硫酸鋁鉀（英文名：Aluminum potassium sulfate）是一種無機化合物，別名是枯礬，化學式為KAl(SO4)2，無色結晶或粉末。無氣味，微甜而有澀味、有收斂性。硫酸鋁鉀的密度是2750 kg/m3，摩爾質量是258.21 g/摩爾，它的溶解性表現在它易溶于水，難溶于乙醇。硫酸鋁鉀多以KAl(SO4)2·12H2O的水合物形式存在，別名是白礬。十二水硫酸鋁鉀在一定溫度下會失去結晶水形成無水硫酸鋁鉀。
硫酸鋁鉀在工業上可作改性劑以提高除氟[fú]能力，還可用于凈水劑、鋁鹽、油漆、紙張、防水劑、媒染劑、堅膜劑等的制備；食品行業上可作食品添加劑，起蓬松、穩定功能；在醫學上明礬還可用于防腐劑、收斂劑、止血劑等的制備，明礬還可用作絮凝劑。
硫酸鋁鉀中含有鋁對人體有害。長期飲用明礬凈化的水，可能會引起阿爾茲海默癥。硫酸鋁鉀儲存時應放置在干燥、陰涼的庫房中，確保其穩定性。
歷史
明礬石是中外記載較早，應用歷史最長的化工礦產之一。
據傳在公元前11世紀西周人在廬江縣發現了明礬石。戰國時代時《山海經》將明礬石稱為石涅，秦國人則稱其為羽涅。根據記載，從唐朝中期（即公元705～838年間）開始，人們就在中國在廬江礬山開采礦石，煉制明礬，到了宋代就已經形成了一個新興礦業市鎮—礬山鎮。中國古代應用明礬石礦石煉制出明礬，主要應用于醫藥、凈水和染織等方面，而且其還可以作為油條的膨松劑，據記載從南宋起就有“一礬二堿三鹽”的油條配方。明礬石礦從最初發展到北宋時期，全國已有五大明礬石產地，但發展至今的礬礦只有安徽廬州的礦床，除此以外還有后來發展起來的浙江平陽礬礦和福建省、山東省等明礬石礦山。
除此以外，古羅馬人、希臘人在公元前也已開始使用明礬石。15世紀在意大利托爾法發現的明礬石礦至今仍在開采，古代羅馬為此興建一個村莊和一座海港。
第一次世界大戰期間和第二次世界大戰期間，明礬石礦曾被美國、日本、蘇聯等國作為鋁礦研究應用，同時副產硫酸鉀肥。第二次世界大戰后，明礬石已成為一種有綜合利用價值的鉀、鋁、硫、硅等多元素礦產資源被蘇聯、美國、日本、墨西哥及中國等國家重視。
自然來源
明礬石礦多為火山巖在噴發時與含硫氣體經過低溫熱流作用而生成的蝕變產物，是含氫氧根的復雜硫酸鹽，主要礦物成分：明礬石20%~50%，石英40%~60%，其次為高嶺石、葉臘石、絹云母、黃鐵礦。明礬石主要分布于中國、意大利、美國等國家，其中中國的明礬石儲量十分豐富，居世界第三位，已探明的明礬石礦石儲量占世界的60%，主要產于浙江蒼南和廬江縣，分別占全國探明礦石儲量的53%和41%
理化性質
物理性質
硫酸鋁鉀是無色立方，單斜晶系或六方晶體，有玻璃光澤。無水硫酸鋁鉀外觀上為白色粉末狀，化學式為KAl(SO4)2。無水硫酸鋁鉀所呈現出特殊的疏松海綿狀的多孔性構造，其研究結果證實疏松多孔結構的比面積更大。無水硫酸鋁鉀的摩爾質量是258.21 g/摩爾，密度是2750 kg/m3，熔點是92.5 ℃，易溶于水，不溶于乙醇。
