硫酸鋁（Aluminum Sulfate）是一種無機化合物，化學式為Al2(SO4)3，分子量為342.14（以碘化鈉計），其通常為白色、無味的晶體或粉末， 密度為2.71g/cm3，熔點為770°C，溶于水，微溶于乙醇。其受熱分解可生成氧化鋁、二氧化硫及氧氣；在水溶液中存在復雜的平衡，加熱時，可促進水解并產生氫氧化鋁沉淀，加入碳酸根或硫化物可使水解完全。
硫酸鋁常以含有結晶水的形式存在，分子式為Al2(SO4)3·nH2O，其中結晶水含量大于35%的硫酸鋁水合物在快速加熱時會熔化，而含水小于20%的水合物則很少有此現象，工業上常用的是十六水硫酸鋁和十八水硫酸鋁。硫酸鋁可由鋁土礦和硫酸加壓反應制得，或用硫酸分解明礬石、高嶺土及含氧化鋁硅原料均可制得。
硫酸鋁可通過降低pH值改良土壤；在造紙工業常可作為沉淀劑；在水處理時可作飲用水或工業廢水中的凈水劑、凝絮劑；木材工業用作防腐劑、防水劑；消防工業中作為泡沫滅火劑中的內留劑；顏料工業中在生產鉻酸鉛和色淀顏料時作沉淀劑等；印染工業用作媒染劑和冰染染料人造纖維印花；石油化工中常用作脫色、脫臭劑；同時硫酸鋁也是制造人造寶石或高級硫酸鋁銨等的原料。 此外，在醫藥行業，可作為收斂劑等。
發現歷史
古典時期和中世紀，硫酸鋁經常被用作媒染劑。由于這個時期，任何與媒染劑一樣起作用的、帶白色的收斂性礦物質都會被叫做硫酸鋁鉀，所以天然硫酸鋁通常被稱為“也門明礬”。
明礬石，一種分布廣的造巖的硬石膏，Na含量超過K時稱鈉礬石或鈉明礬石，有時也有少量Fe3+代替Al3+。在火山巖例如流紋巖、粗面巖和安山巖內呈囊狀體或薄層產出，據認為它是由于這些巖石與逸出的含硫蒸氣進行化學反應形成的。主要用來生產硫酸鋁和明礬，據文獻記載，中國在宋代就已經開始開采明礬石。后來1637年明代宋應星所著《天工開物》中記載了礬石的制造和用途。
1827年，人類第一次使用硫酸鋁作為混凝劑進行水處理試驗，標志著混凝方法成為水處理的重要部分。1884年，美國人海特（Hyatt）取得濾池處理水的專利權。?1880—1890年，水處理的應用中開始系統地使用硫酸鋁和Fe2(SO4)3·9H2O，進行了混凝處理的可行性研究。
理化性質
物理性質
硫酸鋁為白色、無味、有光澤的晶體、碎片、顆粒或粉末， 其化學式為Al2(SO4)3，相對分子量為342.2。 密度為2.71g/cm3， 熔點為770°C。其溶于水（86.9g/100ml），微溶于乙醇。硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），而在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中的溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。硫酸鋁極易溶于水。室溫時，其在水中的溶解度約為50%，在沸水中的溶解度提高至90%以上。
硫酸鋁常以含有結晶水的形式存在，分子式為Al2(SO4)3·nH2O，其中結晶水含量大于35%的硫酸鋁水合物在快速加熱時會熔化，而含水小于20%的水合物則很少有此現象。工業上常用的是十八水硫酸鋁，即Al2(SO4)3·18H2O。Al2(SO4)3·18H2O外觀為白色片狀、粒狀或塊狀，是無毒且有光澤的結晶，相對密度為1.61，不易風化而失去結晶水，比較穩定，加熱會失水。 十六水硫酸鋁也比較常用，其在空氣中穩定，當相對濕度約低于25%時風化。其熔點為86.5℃，繼續加熱會熔融，分解并放出三氧化硫，加熱至250℃時失去結晶水。
化學性質
受熱分解
水解反應
硫酸鋁水溶液呈酸性，pH值在2.5以下， 其水解后生成氫氧化鋁。
硫酸鋁的水溶液中存在復雜的平衡，實驗證明，水溶液中含有、及等離子。加熱時，可促進水解并產生氫氧化鋁沉淀，加入碳酸鹽或硫化物可使水解完全：
