Alaune
Alaun(von mittelhochdeutschalūn,von lateinischAlumen‚bitteres Tonerdesalz‘, ‚Alaun‘, beiParacelsus[1][2]kristallwasserhaltiges ‚Kalialaun‘; von indogermanischalu-‚bitter‘;[3]englisch:Alum,französisch:Alun) wurde ursprünglich nur Kalialaun genannt, ein (schwefelsaures) Kalium-Aluminium-Salz (KAl(SO4)2oder K2Al2(SO4)4), das kristallisierte wasserhaltige schwefelsaureDoppelsalz(kombiniertes Metallsulfat) vonKaliumundAluminium(auchKaliumaluminiumsulfat;genannt auchKaliumalaun). Inzwischen bezeichnet man so bisweilen auch das entsprechende Ammoniumaluminiumsalz, während der NameAlaunefür alle schwefelsauren Doppelverbindungen gleichartiger chemischer Konstitution gilt, wobei dann das für Kalium bzw. Aluminium eintretendeMetallder Bezeichnung vorgesetzt wird, zum BeispielChromalaunfür das schwefelsaure Doppelsalz von Kalium undChrom.
Alaune haben immer die ZusammensetzungMIMIII(SO4)2·12 H2O,(bzw. oft auch in der doppelten Formeleinheit alsMI2SO4·MIII2(SO4)3·24 H2Oangegeben), wobei MIeinwertige Metallkationen wie die AlkalimetalleNatrium,Kalium,RubidiumundCaesium– mit Ausnahme vonLithium,da es nicht ohne Stabilitätsverlust eingebaut werden kann –Thalliumoder auchAmmoniumund seine organisch substituiertenDerivatesein können; MIIIkönnen folgende dreifach positiv geladenen Metallkationen sein: Aluminium,Gallium,Indium,Titan,Vanadium,Chrom,Mangan,Eisen,Cobalt,Rhodium,Iridiumund zum Teil auch Thallium.[4]Die typischen Alaune sind die mit Aluminium, Chrom und Eisen. Sämtliche Alaune kristallisieren imkubischen System,meist in derOktaederformund immer mit 12 MolekülenKristallwasser.Vom Natrium sind ferner nur zwei sehr unbeständige Alaune bekannt, der Aluminium- und der Chrom-Alaun.
Geschichte
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Die Ägypter nutzten Alaun bereits alsFlammschutzmittelfür Holz. Gefundene Stücke stammen aus dem Jahr 450 v. Chr. Auch dieRömernutzten es zu diesem Zweck und versetzten es zusätzlich mitEssig.Ferner benutzten sie es alsAntitranspirant:„Er entfernt den Gestank unter den Achseln sowie auch den Schweiß “.[5]
Auch in der Alchimie fand Alaun um das 11. Jahrhundert Anwendung.[6]
Während des 14. und 15. Jahrhunderts besaß die FlorentinerFamilie der Medicidas alleinigeVergütungsrechtauf dieses zur Tuchfärbung nötigeMineral.Sie betrieb zusammen mit der Kirche das erste europäischeAlaunwerkinTolfa.
In der frühneuzeitlichen Pharmazie unterschied man ungereinigten Alaun (Alumen crudum), faserigenFederalaun(Alumen plumosum) und gebrannten Alaun (Alumen ustum) sowieAlumen zuccarinum(mit Zucker und Eiweiß gemischter Alaun).[7]
1578 verkaufte der zum Protestantismus übergetretene BankierHoratio Palavicino,dessen Familie das päpstliche Alaunmonopol verwaltete, den gesamten Vorrat gegen einen von Königin Elisabeth von England unterzeichneten Schuldschein über 29.000 Pfund und die Gewährung des Importmonopols an die Niederländer. England hatte lange darunter gelitten, dass das damalige Monopol beim Kirchenstaat lag und die Importe, die für die Tuchindustrie zur Fixierung der Farben wichtig waren, nach der Loslösung der Kirche von England unter Heinrich VIII. behindert waren. Man prospektierte danach auch im eigenen Land undThomas Chalonerbaute inYorkshireab 1607 eine eigene Alaunindustrie basierend aufAlaunschieferauf.
In den 1830er Jahren betriebenLeopold Bleibtreu(1777–1839) und dessen BruderAbraham(1775–1852) die größte Alaunhüttenunternehmung Preußens im heutigen Bonner StadtteilHolzlar.
Verwendung
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In derGerbereinutzt man Alaun zum Weißgarmachen der Häute, in derKattundruckereiund in der Zeugfärberei zumBeizen(siehe auchFärberpflanzen). Ferner wird er benutzt zum Wasserdichtmachen von Zeugstoffen, die danach durchÖlsäuregezogen werden, zum Klären von Flüssigkeiten usw. In vielen Fällen muss der Alaun vollkommen frei vonEisensein, dessen Gegenwart mittelsBlutlaugensalz(Blaufärbung) nachgewiesen wird. In der Papierherstellung, Färberei und Weißgerberei benutzt man jetzt vielfach statt des AlaunsAluminiumsulfatselbst, das daher auch oft als konzentrierter Alaun bezeichnet wird.
