Жжёные квасцы: свойства и применение¶

Жжёные квасцы — это обобщённое название группы неорганических соединений, представляющих собой обезвоженные (прокалённые) алюмокалиевые или алюмоаммониевые квасцы, а также близкие по составу сульфатные соли алюминия. В узком и наиболее распространённом значении под термином понимают алюмокалиевые квасцы (калий-алюминиевый сульфат, KAl(SO₄)₂), которые после термической обработки теряют кристаллизационную воду и превращаются в белый порошок или пористые куски. Именно это вещество в быту, медицине и промышленности называют «жжёными квасцами».

¶Терминология и происхождение названия

Слово «квасцы» происходит от праславянского корня, связанного с процессом квашения и кислотой: растворы этих солей имеют выраженный вяжущий, кисловатый вкус. Приставка «жжёные» отражает способ получения — прокаливание (обжиг) кристаллических квасцов при высокой температуре. В отличие от обычных (кристаллических) квасцов, которые содержат 12 молекул кристаллизационной воды, жжёные квасцы практически полностью её теряют.

В англоязычной литературе вещество известно как burnt alum, dried alum или alum; в фармакопеях фиксируется как Alumen ustum. Исторически термин использовался в аптекарском деле и красильном ремесле задолго до появления современной химической номенклатуры.

¶Химический состав и получение

Кристаллические алюмокалиевые квасцы имеют формулу KAl(SO₄)₂·12H₂O. При нагревании до температуры около 200 °C они плавятся в собственной кристаллизационной воде, а при дальнейшем прокаливании теряют воду и вспучиваются, образуя рыхлую белую массу. Получаемый продукт приблизительно соответствует формуле KAl(SO₄)₂ с остаточным содержанием воды, зависящим от условий обжига.

Процесс описывается упрощённым уравнением:

KAl(SO₄)₂·12H₂O → KAl(SO₄)₂ + 12H₂O

В промышленности жжёные квасцы получают прокаливанием очищенных кристаллических квасцов в печах при контролируемой температуре. Аналогичным образом ведёт себя алюмоаммониевый аналог NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O. Существуют также «жжёные квасцы» на основе сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃, применяемые в технических целях.

¶Физические и химические свойства

Водные растворы жжёных квасцов имеют pH в кислой области (обычно 3–4) из-за гидролиза ионов алюминия. При добавлении к щелочам образуется студенистый осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃, обладающий адсорбционными свойствами. Это свойство лежит в основе ряда практических применений.

¶Применение

¶Медицина и фармацевтика

Жжёные квасцы издавна используются как вяжущее и кровоостанавливающее средство. При контакте с белками тканей они вызывают их коагуляцию, что приводит к образованию защитной плёнки, сужению сосудов и остановке капиллярного кровотечения. Применяются наружно в виде растворов, присыпок и карандашей при порезах, ссадинах, повышенной потливости. В фармакопеях ряда стран фигурируют как Alumen ustum.

¶Кожевенное и красильное дело

В дублении кож и фиксации красителей на тканях квасцы выполняют роль протравы: ионы алюминия связываются с волокнами и обеспечивают прочное закрепление красящих веществ. Прокалённая форма удобнее в дозировании и лучше растворяется.

¶Водоочистка

Соли алюминия применяются как коагулянты при очистке воды: образующийся гидроксид алюминия захватывает взвешенные частицы и примеси, осаждая их. Жжёные квасцы в этом качестве близки к сульфату алюминия.

¶Прочие области

• Бумажная промышленность — проклейка бумаги и картона.
• Пищевая промышленность — в отдельных странах как отвердитель и стабилизатор (пищевая добавка E522, гидроксид алюминия и родственные соединения).
• Пиротехника — компонент некоторых составов.
• Бытовая химия — дезодоранты-«квасцы» (алунит), хотя это отдельный минерал.

¶Историческая справка

Квасцы известны с античности: их использовали в Египте, Греции и Риме для дубления, окрашивания тканей и в медицине. В Средние века квасцы были важным предметом торговли, а центры их производства (например, в Италии и Малой Азии) играли заметную экономическую роль. Прокалённую форму получали простым обжигом, что делало её удобной для транспортировки и хранения.

¶Меры предосторожности

Жжёные квасцы — малоопасное вещество при наружном применении, однако при попадании внутрь в больших количествах соли алюминия могут вызывать раздражение желудочно-кишечного тракта. Пыль раздражает дыхательные пути и слизистые оболочки. При работе с порошком рекомендуется защита органов дыхания и глаз. Вещество следует хранить в сухом месте, так как оно гигроскопично и поглощает влагу из воздуха.

¶Отличия от родственных веществ

Жжёные квасцы не следует путать с:

• алунитом — природным минералом KAl₃(SO₄)₂(OH)₆, используемым в дезодорантах;
• квасцами хромовыми — KCr(SO₄)₂·12H₂O, применяемыми в дублении;
• железными квасцами — NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O.

Все они относятся к классу двойных сульфатов, но различаются катионным составом и свойствами.