एल्यूमीनियम हाइड्रोक्साइड

एल्यूमिनियम हाइड्रोक्साइड, Al(OH)3, प्रकृति में खनिज गिब्बसाइट (हाइड्रार्जिलाइट के रूप में भी जाना जाता है) और इसके तीन दुर्लभ बहुरूपों बायराइट्स, डोयलाइट और नॉर्डस्ट्रैंडाइट के रूप में पाया जाता है। एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मिता है, यदि इसमें क्षार और अम्ल दोनों के गुण हैं। निकटता से संबंधित अल्यूमिनियम ऑक्साइड हाइड्रोक्साइड AlO(OH), और एल्यूमीनियम ऑक्साइड या एल्यूमिना (Al2O3), जिसके पश्चात् वाला भी उभयधर्मी है। ये यौगिक साथ एल्यूमीनियम अयस्क बाक्साइट के प्रमुख घटक हैं। एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड भी पानी में चिपचिपा अवक्षेप निर्मित करता है।

संरचना
Al(OH)3 दो सतहों के मध्य ऑक्टाहेड्रल छिद्र के दो-तिहाई भाग पर एल्यूमीनियम आयनों के साथ हाइड्रॉक्सिल समूहों की दोहरी परतों से निर्मित है। चार बहुरूपता मान्यता प्राप्त हैं। सतहों के मध्य हाइड्रोजन बंध के साथ अष्टफलक एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड इकाइयों की सभी विशेषताएं सतहों के समूह के विषय में बहुरूपता भिन्न होती है। Al(OH)3 के सभी रूप क्रिस्टल हेक्सागोनल हैं I
 * गिबसाइट को γ-Al(OH)3 या α-Al(OH)3 के रूप में भी जाना जाता है
 * बायराइट को α-Al(OH)3 या β-एल्यूमिना ट्राइहाइड्रेट के रूप में भी जाना जाता है
 * नॉर्डस्ट्रैंडाइट को Al(OH)3 के नाम से भी जाना जाता है I

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड को हाइड्रार्जिलिट एल्यूमीनियम फॉस्फेट के रूप जाना जाता है। जिबसाइट और हाइड्रार्गिलाइट दोनों एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के समान बहुरूपता का उल्लेख करते हैं, संयुक्त राज्य अमेरिका में जिबसाइट का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, और यूरोप में हाइड्रार्जिलाइट का अधिकतर उपयोग किया जाता है। हाइड्रार्जिलाइट का नाम पानी के लिए ग्रीक भाषा के शब्दों हाइड्रा और मिट्टी आर्गिल्स के नाम पर रखा गया है I

गुण
एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मी है। अम्ल में, यह ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार के रूप में कार्य करता है। यह अम्ल को अप्रभावी करता है, और नमक उत्पन्न करता हैI
 * 3 HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3 H2O

क्षारों में, यह हाइड्रॉक्साइड आयनों को बांधकर लुईस अम्ल और क्षार के रूप में कार्य करता है I

Al(OH)3 + OH− → Al(OH)4−

उत्पादन
वस्तुतः व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाने वाले सभी एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड बायर प्रक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं जिसमें 270 C तापमान पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड में बॉक्साइट का मिश्रण सम्मलित है I अपशिष्ट ठोस, बॉक्साइट टेलिंग को त्याग दिया जाता है, और सोडियम एलुमिनेट के शेष मिश्रण से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अवक्षेपित किया जाता है। इस एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड को कैल्सीनेशन द्वारा एल्यूमीनियम ऑक्साइड या एल्यूमिना में परिवर्तित किया जा सकता है।

अवशेष या बॉक्साइट अवशेष, जो अधिकतर आयरन ऑक्साइड है, अवशिष्ट सोडियम हाइड्रॉक्साइड के कारण अत्यधिक कास्टिक है। इसे ऐतिहासिक रूप से लैगून में संग्रहीत किया गया था I इसके कारण 2010 में हंगरी में अजका एल्यूमिना संयंत्र दुर्घटना हुई, जहां बांध के टूटने से नौ लोग डूब गए थे। अतिरिक्त 122 ने रासायनिक बर्न्स के लिए चिकित्सा की आवश्यकता थी। मिट्टी ने 40 km2 भूमि को दूषित कर दिया और डेन्यूब तक पहुंच गया। जबकि मिट्टी को भारी धातुओं के निम्न स्तर के कारण गैर विषैले माना जाता था, संबंधित मिश्रण का पीएच 13 था।