- Ammoniumalaun (Alumen amoniacale), (NH4)Al(SO4)2·12 H2O, wird entsprechend dem Kalialaun hergestellt, indem man Aluminiumsulfat statt mit Kaliumsulfat mit Ammoniumsulfat versetzt. Er enthält 49,62 %Kristallwasser,ist leichter in kaltem Wasser löslich als der gewöhnliche Kali-Alaun und wird wie dieser verwendet. Der Gehalt an wasserfreiem Aluminiumsulfat beträgt beim Kalialaun 10,8 %, beim Ammoniumalaun 11,9 % und beim sog. konzentrierten Alaun (s. o.) 15,4 %. Ammoniakalaun, der übrigens häufig ein Gemisch mit Kalialaun ist, gibt beim Behandeln mitÄtzkaliden stechenden Geruch nachAmmoniak(Salmiakgeist) ab.
- Natronalaun wird nur selten benutzt, da er schnell verwittert, trübe wird und schließlich zu einem weißen Pulver zerfällt.
- Chromalaun, KCr(SO4)2·12 H2O (Alumen chromicum), in dem dasAluminiumdurchChromersetzt ist, wird in der Färberei und Gerberei verwandt. Er entsteht häufig als Abfallprodukt bei der Teerfarbenherstellung, bei welcher dieChromsäureals Oxidationsmittel benutzt wird, und besteht aus bei auffallendem Licht fast schwarzen, bei durchfallendem Licht dunkelroten Oktaedern, die sich in Wasser mit violetter Farbe lösen.
Alaun wird auch dazu verwendet,Knetmasseherzustellen. Häufigste Anwendung im täglichen Leben ist derAlaunstift,der alsAdstringenszur Blutstillung eingesetzt wird. Bereits in Antike und Mittelalter wurden Alaune in der Heilkunde genutzt.[8]Aber auch im Gartenwesen wird Alaun eingesetzt. Hier werdenHortensienmit Alaun gedüngt, um eine violette bzw. blaue Färbung der Blüten hervorzurufen. In Thailand etwa wird er dem Wasser beigegeben, um dieSchwebstoffedarin zu binden und das erdige Wasser so zu klären. Auch als antitranspirant wirkender Bestandteil vonDeodorantsoder, in fester Form (meist mit desodorierenden Zusatzstoffen), als sogenannterDeokristall,wird er verwendet. Der Alaun-Kristall wird hierzu genässt und auf die zu deodorierenden Stellen aufgetragen. In China wird seit Jahrhunderten Alaunpulver (chinesischMinh phàn phấn,Pinyinmíngfánfěn) zur Herstellung des frittierten FrühstücksgebäcksYoutiao(chinesischDu điều,Pinyinyóutiáo) benutzt.
Kristallzüchter verwenden oft Kalium-Aluminium- und Kalium-Chrom-Alaun. Beide Alaune lassen sich zu zentimetergroßen Kristallen züchten.
Im Bauwesen verwendet man Alaun als Zugabe zum Kalkanstrich zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung und als Grundierung vorKaseinanstrichen.
In derPharmazieundImmunologiedient Alaun (Aluminiumkaliumsulfat) alsAdjuvanszur Wirkverstärkung von Arznei- und Impfstoffen.
Kalialaun
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Kalialaun, KAl(SO4)2·12 H2O, enthält 45,5 %Kristallwasser,bildet farblose, durchsichtige, bisweilen sehr großeKristalle,die sich erst bei längerem Lagern an derLuftmit einem feinen, weißen, undurchsichtigen Häutchen von verwitterterSubstanzüberziehen, schmeckt herbe und zugleich süßlich und kann in größeren Dosen schädlich wirken. Dasspezifische Gewichtwird von Kopp mit 1,924 g/cm3angegeben. Beim Erwärmen schmilzt der Alaun zunächst in seinem Kristallwasser und hinterlässt schließlich eine lockere, weiße, undurchsichtige Masse, die mangebrannter Alaun(lateinischAlumen ustum) nennt. SeineLöslichkeitist in heißem Wasser sehr groß, in kaltem sehr gering, so dass die Reindarstellung verhältnismäßig leicht gelingt; die Lösung reagiert sauer. Als häufigsteKristallformzeigt sich das Oktaeder, an dem zuweilen die Würfelflächen abstumpfend auftreten. Besonders ist dies bei dem früher seiner Reinheit wegen hochgeschätzten römischen Alaun der Fall, der deshalb auch kubischer oder Würfelalaun genannt wurde. Die Würfelform lässt sich dadurch erzielen, dass man zu der heißen konzentrierten Lösung Pottasche (Kaliumcarbonat), Soda (Natriumcarbonat) oderAmmoniakhinzusetzt, bis ein bleibender Niederschlag entsteht, und dann erst erkalten lässt. Solche Kristalle heißen neutraler oder abgestumpfter Alaun und sind, chemisch betrachtet, basische Salze.