與酸式鹽反應
化學泡沫滅火劑常由硫酸鋁和碳酸氫鈉組成，首先是這兩種物質分別溶解于水，然后將兩種溶液混合生成泡沫，裝配在泡沫滅火器上使用。
應用領域
造紙工業
硫酸鋁在造紙工業常作為填充劑、沉淀劑：造紙過程中，漿料施膠后，還要將膠料沉淀在纖維上，紙頁經烘缸干燥后，方具備抗水性。硫酸鋁的沉淀作用，是基于三價鋁離子和松香酸離子反應，生成游離松香和水合松香酸鋁，兩者均不溶于水，易于凝聚而形成松香膠沉淀物吸附于纖維上，從而顯示出施膠效果。
水處理
硫酸鋁還可作飲用水或工業廢水中的凈水劑、凝絮劑，以及化學除磷。其中硫酸鋁作為水處理的無機化合物凝絮劑，歷史悠久，其絮凝效果較好，不會給處理后的水質帶來不良影響，而且硫酸鋁使用便利，可干式或濕式投加。 但是，如果過量使用，會造成水污染，比如，1988年的卡默爾福德（Camelford）自來水廠水污染事件。這次事件雖然沒有造成居民中毒，但是導致附近艾倫河里大約六萬條三文魚和鱒魚死亡。此外在富含硫酸鹽的水中，硫酸鹽經還原細菌的作用，可轉化為硫化物，在缺氧的條件下會進一步生成硫化氫氣體。
木材工業
硫酸鋁在木材工業常用作防腐劑；也可與石蠟乳化液配合，用于纖維板生產，以增強纖維板硬度和防水性能。在制作膠合板過程中，膠液呈弱酸性，在使用前加進少量硫酸鋁作為耐水促進劑，其膠合強度比水溶性酚醛樹脂高，固化快。
土壤改良
硫酸鋁可改良蘇打鹽堿土：硫酸鋁施入土壤后，鋁離子發生水解作用，生成單體鋁或多聚體鋁，產生大量的氫離子,??中和土壤中的氫氧根，降低了土壤的堿化度；同時單體鋁或多聚體鋁離子，促進了土壤膠體凝聚和微團聚體的形成，從而改善了土壤的結構性，降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度和膨脹度，增強了土壤的滲透性能及持水能力，提高了土壤的保水保肥性能，為鹽分淋洗與作物生長創造了良好的土壤環境。 同時，植物缺錳時，也可施硫酸鋁，降低土壤pH值，提高錳的有效性。 此外，繡球的花色受土壤酸堿度的影響，為了加深藍色，可在花蕾形成期施用硫酸鋁。
其他
化學泡沫滅火劑主要是由硫酸鋁和碳酸氫鈉兩種化學藥劑組成，其水溶液通過化學反應生成滅火泡沫。泡沫滅火劑主要用于撲救非水溶性可燃液體及一般固體火災。
印染工業常用硫酸鋁作媒染劑和冰染染料人造纖維印花的防滲色劑；顏料工業中在生產鉻黃和色淀顏料時常用硫酸鋁作沉淀劑，同時也有固色和填充劑作用；制革工業用作白皮革的鞣劑；油脂工業中用作油脂的澄清劑；無機鹽工業用于生產其他鋁鹽的原料； 飼料行業用作礦物質飼料添加劑；石油化工中常用作脫色、脫臭劑；同時硫酸鋁也是制造人造寶石或高級硫酸鋁銨等的原料。 此外，在醫藥行業，可作為收斂劑，用于急性皮炎、濕疹的出期治療。
制備方法
硫酸分解礦物法
硫酸鋁可用含有氧化鋁、氫氧化鋁的礦石，如高嶺石等和硫酸反應制得。 白陶土，又名瓷土、陶土，主要成分是硅酸鋁，與硫酸共熱時生成硫酸鋁及二氧化硅。硫酸鋁溶于水，二氧化硅則不溶，從而分離。由于高嶺土價格較貴，其制備也可用粘土、冰晶石代替。高嶺土與硫酸反應如下：
明礬石的化學成分有Al2O3、SO3、SiO2、K2O等。用其制備硫酸鋁時，需先將明礬石焙燒，加上硫酸，再加熱溶解后，經濃縮、冷卻、凝固制成。
除上述礦物外，也可用鋁礬土與硫酸作用制得硫酸鋁，其反應如下：
硫酸分解氫氧化鋁法
用硫酸分解煉鋁廠的氫氧化鋁可得較純凈的硫酸鋁。
金屬鋁與硫酸反應
實驗室可將金屬鋁與硫酸反應，生成硫酸鋁。
安全事宜
安全標識
GHS危險說明：
危害
硫酸鋁無毒，但是其粉塵能刺激眼睛，使角膜發炎或破壞呼吸道粘膜而引起出血。熱的硫酸鋁溶液濺在皮膚上，會造成灼傷。
參考資料 >
Aluminum Sulfate.pubchem.2024-02-03
硫酸鋁.國際化學品安全卡.2024-02-23
硫酸鋁.中國大百科全書.2024-02-03