Allume
Col termineallumeci si riferisce alla famiglia disali doppidiformulaMIAlIII(SO4)2·12H2O, contenente due differenti cationi, M+e Al3+cristallizzati nello stesso reticolo cristallino assieme ad anioni solfato e molecole d'acqua. Il catione M+può esseresodio,potassio,rubidio,cesio,ammonio,alchil- o arilammonio, o anchetallio(I), mentre illitiorisulta troppo piccolo per formare composti di questo tipo. Più in particolare "allume" è spesso riferito al solosolfato di alluminio e potassio dodecaidratoKAl(SO4)2·12H2O, noto anche comeallume di potassioo allume di rocca.
In termini più generali il termine allume si riferisce ad una classe di sali doppi con identica formula e struttura, ma dove l'alluminiopuò essere sostituito da altri cationi M3+,tra i qualiscandio,titanio,vanadio,cromo,manganese,ferro,cobalto,rodio,iridio,galliooindio.Si conosce anche un esempio contenente l'anioneselenato,KAl(SeO4)2·12H2O.[1]
Storia
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Gli allumi sono noti sin dall'antichità per le loro proprietà astringenti ed erano usati comemordenteper tingere la lana, per imbalsamare animali e corpi umani, e per rendere ignifugo il legno[2].Queste sostanze erano in realtà minerali contenenti allume e miscele di allume evetriolo verde.[1]GiàPlinio il Vecchionella suaNaturalis historiadescrisse dettagliatamente varie sostanze chiamatealuminis,reperibili in natura. Queste sostanze di aspetto diversissimo provenivano da molte regioni tra le quali Spagna, Egitto, Armenia, Macedonia, Sardegna.[3]
L'allume risulta menzionato in numerosi testi antichi e medievali riguardanti storia naturale, farmacopea, arti e mestieri e alchimia.[4]Uno dei più dettagliati è ilPapiro X di Leidache lo cita spesso comemateria prima.[5]Studi archeologici hanno confermato come l'allume fosse noto sin dall'antichità in tutto il bacino del mediterraneo, e già si conoscessero procedimenti per ricavarlo dai minerali grezzi. Nel medioevo furono di notevole importanza i giacimenti dialunitescoperti attorno al 1460 in Toscana e neimonti della Tolfa.[6]
La composizione del comune allume di potassio fu determinata solo nel 1797 daLouis Nicolas Vauquelin,dimostrando che era un sale doppio composto daacido solforico,alluminaepotassa.[7]Nello stesso volumeJean-Antoine Chaptalpubblicò l'analisi di quattro diversi tipi di allume, confermando i risultati di Vauquelin.[8]
Produzione
[modifica|modifica wikitesto]Nel passato l'allume si otteneva processando il mineralealunite,KAl3(SO4)2(OH)6,ma ora è sintetizzato industrialmente dall'idrossido di alluminioricavato dallabauxite.[1]
Tipi
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Gli allumi più utilizzati sono quelli contenenti Al3+e SO42–.Il nome comune di questi composti è attribuito in base al catione monovalente; i più importanti sono:[1]
- Solfato di potassio e alluminio, nome comuneallume di potassio,KAl(SO4)2·12H2O;in forma vetrosa è chiamatoallume di rocca.
- Solfato di sodio e alluminio, nome comune allume di sodio,NaAl(SO4)2·12H2O.
- Solfato di ammonio e alluminio, nome comune allume d'ammonio,NH4Al(SO4)2·12H2O.
Struttura
[modifica|modifica wikitesto]Tutti gli allumi cristallizzano nelsistema cubico,gruppo spazialePa3, con quattrounità di formulapercella elementare.Entrambi gli ioni metallici sono attorniati da sei molecole d'acqua disposte ai vertici di un ottaedro. Dal punto di vista strutturale sono note tre forme diverse, identificate dalle lettere greche α, β e γ. La differenza tra queste forme risiede in orientazioni diverse dell'anione e delle molecole d'acqua.[9][10][11]Per riscaldamento gli allumi si liquefanno; se il riscaldamento continua perdono l'acqua di cristallizzazione e alla fine rimane una polvere amorfa.[12]
Proprietà
[modifica|modifica wikitesto]Gli allumi in genere sono solubili in acqua e hanno un gusto astringente e dolciastro. In soluzione si liberano i cationi idratati e l'anione, e le proprietà in soluzioni diluite sono quelle prevedibili in base alla presenza delle specie [MI(H2O)6]+,[MIII(H2O)6]3+e SO42–.In soluzione concentrata possono formarsi complessi tipo [Al(SO4)2(H2O)2]–.[1]
Nella seguente tabella sono indicati i grammi di allume solubili in 100 grammi d'acqua alla temperaturaT:[1]
| T | Allume d'ammonio | Allume di potassio | Allume di rubidio | Allume di cesio |
|---|---|---|---|---|
| 0 °C | 2,6 | 3,0 | 0,71 | 0,2 |
| 10 °C | 4,5 | 4,0 | 1,09 | 0,3 |
| 50 °C | 15,9 | 17 | 4,98 | 1,24 |
| 80 °C | 35,2 | 71 | 21,6 | 5,3 |
| 100 °C | 70,8 | 154 | 22,8 |
Gli allumi sono stati utilizzati sin dall'antichità. Oggi gli allumi di maggior importanza applicativa sono:[1]
- allume di potassio,KAl(SO4)2·12H2O.L'applicazione più rilevante è nella industria delgessocome additivo per regolare il tempo di presa. Viene ancora impiegato nella concia dellepellie comemordentenellatinturadei tessuti. Per le sue proprietà astringenti è usato in farmaci e cosmetici. Anche le matite emostatiche sono a base di allume di potassio. Negli usi comeflocculantenel trattamento delle acque e nella collatura dellacartaè stato sostituito dalsolfato di alluminio.