十二水合硫酸鋁鉀是含有結晶水的硫酸復合鹽，無色立方，單斜或六方晶體。別名是明礬，其化學式為KAl(SO4)2·12H2O，相對分子質量是474.39 g/mol，密度是1.76 g/cm3，熔點是92.5℃。十二水合硫酸鋁鉀的溶解表現在能溶于酸，不溶于丙酮和乙醇。其在水中的溶解性如下表所示。
化學性質
失水反應
白礬在64.5℃時失去9個分子結晶水，200℃時失去12個分子結晶水。
分解反應
硫酸鋁鉀水解會生成 Al(OH)3 白色膠狀沉淀。其反應方程式如下：
硫酸鋁鉀會熱分解形成SO3、K2SO4和Al2O3。其反應方程式如下：
與堿的反應
硫酸鋁鉀與堿反應會生成相應的硫酸鹽以及鋁酸鹽和一定的水。硫酸鋁鉀與氨水的反應較特殊，反應產物是硫酸銨和硫酸鉀以及氫氧化鋁。其反應方程式如下所示：
與鹽的反應
硫酸鋁鉀與碳酸氫鈉的反應是泡沫滅火器工作時的反應原理。其反應方程式如下：
與鹵化物之間的反應
硫酸鋁鉀與鹵化物反應會生成相對應的鹵化鉀和鹵化鋁，反應產物中還有硫酸鹽。硫酸鋁鉀與KX、KXO3（X指代鹵族元素，下同）反應會生成氫氧化鋁和硫酸鉀以及X2。
應用領域
日常生活
硫酸鋁鉀可和其他溶劑一起制作成保鮮劑，提高鮮花的瓶插壽命以及觀賞價值。還可以取少量枯礬于包裝袋中，放入鞋內可驅除因腳汗引起的鞋臭，并使鞋內干燥舒適，加熱后可反復使；而且明礬還可已添加至自制漿糊中使其具備防腐劑的作用；生活中遇到制的皮革發硬時，還可以使用以明礬：食鹽：水=9:3:500配制的溶液進行揉搓皮革，再進行洗滌陰干拍松即可恢復原樣。在生活中，明礬與水混合后烤至熔化時還可以當作“膠水”，需趁熱涂抹于陶瓷破碎處使其復合。
醫學領域
藥理學上，白礬KAl(SO4)2·12H2O]具有解毒殺蟲、燥濕止癢、收斂消炎、止瀉止血、祛痰、抑制癌細胞生長、抑制菌類繁殖等作用。枯礬[KAl (SO4) 2]因失去十二個結晶水，其枯礬失水后，其止血、干燥、收斂的功能得到了增強。而且其更大的比表面積使其具有良好的吸附、過濾等功能，更適合外用消炎，是很好的一副收澀藥。因此遇到蜂蟻叮咬時可以將明礬粉末與食醋拌和涂抹于患處用于止癢；燙傷時可以用明礬與花椒和麻油制成的物質涂于患處。
而且枯礬在對燒傷、口腔潰瘍、直腸脫垂、中耳炎、濕疹、皰疹、臍炎、膽囊炎、膽石癥、膿皰病、甲溝炎、腸粘連等急腹癥和急性胃腸炎等病癥都有一定的效果。而且枯礬與白礬一樣具有抑菌能力，還可以在經適當配置后，可以治療嘔吐、腹瀉等病癥。
除此以外，硫酸鋁鉀在醫學領域的應用表現在它可以針對單克隆抗體，提高其的敏感性，而且因鋁離子的存在，硫酸鋁鉀還可作為佐劑吸附抗原，增強抗原性。且明礬作為佐劑加入疫苗中還可以提高其免疫效果。還有將明礬與單寧為主要成分所制得的中藥對治療瘡瘍有良好的效果。而且含有3%硫酸鋁鉀的復方鋁溶液對多囊腎的治療有良好效果。
工業領域
硫酸鋁鉀可作為改性劑，提高氧化鋁的除氟能力；自身也可作為除水氟劑，具有除氟所需時間短，除氟量大的優點。
