شب

بلورة شب

الشب أوالشبة alum اسم يطلق على مجموعة معينة من الأملاح المركّبة التي تتألف من ملحين بسيطين، تُؤلف باتحادهما بلّورات بنسب ثابتة. وحجر الشب الشائع ملح مركب من كبريتات البوتاسيوم المائية، وكبريتات الألومنيوم. ويُسَمَّى هذا المركب شب البوتاس، أوشب البوتاسيوم، وصيغته الكيميائية

بلورة شب بكميات قليلة من شب الكروم الذي يعطي مسحة بنفسجية خفيفة

الشكل

حجارة بيض أوتميل إلى الزرقة تستعمل غالباً في الصباغ.

التاريخ

في العصور القديمة

اكتشف القدماء حتى للشبّ مواصفات مفيدة، لا توجد في أي مادة أخرى معروفة، مثل تهيئها السريع للبلورة، وغياب اللون منها دليلاً على نقاوتها، وهوأمر مهم في الصباغة، وتشكلها في الطبيعة. وقد عُرف الشب نقياً منذ 2000 عام قبل الميلاد في الصحراء المصرية وعلى شكل أقل نقاوة في اليمن. وقد كان له دور مهم في التجارة العالمية خاصة بعد انتنطق صناعة الورق إلى أوربا إبان حروب الفرنجة. وبقي استخدام الشبّ أساسياً في صناعة الورق حتى القرن التاسع عشر. يوجد الشبّ على أشكال في الطبيعة وبكميات قليلة، وتقدم المصادر العربية بين القرنين الثامن والعاشر الميلاديين معلومات وفيرة عن طبيعة الشبّ ومواصفاته وخواصه. وقد حضّره أبوبكر الرازي في القرن الثالث عشر للميلاد، وصُنّع في أوربا منذ القرن الخامس عشر.

الاكتشافات والإستخدامات

الإستخدامات في الصناعة قديما=

أنواع الشب الأخرى

شب الأمونيوم، وشب الصوديوم وشب كروم البوتاسيوم، الشب الأمونيوم, ويتم إنتاج معظمها من البوكسيت (خام أكسيد الألومنيوم), ومن السيلينيات, سلفات الالمنيوم.

الذوبان

T	Ammonium Alum	Potassium Alum	Rubidium Alum	Caesium Alum
0 °C	2.62	3.90	0.71	0.19
10 °C	4.50	9.52	1.09	0.29
50 °C	15.9	44.11	4.98	1.235
80 °C	35.20	134.47	21.60	5.29
100 °C	70.83	357.48

شب البوتاسيوم

أهم أنواع الشبّ، وصيغته الكيمياوية: Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O وهومادة لا لون لها، تشكل بلّورات كبيرة ثمانية الوجوه أومكعبة عندما تحل كبريتات البوتاسيوم وكبريتات الألمنيوم بعضها مع بعض بالماء، ومن ثم يبرّد المحلول.

ويمكن اصطناع شبّ البوتاسيوم بطريقة بسيطة نسبياً انطلاقاً من معدن الألمنيوم، ولإنتاج 1.756كغ من الشب يلزم ما يأتي:

ـ توضع 100 غرام من برادة الألمنيوم ولتر ونصف لتر من الماء في خلاّط سعته 25 لتراً ويُسخّن حتى الغليان.

ـ يضاف ثلاثة لترات من ماءات الصوديوم (2 نظامي) على دفعات مع التحريك (يحل 240 غ ماءات صوديوم صلب في ثلاثة لتر ماء).

ـ يهجر المحلول يغلي حتى ينحل معدن الألمنيوم تماماً، ثم يرشح للتخلص من الشوائب.

ـ يضافعشرة لتر ماء ويسخن المحلول مع التحريك.

ـ يضاف حمض الكبريت (2 نظامي) حتى تمام التعديل (نحوسبعة درجة PH) (يحضر حمض الكبريت (2 نظامي) بتمديد لتر واحد من حمض الكبريت التجاري المركز النقي إلى 20 لتراً).

ـ يجمع الراسب المتشكل ويغسل بالماء مرتين.

ـ يوضع الراسب في إناء يحوي أربعة لترات حمض كبريت (2 نظامي) ويسخن.

ـ يضاف إلى المحلول لتر ونصف لتر من ماءات البوتاسيوم (2 نظامي) ويسخن مع التحريك (يُحل 117.3غ ماءات البوتاسيوم الصلب في لتر ونصف لتر ماء).

ـ يبرّد الناتج ويرشح للحصول على شبّ البوتاسيوم...

ـ ينحل شب البوتاسيوم في سبعة أمثال وزنه من الماء في درجة حرارة الغرفة، وهوشديد الانحلال في الماء الحار، ومحاليله حامضية.

حين تسخن بلّورات شب البوتاسيوم، ينفصل بعض ماء التميه كيمياوياً، وينحل الملح (المزال بعض مائه) في ماء التميه هذا، مما يظهر حتى الشبّ ينصهر في الدرجة 90 ْم. أما إذا سُخّن شب البوتاسيوم إلى نحو200 ْم، فإنه يتقلص ويفقد ماءه مع ثالث أكسيد الكبريت، ويصبح ملحاً أساسياً يدعى الشبّ المحروق. تبلغ كثافة الشبّ 1.725. وهناك أنواع أخرى من الشبّ مع كبريتات الألمنيوم ، مثل شب الصوديوم ، وشب الأمونيوم، وشب الفضة.

Crystal chemistry

الاستخدامات

في الطب

ويساعد شب البوتاس في إيقاف النزف، وانكماش أنسجة الإنسان، أوالحيوان.

في الصناعة

مركبات الشبة مفيدة في مجموعة من العمليات الصناعية. فهي تذوب في الماء، ولها مذاق حمضي، وقابضة بالإنگليزية: astringent، مائلة إلى الحلاوة، وتتفاعل مع الحموض، ويتبلور وفق جسم مثمن السطوح (octahedron). تتسيل عند تسخينها، وإذا استمر التسخين يمكن استخراج ماء التبلور، تتحول بعدها الأملاح إلى خبث وتنتبج، ويبقى آخر الأمر المسحوق غير البلوري. كما يستخدم الشب لتكوين الغراء، والأصبغة.

ومواد دباغة الجلود. وتستخدم الصناعة أيضًا حجارة الشب لتنقية المياه، وتقوية جص باريس، وصقل الورق.