- allume di ammonio,NH4Al(SO4)2·12H2O.È poco usato in Europa, nella concia di pellicce e nella sintesi di particelle diAl2O3per la lucidatura di superfici. Negli Stati Uniti è usato come additivo nellievito chimico.
- allume di sodio,NaAl(SO4)2·12H2O.Viene impiegato negli Stati Uniti come additivo nellievito chimico
- allume di potassio usato sempre più frequentemente come deodorante, soprattutto da chi preferisce prodotti naturali.
Note
[modifica|modifica wikitesto]- ^abcdefgHelmboldt 2002
- ^Alessandro Giraudo,Storie straordinarie delle materie prime,2019, pag.109L'allume, mordente essenziale per l'industria e le miniere del papa,trad. Sara Principe, add editore, Torino,ISBN 978 88 6783 236 1
- ^Plinio 77-78,libro 35, par. 183.
- ^Halleux 2005
- ^Halleux 1981
- ^Borgard et al. 2005
- ^Vauquelin 1797
- ^Chaptal 1797
- ^Lipson 1935
- ^Ivanovski et al. 1999
- ^Petruševski e Šoptrajanov 2002
- ^Wikisource contributors 2018
Bibliografia
[modifica|modifica wikitesto]- P. Borgard, J.-P. Brun e M. Picon (a cura di),L’Alun de Meditérranée,Napoli, Publications du Centre Jean Bérard, 2005,ISBN9782918887379.
- (FR) J. A. Chaptal,Comparée des quatre principales sortes d'Alun connues dans le commerce; et Observations sur leur nature et leur usage,inAnn. Chim. Phys.,vol. 22, 1797, pp. 280-296.
- (FR) R. Halleux,Les alchimistes grecs: Papyrus de Leyde, Papyrus de Stockholm, Fragments de Recettes,Belles Lettres, 1981,ISBN9782251000039.
- (FR) R. Halleux,L’alun dans la littérature des recettes du Ier au XIIe siècle,in P. Borgard, J.-P. Brun e M. Picon (a cura di),L’Alun de Meditérranée,Napoli, Publications du Centre Jean Bérard, 2005,ISBN9782918887379.
- (EN) O. Helmboldt,Aluminum Compounds, Inorganic,inUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,Wiley-VCH, 2002,DOI:10.1002/14356007.a01_527.
- (EN) V. Ivanovski, V. M. Petruševski e B. Šoptrajanov,Vibrational spectra of hexaaqua complexes: VIII. The antisymmetric SO4stretching bands in alums: LO–TO superior to correlation-field and site-group splitting,inJ. Mol. Struct.,vol. 480-481, 1999, pp. 689-693,DOI:10.1016/S0022-2860(98)00832-1.
- (EN) H. Lipson,The Relation between the Alum Structures,inProc. Roy. Soc.,vol. 151, n. 873, 1935, pp. 347-356,DOI:10.1098/rspa.1935.0154.
- (EN) V. M. Petruševski e B. Šoptrajanov,Vibrational Spectra of Hexaaquacomplexes. XI Spectroscopic Criteria for the Classification of the Alum Types(PDF), inBull. Chem. Technol. Macedonia,vol. 21, n. 2, 2002, pp. 103-110.
- (LA) Gaius Plinius Secundus,Naturalis Historia,77-78.
- (FR) L. Vauquelin,Sur la nature de l'Alun du commerce, sur l'existence de la potasse dans ce sel, et sur diverses combinaisons simples ou triples de l'alumine avec l'acide sulfurique,inAnn. Chim. Phys.,vol. 22, 1797, pp. 258-279.
- Wikisource contributors,1911 Encyclopædia Britannica/Alum,suen.wikisource.org,Wikisource, 2018.URL consultato il 24 novembre 2018.
Voci correlate
[modifica|modifica wikitesto]Altri progetti
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Wikizionariocontiene il lemma di dizionario «allume»
Wikimedia Commonscontiene immagini o altri file suallume
Collegamenti esterni
[modifica|modifica wikitesto]- (EN)alum,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF22580·LCCN(EN)sh85003949·BNF(FR)cb12527843w(data)·J9U(EN,HE)987007294750805171 |
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