(lat.: aluinen; fr.: alun; dtsch.: Alaun; eng.: alum; ital.: allume; spaansch: alumbre; zweedsch en deensch: alun; russisch: Kwasszu; arab.: swek) Eene witachtige, zouthoudende zelfstandigheid, met sterk saamtrekkende eigenschappen, eigenlijk een dubbelzout, namelijk een verbinding van zwavelzure potasch met zwavelzure aluinaarde, die met een zekere verhouding water (24 molekulen) in achtzijdige figuren of kubussen kristalliseert. De gewone aluin heeft tot formule (SO4)2 Al . + SO4K9 + 24 H2O, de ammoniak-aluin (NH4)2 SO4.
Al2 (SO4)3 24 H2O. Aluin is oplosbaar in 18-maal haar eigen gewicht koud water, en 1-maal haar eigen gewicht heet water. Voor een deel wordt de aluin in de natuur gevormd gevonden, overigens kunstmatig bereid.Naar het in de aluinen voorkomend alkalisch sulfaat worden zij door de namen kalialuin, ammoniak-aluin en natron-aluin van elkander onderscheiden; er bestaan ook nog drie andere reeksen van verbindingen, die, omdat zij ijzer, mangaan of chroom bevatten daarnaar ijzer-aluinen, mangaan-aluinen en chroom-aluinen worden genoemd; ook dragen de aluinen verschillende namen naar de plaats waar zij worden bereid, als: roomsche aluin, (zie Aluinsteen) napolitaansche, engelsche, fransche, zweedsche, levantsche aluin; de drogisten en verf koopers onderscheiden gebrande aluin (alumen ustum), suiker-aluin (alumen succarium), pluim-aluin (alumen plumeum), sodaaluin (alumen catinum).
De gewone of Kali-aluin kristalliseert in den vorm van regelmatige achthoeken. Zij verliest bij 60° C. 18 van de 24 daarin voorkomende molekulen kristalwater. Zij smelt bij 92° in haar kristalwater en wordt dan een kleurlooze vloeistof; deze blijft, wanneer men haar vervolgens laat bekoelen, geruimen tijd vloeibaar, voordat zij tot een kristallijne massa stolt. Wanneer men dit zout tot een weinig beneden de gloeihitte verwarmt, verliest het onder sterke opzwelling zijn kristalwater en verandert in een witte poreuze massa, die gemakkelijk fijn gewreven kan worden en gebrande aluin (alumen ustum) wordt genoemd. — 100 deelen water lossen bij 10° O. 9.5 deelen en bij 100° C. 357.5 deelen kalialuin op. Deze oplossing heeft een zoetachtigen smaak en een zure reactie. Wegens de laatstgenoemde eigenschap heeft er ontwikkeling van zoutzuurgas plaats, wanneer men aluin met keukenzout verhit.
De kali-aluin komt niet zelden voor als uitslag op de aluinlei, gewoonlijk als aluinbloesem, soms in goedgevormde kristallen; voornamelijk wordt zij gevonden in vulkanische streken, in zwavelkieshoudende kleilagen of op bruinkool- en steenkoolbeddingen; in de nabijheid van vulkanen is aluinvorming een gevolg van de werking van het zwavelzuur (dat onder den invloed van vochtige lucht uit zwaveligzuur ontstaan is) op de kalium- en aluminium-verbindingen, die in de lava voorkomen. De natuurlijke aluin is meer uit een mineralogisch dan uit een technisch oogpunt van belang, daar alle aluin, die tegenwoordig in den handel voorkomt, kunstmatig bereid is.