硫酸鋁鉀可作為染色的媒染劑，其Al3+更易與染料絡合，從而有利于纖維素分子、植物染料分子和金屬離子三者形成較穩定的配位化合物，提高染料色素的色牢度，而且用硫酸鋁鉀媒染出的顏色更柔和，更接近植物原本顏色。除此以外，硫酸鋁鉀還可以作為顏料沉淀劑，使可溶性染料沉淀在某些載體上形成不溶性色淀顏料。
在工業上，十二水合硫酸鋁鉀還可用于鋁鹽、油漆、防水劑、紙張等的制備。硫酸鋁鉀還可作為絮凝劑，不僅可以凈化水質，還可用來采收人工培養的小球藻，還對含油污泥也有一定脫油能力。硫酸鋁鉀早期還作為凈水劑使用，但后來發現長期飲用被明礬凈化的飲用水可能誘發阿爾茲海默癥，所以很多國家不主張使用明礬作為凈水劑。
食品領域
在食品工業上，硫酸鋁鉀的最主要應用為食品添加劑，功能為膨松劑、穩定劑。其作為膨松劑主要是與純堿一起添加后會在油鍋中反應生成二氧化碳從而使油條更蓬松；其還可以增加粉條的光澤度和彈性，使其久煮不爛。而且人們將禽蛋放置于硫酸鋁鉀與水按6:10的配比制成的溶液中浸泡一分鐘后取出，以此延長禽蛋的存儲時間。除此以外，人們會在腌咸菜時加入幾粒明礬使咸菜更具色味且菜汁澄清。但硫酸鋁鉀作為食品添加劑添加至食品中會導致食品鋁含量超標，過度攝入會對人體產生危害，因此現在不主張添加。
硫酸鋁鉀在食品領域還可以充當脫澀劑，其溶液中的鋁離子可以進入柿果實細胞內與可溶性單寧發生反應生成沉淀，不僅可以有效除去澀味，還可以保持果實硬度，而且適合該方法可以對大批量柿子果實進行脫澀處理。
書畫領域
在書畫領域，明礬可以用于制作膠礬水，因為明礬可以作為促干劑加速膠水凝聚固化，還可以提高膠水的彈性；膠礬水的使用可以在作畫時起到助留墨滴的作用；而且其還是中國傳統書畫修復和裝裱中一種極其重要的原料，膠礬水的使用可以提高宣紙的力學性能和抗水性, 而且還能起到固色以及使顏料顏色更鮮艷的作用；而在裱畫的漿糊中添加還可以起到防腐的作用。但因為明礬的使用會導致宣紙酸化發黃，使古畫不易保存，因此需要控制反膠水中明礬的用量以及尋找替代品。
建材領域
硫酸鋁鉀可以作為早強劑加快混凝土的硬化；還可以用作改性劑提高硬石膏硬化體早期的強度。
阻燃領域
用明礬溶液（鐵和鋁的硫酸復鹽溶液）處理木制堡可以提高其阻燃性；而將明礬與硼砂、硫酸亞鐵混合成的水溶液可以對纖維素紡織品和紙漿進行阻燃處理，這是英國人懷爾德（ObadiahWyld）在1735年發表的關于阻燃劑的第一篇英國專利。
農業領域
硫酸鋁鉀可以用來制作鉀肥以外，還可以作為鈍化劑鈍化化肥中磷素的活性，從而降低糞肥中磷素污染環境的風險性。而且硫酸鋁鉀還可作為酸化劑降低糞水的pH，從而減少糞水中的NH3揮發，減緩糞水肥效的損失。
制備方法
KAl(SO4)2·12H2O的制備
氫氧化鋁法
操作步驟：先將金屬鋁溶于氫氧化鈉中，再將產物與硫酸反應制得硫酸鋁，然后硫酸鋁與硫酸鉀反應制得十二水合硫酸鋁鉀。
直接硫酸法
操作步驟：金屬鋁直接與硫酸反應生成硫酸鋁，然后與硫酸鉀一起反應生成十二水合硫酸鉀。其反應方程式如下：
天然明礬礦石法
將伴生明礬石尾礦置于燃燒爐中，先后在不同溫度下焙燒一段時間，然后將焙燒后所得物與硫酸按一定比例混合，經水浴攪拌后趁熱過濾，然后洗滌、靜置，可得產物KAl(SO4)2·12H2O晶體。