अग्निरोधी भराव
एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड भी बहुलक अनुप्रयोगों के लिए अग्निरोधी भराव के रूप में उपयोग किया जाता है। यह इन अनुप्रयोगों के लिए चयनित किया गया है, क्योंकि यह रंगहीन है, मूल्यहीन है, और इसमें अग्निरोधी गुण उत्तम हैं। मैग्नेशियम हायड्रॉक्साइड और हंटाइट और हाइड्रोमैग्नेसाइट के मिश्रण का समान रूप से उपयोग किया जाता है।    यह लगभग 180 C तापमान पर विघटित हो जाता है I प्रक्रिया में अधिक मात्रा में ऊष्मा को अवशोषित करना और जल वाष्प का त्याग सम्मलित है। अग्निरोधी के रूप में व्यवहार करने के अतिरिक्त, यह पॉलिमर की विस्तृत श्रृंखला में धुएं के शमन के रूप में अधिक प्रभावी है, विशेष रूप से पॉलिएस्टर, पॉली (पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट), एथिलीन विनाइल एसीटेट, इपोक्सी, पॉलीविनाइल क्लोराइड और प्राकृतिक रबर में है I

एल्यूमीनियम यौगिकों के प्रणेता
एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अन्य एल्यूमीनियम यौगिकों के निर्माण के लिए फीडस्टॉक, कैलक्लाइंड एल्यूमिना, एल्यूमीनियम सल्फेट, पॉलीएल्युमिनियम क्लोराइड, एल्यूमीनियम क्लोराइड, जिओलाइट्स, सोडियम एल्यूमिनेट, सक्रिय एल्यूमिना और एल्यूमीनियम नाइट्रेट है।

अवक्षेपित एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड मिश्रण बनाता है, जो जल शोधन में फ्लॉक्यूलेशन के रूप में एल्यूमीनियम लवण के उपयोग का आधार है। यह मिश्रण समय के साथ क्रिस्टलीकृत होता है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड मिश्रण को निर्जलित किया जा सकता है I (उदाहरण के लिए इथेनॉल जैसे अन्य-जलीय सॉल्वैंट्स का उपयोग करके) अनाकार एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड पाउडर निर्मित करने के लिए, जो अम्ल में सरलता से घुलनशील होता है। ताप इसे सक्रिय एल्यूमिना में परिवर्तित करता है, जिसका उपयोग गैस शोधन में जलशुष्कक, अधिशोषक और उत्प्रेरक समर्थन के रूप में किया जाता है।

फार्मास्युटिकल
जेनेरिक नाम एल्गेल्ड्रेट के अंतर्गत, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग मनुष्यों और जानवरों (मुख्य रूप से बिल्लियों और कुत्तों) में एंटासिड के रूप में किया जाता है। यह सोडियम बाईकारबोनेट जैसे अन्य विकल्पों पर किया जाता है, क्योंकि Al(OH)3 अघुलनशील होने के कारण, पेट के पीएच को 7 से ऊपर नहीं बढ़ाता है, और इसलिए, पेट द्वारा अतिरिक्त अम्ल के स्राव को प्रारम्भ नहीं करता है। ब्रांड नामों में अलू-कैप, अलड्रोक्स, गेविस्कॉन या पेप्समार सम्मलित हैं। यह पेट में अतिरिक्त अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करता है, पेट की सामग्री की अम्लता को अल्प मात्रा में  करता है, जो अल्सर या अपच के लक्षणों से राहत दिला सकता है। ऐसे उत्पाद कब्ज उत्पन्न कर सकते हैं, क्योंकि एल्यूमीनियम आयन गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं के संकुचन को रोकते हैं, क्रमाकुंचन को निम्न करते हैं, और मल को बड़ी आंत से निकलने के लिए आवश्यक समय को बढ़ा देते हैं। ऐसे कुछ उत्पादों को मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड या मैग्नीशियम कार्बोनेट की समान सांद्रता के समावेश के माध्यम से ऐसे प्रभावों को अल्प मात्रा में  करने के लिए निर्मित किया जाता है, जिनके रेचक प्रभाव प्रतिसंतुलित होते हैं। गुर्दे की विफलता से पीड़ित लोगों और जानवरों में हाइपरफोस्फेटेमिया (अधिक फास्फेट, या फास्फोरस, रक्त में स्तर) को नियंत्रित करने के लिए भी इस यौगिक का उपयोग किया जाता है। सामान्यतः, गुर्दे के रक्त से अतिरिक्त फॉस्फेट को निकालते हैं, किन्तु गुर्दे की विफलता से फॉस्फेट एकत्रित हो सकता है। एल्यूमीनियम नमक, जब अवशोषित किया जाता है, आंतों में फॉस्फेट को एकत्रित करता है, और फास्फोरस की मात्रा को अल्प मात्रा में  करता है I जिसे अवशोषित किया जा सकता है। अवक्षेपण एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड को कुछ टीकों में सहायक के रूप में सम्मलित किया गया है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड सहायक के प्रसिद्ध ब्रांडों में से अलहाइड्रोजेल है, जिसे ब्रेनटैग बायोसेक्टर द्वारा बनाया गया है। चूंकि यह प्रोटीन को उत्तम प्रकार से अवशोषित करता है I यह भंडारण के समय कंटेनर की दीवारों पर अवक्षेपण से टीके में प्रोटीन को रोककर टीकों को स्थिर करने का कार्य भी करता है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड को कभी-कभी एलम कहा जाता है, यह शब्द सामान्यतः कई सल्फेट्स में से आरक्षित होता है।