De verbindingen, waaruit men de aluin in ’t root bereidt (de aluinertsen), kunnen, naar de aarin voorkomende bestanddeelen, tot drie hoofdgroepen gebracht worden. Deze zijn: lo. Die, waarin de stoffen, welke voor de vorming van aluin noodzakelijk zijn (aluinaarde, kali en zwavelzuur), in zulke verhoudingen met elkander gemengd voorkomen, dat zij met voordeel ter aluinbereiding gebezigd kunnen worden. Tot deze groep behoort de aluinsteen, alsmede sommige soorten van aluinlei. Zie beneden, onder I. 2o. Die, welke alleen de stoffen, die voor de vorming van zwavelzure aluinaarde benoodigd zijn (n.l. kiezelzure aluinaarde en zwavelkies) bevatten, terwijl daarentegen het alkalisch sulfaat dat den aard van het product bepaalt, geheel, of althans voor ’t grootste gedeelte, aan een andere bron moet worden ontleend.
Tot deze groep behooren de aluinlei en de aluinertsen uit de bruinkolenformatie, of de zoogenaamde aluinaarde (niet te verwarren met het aluminium-oxyde). Zie beneden, onder II. 3o. Die, welke als bruikbaar bestanddeel niet anders dan aluminium bevatten, en waaraan dus zoowel zwavelzuur als alkalische verbindingen moeten worden toegevoegd. Tot deze rubriek behooren: de kleisoorten, het kryoliet (fluoraluminum-fluornatrium), het bauxiet (ijzeroxyde-bevattend aluminium-hydroxyd); zie beneden onder III.
I. De aluinsteen (zie daar) of het aluniet komt alleen in vulkanische streken voor, en is ontstaan door de werking van het uit den bodem opstijgend zwaveligzuur-anhydride op de trachietachtige en andere gesteenten, die veel veldspaat bevatten (veldspaat-lava). De plaats, waar, zoover bekend, de aluinsteen ’t eerst gevonden werd, is Tolfa in Italië. De gekristalliseerde aluinsteen bestaat uit kalium-aluminium-sulfaat en aluminium-hydroxyd. De aluinsteen verliest reeds bij zwakke roodgloeihitte zijn water en verandert daarbij in een verbinding, waaruit door water aluin wordt opgelost; het water oefent echter geen werking uit op ongebrande aluinsteen.
II. Belangrijker dan de aluinfabrikatie uit aluiü steen, is de bereiding van dit zout uit de eigenlijke aluinertsen: de aluinlei en de aluinaarde. De aluinlei of Aluinschiefer. schistus aluminaris, is een met zwavelkies doordrongene, door kool sterk gekleurde leisoort die veelvuldig in de nabijheid van steenkoollagen aangetroffen wordt. (Zi j Aluinschiefer). De bitumineuse aluinaarde (zie aldaar) is een bruinkoolsoort, die met vele aardachtige deelen en met zwavelkies (vitrioolkies) of met aardpek en zwavelkies gemengd is. Gewoonlijk is zij aardachtig, in groote stukken beschouwd soms leiachtig. De zwavel, die in deze aluinaarde voorkomt, is daarin gedeeltelijk in vrijen toestand aanwezig (zoodat zij er door zwavelkoolstof uit opgelost kan worden); gedeeltelijk komt zij daarin voor als vitrioolkies en ijzerkies. Het ijzer is daarin gedeeltelijk als zwavelkies, gedeeltelijk als huminezuur ijzer-oxydule voorbanden
De bereiding van aluin uit de bovengenoemde grondstoffen kan in vijf verschillende bewerkingen gesplitst worden: Het roosten van de aluinaarde is de eerste en verreweg de belangrijkste van deze bewerkingen, daar vele aluinfabrieken, wegens den hoogen prijs der alkalische zouten, alleen door de goedkoopst mogelijke productie van zwavelzure aluinaarde kunnen blijven bestaan. De eigenschappen der verschillende aluinerts-soorten en de ervaring moeten uitwijzen, of deze grondstoffen geroost moeten worden, dan wel, of het voldoende is, ze eenvoudig te laten verweeren, om de grootst mogelijke hoeveelheid zwavelzure aluinaarde daaruit te verkrijgen. Door het roosten wordt het dubbel-zwavelijzer in enkelvoudig-zwavelijzer en zwavel gesplitst. De vrijwordende zwavel en die, welke reeds in vrijen toestand in het erts aanwezig was, worden tot zwaveligzuur geoxydeerd, dat een ontledende werking op de klei uitoefent, zoodat er zwavelzure en zwaveligzure aluinaarde ontstaan. Het laatstgenoemd zout wordt, terwijl de gerooste massa aan de lucht blootgesteld blijft, allengskens tot zwavelzure aluinaarde geoxydeerd. Het enkelvoudig-zwavelijzer verandert gedurende de roosting in ijzervitriool, dat verder tot onoplosbaar basisch-zwavelzuur-ijzeroxyde wordt geoxydeerd, waarbij zwavelzuur vrij wordt, dat een nieuwe hoeveelheid klei ontleedt.