鋁土礦法
將主要成分是氧化鋁的鋁土礦與硫酸反應，然后壓縮獲得硫酸鋁液體。隨后在液體硫酸鋁中加入適量的硫酸鉀，通過蒸汽加熱讓反應濃縮，再冷卻結晶獲得十二水合硫酸鋁鉀。
KAl(SO4)2的制備
實驗法
將白礬放在鉑堝中進行加熱，待生成質輕而多孔的物質后，冷卻，將其從坩堝中取出，磨成細粉。
中藥炮制優化法
選用耐熱玻璃容器鍛制枯礬，加熱熔化白礬，先控制溫度在250℃下鍛制90min，再控制溫度在180℃下鍛制60min，然后將所得物粉碎即為所需產物。
分析與鑒別
鑒別方法
Al3+的鑒別
鋁離子會與氫氧根或硫化物反應生成白色沉淀，該沉淀會在鹽酸溶液或者冰乙酸溶液中溶解，但其不溶于含有銨根的溶液。
K+的鑒別
用焰色反應鑒別，用鉑絲沾含有K+的溶液，經無色火焰燃燒后，透過藍色玻璃可觀察到火焰呈紫色。
SO42-的鑒別
硫酸根離子與離子反應會生成不溶于硝酸或鹽酸溶液的白色沉淀；其與醋酸鉛溶液反應會生成不溶于乙酸銨或氫氧化鈉的白色沉淀。
測量分析方法
勵磁等電勢法
利用不同質量分數的硫酸鋁鉀溶液會使檢測位點產生不同的電勢差，先測量不同質量分數的硫酸鋁鉀標準溶液的電勢差，再將試樣配置成預處理液進行測量電勢差，兩者比對，確定溶度確定預處理液的硫酸鋁鉀濃度，計算試樣中硫酸鋁鉀含量。
滴定法
鋁離子會與EDTA溶液形成穩定的配位螯合肥，鋅離子也會與EDTA反應，但鋁離子與EDTA反應較慢，因此可以用返滴定法即用硫酸鋅標準溶液來滴定剩下的EDTA以此來計算硫酸鋁鉀的含量。
然后選擇二甲酚橙指示液，其在pH<6時呈現黃色，若鋅離子過量會與之反應形成紅紫色配位化合物，溶液呈橙色即表示達到滴定終點。根據與鋁離子反應的EDTA含量來計算硫酸鋁鉀的含量。然后將滴定結果用空白試驗驗證。
安全事項
危害
硫酸鋁鉀對眼睛具有刺激性，硫酸鋁鉀中含有鋁元素，如果人體攝入硫酸鋁鉀，導致人體內鋁元素堆積，會對人體產生毒性，導致人體可能會出現一系列病癥，例如阿爾茲海默癥、皮炎等。
相關標準
根據中國《食品添加劑使用標準》規定，硫酸鋁鉀不能用于食品加工和生產；饅頭、發糕等面粉制品不能添加含鋁膨松劑；膨化食品中不再允許使用任何含鋁添加劑。
處理措施
眼睛接觸：將眼睛睜開沖洗幾分鐘。
口腔攝入：禁止誘發嘔吐，用漱口水。若受害人員陷入昏迷，禁止幫助他攝入任何東西。立即撥打120電話。
皮膚接觸：立即用冷水沖洗受影響的部位，沖洗至少15分鐘，然后用肥皂水徹底沖洗。情況嚴重者應立即更換被污染衣物和鞋子，然后立即尋求醫療幫助。
鼻腔吸入：立即吸入新鮮空氣，然后去往空氣流通的地方。如有必要，請提供人工呼吸。
儲存運輸
硫酸鋁鉀應儲存在陰涼、通風、干燥的庫房中，不得與有毒、有害、有色、易燃物質混貯，防止污染。
參考資料 >
Aluminum potassium sulfate | KAl(SO_4)_2 - PubChem.pubchem.2023-05-09
POTASSIUM ALUM ANHYDROUS.GSRS.2023-05-09