Chromalaun
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Formel: KCr(SO4)2·12H2O (vollständige Bezeichnung Chrom(III)-kaliumsulfat-Dodecahydrat oder Kaliumchrom(III)-sulfat). Chromalaun ist dunkelviolett und kristallisiert inOktaedern.Gemischt mit Kalialaun eignet es sich gut für die einfacheKristallzucht.
- Aluminium-Alaun-Einkristall, Chrom-dotiert
-
Entlang der Oktaederkanten sind Rhombendodekaeder-Flächen angedeutet. -
Derselbe Kristall mit Sicht auf die Dreiecksflächen… -
…und von oben.
Alaune mit Selenaten
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Es gibt auch einige wenigeSelenateSeO42−,die in ihrer Kristallstruktur den Alaunen entsprechen. Es sind solche Verbindungen mit den großenAmmonium-,Rubidium- undCaesium-ionen als Alkalikomponente bekannt. Die allgemeine Formel lautet MIMIII(SeO4)2·12H2O (MIII= Al, Ga, Fe, Cr, Rh, Ir).[9]
Alaune mit Tetrafluoroberyllatsalzen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Ammoniumtetrafluoroberyllatund Kaliumtetrafluoroberyllat sind isomorph mit den entsprechenden SulfatenAmmoniumsulfatundKaliumsulfat.Diese Salze bilden daher Kristalle mit Alaunstruktur z. B. in folgenden Verbindungen: (NH4)2[BeF4]•Al2(SO4)3•24 H2O, (NH4)2[BeF4]•Fe2(SO4)3•24 H2O und K2[BeF4]•Al2(SO4)3•24 H2O.[10]
Liste von Alaun-Kombinationen
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Aluminium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Gallium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Indium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Titan[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Vanadium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
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Chrom[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Mangan[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Eisen[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Cobalt[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Rhodium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
Iridium[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]
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Siehe auch
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Adolf Beythien, Ernst Dressler (Hrsg.):Mercks Warenlexikon.7. Auflage. Gloeckner, Leipzig 1920 (unveränderter Nachdruck: Manuscriptum, Recklinghausen 1996)Mercks Warenlexikon
- August Nies:Alaun.In:Paulys Realencyclopädie der classischen Altertumswissenschaft(RE). Band I,1, Stuttgart 1893, Sp. 1296 f.
Weblinks
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Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Friedrich Dobler:Die chemische Fundierung der Heilkunde durch Theophrastus Paracelsus: Experimentelle Überprüfung seiner Antimonpräparate.In:Veröffentlichungen der Internationalen Gesellschaft für Geschichte der Pharmazie,Neue Folge, 10, 1957, S. 76–86, hier: S. 80.
- ↑Friedrich Dobler:Conrad Gessner als Pharmazeut.Von Ostheim A. G., Zürich 195, S. 93.
- ↑Alois Walde:Lateinisches etymologisches Wörterbuch.3. Aufl. besorgt vonJohann Baptist Hofmann,I–III, Heidelberg 1938–1965, I, S. 34.
- ↑Heinrich Remy:Lehrbuch der Anorganischen ChemieBand I + II, Leipzig 1973.
- ↑Plinius der Ältere,Naturkunde35,52.
- ↑Robert Steele:Practical chemistry in the twelfth century: Rasis De aluminibus et salibus, translated byGerard of Cremona.In:Isis12, 1929, S. 10–46 (mit Wiedergabe einer lateinischen Kurzfassung); deutsche Übersetzung:Julius Ruska:Das Buch der Alaune und Salze.Verlag Chemie, 1935.
- ↑Otto Zekert (Hrsg.):Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570.Hrsg. vom österreichischen Apothekerverein und der Gesellschaft für Geschichte der Pharmazie. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, S. 134.
- ↑Wouter S. van den Berg (Hrsg.):Eene Middelnederlandsche vertaling van het Antidotarium Nicolaï (Ms. 15624–15641, Kon. Bibl. te Brussel) met den latijnschen tekst der eerste gedrukte uitgave van het Antidotarium Nicolaï.Hrsg. von Sophie J. van den Berg,N. V. Boekhandel en Drukkerij E. J. Brill,Leiden 1917, S. 198 (Alumen, stypterea, stipterium.).
- ↑R. S. Armstrong, K. B. Beattie, S. P. Best, G. P. Braithwaite, R. del Favero, B. W. Skelton, A. H. White: "Crystal Structures of the Selenate Alums CsM[SeO4]2·12H2O (M = Al, Cr, Fe, Rh or Ir) ", in:Australian Journal of Chemistry,1990, 43, S. 393–398;doi:10.1071/CH9900393.
- ↑Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie:BERYLLIUM, System Nummer 26, Achte Auflage, Verlag Chemie GmbH, Berlin 1930, Seite 173 und 177.