Wert von 6 reicht vollkommen aus.

 

   

 

Die Temperatur steigt bei diesem Schritt auf bis zu 75°C an, was aber noch kein Problem darstellt. Wichtiger ist die Säure am besten am Innenrand des Becherglases einzuleiten statt direkt hinein zu tropfen. So verhindert man unnötiges herumspritzen von Lauge bzw. Säure durch die heftige Reaktion.

 

5) Das abgefilterte Aluminiumhydroxid wird noch mit 300ml Wasser gespült und zum trocknen an einen warmen Ort ausgebreitet.

 

Ausbeute
12,7g Aluminiumhydroxid