Wanneer de ertsen onmiddellijk na het roosten verwerkt worden, leveren zij omstreeks een zesde minder zwavelzure aluinaarde, dan wanneer zij na de roosting nog gedurende een jaar ongeveer aan de lucht blootgesteld blijven. Het uitloogen van de gerooste aluinertsen heeft plaats in uitloogbakken. Deze zijn op rijen nevens elkander geplaatst. Die van de eerste rij staan evenveel hooger dan die van de tweede, als de hoogte van één bak bedraagt. Een even groot verschil bestaat er tusschen de hoogte van de tweede en die van de derde, enz. Alle bakken worden voor drie vierde gedeelten met geroost erts en voor ’t overige met water gevuld.
Wanneer men een tap, die in ’t onderste gedeelte van den eersten bak aangebracht is, wegneemt, stroomt de oplossing door een goot in een tweeden uitloogbak; vandaar kan zij op een dergelijke wijze in een derden bak overgebracht worden enz. Men doet de loog vervolgens overgaan in klaarbakken, waarin zij zoolang blijft staan, totdat de grofste, daarin zwevende stoffen zich afgezet hebben. Daarna wordt de geklaarde vloeistof door een kanaal overgevoerd hetzij in een vergaarbak, die vóór de ziederij is geplaatst, óf naar de ziederij zelve. Het concentreeren van de ruwe loog, door uitdamping, de op het uitloogen volgende hoofdbewerking, heeft plaats in looden pannen, die soms door vaten van gegoten ijzer vervangen worden. Daar de laatstgenoemde toestellen gemakkelijk springen en door de zure vloeistof licht aangetast worden, terwijl de looden pannen daarentegen dikwijls smelten, heeft men tegenwoordig in vele aluinfabrieken de uitdampingstoestellen op een andere wijze ingericht. De loog bevindt zich daarbij in gemetselde, den haard van een vlamoven vormende, ruimten, en wordt verhit door de vlam en de heete lucht, die over de vloeistofspiegel strijken.
Het precipiteeren van de geconcentreerde loog of het meelmaken, volgt alsnu en geschiedt door toevoeging van een kalizout, wanneer men kali-aluin, van een ammoniakzout, wanneer men ammoniak-aluin bereiden wil. De oplossing van het alkalisch zout wordt precipiteer-middel genoemd. Door de werking van de zwavelzure aluinaarde in de loog op het alkalisch zout wordt aluin gevormd. Men tracht de vorming van groote kristallen, die moederloog ingesloten houden en daardoor verontreinigd worden, door het omroeren van de vloeistof te verhinderen. De aluin scheidt zich alsdan in den vorm van een fijn, kristallijn poeder, het aluinmeel (zie daar) af. Uit het aldus verkregen aluinmeel wordt de aanhangende moederloog door afwassching verwijderd.