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड युक्त वैक्सीन फॉर्मूलेशन यूरिक अम्ल, इम्यूनोलॉजिकल पोली मैटज़िंगर द डेंजर मॉडल सिग्नल को प्रेरित करके प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करता है। यह कुछ प्रकार के मोनोसाइट्स को दृढ़ता से आकर्षित करता है, जो डेंड्राइटिक कोशिकाओं में अंतर करते हैं। वृक्ष के समान कोशिकाएं प्रतिजन को उठाती हैं, इसे लिम्फ नोड्स तक ले जाती हैं, और टी कोशिकाओं और बी कोशिकाओं को उत्तेजित करती हैं। ऐसा लगता है कि यह उत्तम टी सहायता कोशिका Th1.2FTh2 मॉडल प्रतिक्रिया को सम्मलित करने में योगदान देता है, इसलिए एंटीबॉडी द्वारा अवरुद्ध रोगजनकों के विरुद्ध टीकाकरण के लिए उपयोगी है। चूँकि, इसमें सेलुलर (Th1) प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने की क्षमता निम्न है, जो कई रोगजनकों से सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है, न ही यह तब उपयोगी है जब प्रतिजन पेप्टाइड आधारित हो।

सुरक्षा
1960 और 1970 के दशक में यह अनुमान लगाया गया था कि एल्युमीनियम अल्जाइमर रोग सहित विभिन्न न्यूरोलॉजिकल विकारों से संबंधित था। तब से, कई महामारी विज्ञान के अध्ययनों में पर्यावरण को एल्यूमीनियम और तंत्रिका संबंधी विकारों के मध्य कोई संबंध नहीं पाया गया है, चूँकि इन अध्ययनों में प्रवाह वाले एल्यूमीनियम को नहीं देखा गया था।   गल्फ वॉर इलनेस से प्रेरित चूहों पर किए गए प्रयोगों में तंत्रिका संबंधी विकार पाए गए थे। युनाइटेड स्टेट्स मिलिट्री को दी जाने वाली सामग्री के बराबर सामग्री में मिलाया जाता हैI एल्युमीनियम हाइड्रॉक्साइड, प्रतिक्रियाशील एस्ट्रोसाइट्स में वृद्धि, मोटर न्यूरॉन्स के एपोप्टोसिस में वृद्धि और रीढ़ की हड्डी और प्रांतस्था के अंदर माइक्रोग्लिया प्रसार को दर्शाता है।

बाहरी संबंध

 * International Chemical Safety Card 0373
 * "Some properties of aluminum hydroxide precipitated in the presence of clays", Soil Research Institute, R C Turner, Department of Agriculture, Ottawa
 * Effect of ageing on properties of polynuclear hydroxyaluminum cations
 * A second species of polynuclear hydroxyaluminum cation, its formation and some of its properties