Het afgewasschen aluinmeel wordt door omkristalliseer en in den vorm van grootere kristallen gebracht en zoodoende van de meeste onzuiverheden bevrijd. In aluin-fabrieken wordt het aluinmeel te dien einde veelal opgelost in 40 percent van haar gewicht aan kokend water. Dit geschiedt in houten, van binnen met lood bekleede ‘kuipen. De heete oplossing wordt vervolgens in houten kristallisatie-vaten overgetapt, waarin de aluin vrij schielijk kristalliseert. Al naar de temperatuur van de lucht is de kristallisatie in 8 a 10 dagen afgeloopen. Men vindt dan alleen in het midden van het vat nog een kleine hoeveelheid vloeibare loog; de geheele overige ruimte is met aluinkristallen gevuld, Het vat wordt het onderste boven gekeerd om er de vloeistof uit te verwijderen.
De vast samenhangende kristalmassa wordt in den oorspronkelijken vorm verzonden. De bewerking, waardoor de aluinkristallen verkregen worden, noemt men het wasmaken.
III. De bereiding van aluin en van zwavelzure aluin-aar de uit grondstoffen, die als bruikbaar bestanddeel niet anders dan aluinaarde of aluminium bevatten, en waaraan men dus zoowel zwavelzuur als een alkalisch zout toevoegen moet, heeft eene groote uitbreiding verkregen. De aluminiumhoudende mineralen, die voor dit doel gebruik worden, zijn: klei, kryoliet en bauxiet.
Bereiding van aluin uit klei
Men gebruikt hiertoe kleisoorten, die zoo weinig mogelijk kalk en ijzer bevatten. Zij worden zwak gegloeid onder toetreding van de lucht, ten deele om het water t’e verwijderen, ten deele echter ook om te maken, dat de aluinaarde gemakkelijker door zuren wordt opgelost. De zwak gegloeide en fijngemaakte klei wordt door zwavelzuur van 50°, dat te voren in een looden pan tot dicht bij zijn kookpunt verhit werd, in aanraking gebracht. De massa schuimt op en wordt dik, waarop men haar in ijzeren bakken vast laat worden. Daarna wordt zij met water uitgeloogd; men laat de vloeistof bezinken, en kookt haar, nadat zij geklaard is, met de noodige hoeveelheid zure zwavelzure kali. Het mengsel wordt in looden pannen overgeschonken en blijft daar rustig in staan om te kristalliseeren.
De ruwe aluin, die op deze wijze bereid is, wordt met water afgewasschen en daarna in water opgelost. Deze oplossing wordt, terwijl zij bekoelt, in een ondiepe, looden pan omgeroerd, waardoor men aluinmeel verkrijgt, dat men water afgespoeld en zoodoende van alle moederloog bevrijd wordt, waarop het zonder verdere bewerking te ondergaan in den handel komt.
Bereiding van aluin uit kryoliet
Hierbij gebruikt men als grondstof een in Groenland voorkomend mineraal, dat kryoliet wordt genoemd en uit aluminium-fluoridfluornatrium (zie aldaar) Al2F6.NaF, bestaat, Daartoe handelt men als volgt : Een mengsel van eene molekule kryoliet met 6 molekulen koolzure kalk wordt verhit ; daarbij wordt koolzuur vrij, terwijl er oplosbaar natrium-aluminaat en onoplosbaar fluorcalcium ontstaan. Het mengsel wordt met water uitgeloogd. Door deze oplossing laat men het koolzuur strijken, dat bij de vorige bewerking vrij werd. Daardoor ontstaan oplosbare koolzure natron en onoplosbaar aluinaarde-hydraat. De heldere oplossing wordt van het bezinksel afgegoten en tot soda verzoden, terwijl het aluinaarde-hydraat, na uitgewasschen te zijn, in verdund zwavelzuur opgelost wordt. Bij deze oplossing wordt een kalizout gevoegd, ten einde aluin te verkrijgen, of wel, zij wordt als zoodanig tot droogwordens toe uitgedampt, waarna men de overblijvende, vaste stof onder den naam geconcentreerde aluin of onder dien van sulfaat in den handel brengt. Deze wordt in de stoffen-ververij gebruikt.
Bereiding van aluin uit bauxiet
In het zuiden van Frankrijk — en wel in de departementen Var, Bouches-du-Rhône en Charente, verder in Calabrië, bij Belfast in Ierland, in Stiermaken, in Krain (in het district Wochein, weshalve men het bauxiet ook wel wocheiniet noemt) en bij den Senegal komen roote hoeveelheden van een mineraal voor, at in hoofdzaak uit ijzeroxyde-houdend aluinaarde-hydraat (met 60 pCt. aluinaarde) samengesteld is, en dat naar het fransche stadje aux bauxiet wordt genoemd. Om dit mineraal voor de fabrikatie van aluin en zwavelzure aluinaarde te doen dienen, wordt het ontbonden door het met koolzure natron of met een mengsel van zwavelzure natron en kool te verhitten. In beide gevallen ontstaat natrium-aluminaat, dat, op een soortgelijke wijze, als het kryoliet tot soda en aluin (of zwavelzure aluinaarde) verwerkt wordt.
Sedert een aantal jaren komt er onder den naam van geconcentreerde aluin zwavelzure aluinaarde in den handel voor. Dit zout heeft den vorm van platte, vierhoekige, witte, plaatvormige kristallen, die 2 à 3 centim. dik zijn. Het is in water gemakkelijk oplosbaar en heeft een zoetachtig wrangen smaak, die echter veel sterker is, dan die van de aluin. De formule van de geconcentreerde aluin (Kalivrije aluinkoek) is Al2 SO4 + 18H2O.
Men bereidt de zwavelzure aluinaarde door klei, die geen kalk en ijzer bevat, met zwavelzuur te behandelen, of door het aluinaardehydraat, dat bij Eet verwerken van het bauxiet en van het kryoliet ontstaat, in zwavelzuur op te lossen. De oplossing wordt uitgedampt en in een looden pan gegoten, waarin zij bij bekoeling tot een vaste massa stolt.
Het aluinaarde-natron of natron-aluminaat, dat 52.79 percent aluinaarde en 47.21 percent natron bevat — wordt bereid, door de vloeistof, die bij het uitloogen van het ontbonden kryoliet of bauxiet ontstaat, tot droogwordens toe uit te dampen.
De aluin wordt — wegens de groote verwantschap van de aluinaarde voor de spinbare vezels (vooral voor katoen en wol) aan den eenen, en voor de kleurstoffen (met uitzondering van die uit steenkolenteer) aan den anderen kant — bij het verven en bedrukken van spinsels en weefsels gebruikt; waarbij de aluinaarde als middel dient om de kleurstof op den vezel te bevestigen. Op de eigenschap van het aluinaarde-hydraat (aluminium-hydroxyd) om met de kleurstoffen verbindingen aan te gaan, berust het gebruik van de aluin bij de bereiding van lakverven. De aluin dient verder als zuiveringsmiddel bij het uitsmelten van de talk, tot het hardmaken van het gips, tot het onoplosbaar maken van de lijm bij de fabrikatie van handpapier en ter bereiding van de plantaardige lijm (pinienzure aluinaarde), die bij de machinale papierfabrikatie gebruikt wordt; verder bezigt men de aluin bij het bereiden van de azijnzure aluinaarde. In de wit- of aluinlooierij worden de gezwollen huiden door een oplossing van aluin en keukenzout aluingaar (witgaar) gemaakt. De aluin wordt bovendien gebruikt als middel tot het klaren van vele vloeistoffen (troebel drinkwater enz.); in het laatste geval neemt de aluin uit de in het water zwevende slib, aluinaarde op en verandert daardoor in onoplosbare basische aluin, die de in het water zwevende onzuiverheden omhult en op deze wijze de vloeistof helder doet worden. — Een bij kookhitte verzadigde oplossing van aluin, keukenzout en salpeter wordt gebruikt om goud te kleuren.
