理化性質
物理性質
性狀:白礬屬三方晶系。晶形呈細小的菱面體或板狀,通常為緻密塊狀、細粒狀、土狀等。顏色為無色、白色,常帶淡黃及淡紅等色。條痕白色。
光澤玻璃狀,解理面上有時微帶珍珠光,塊狀者光澤暗淡或微帶蠟狀光澤。透明至半透明。解理平行(0001)不完全。斷口晶體者呈貝狀;塊體者呈多片狀、參差狀,有時土狀。性脆。有酸澀味。
易溶於水,
密度:1.75
熔點:92℃。
硬度:3.5-4
比重:2.6-2.8
化學性質
含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁復鹽。在20度,1個標準大氣壓下,明礬在水中的溶解度約為5.90g。64.5℃時失去9個分子結晶水,200℃時失去12個分子結晶水,緩慢溶於甘油,溶於水,不溶於乙醇,丙酮。溶於水時,起水解作用而生成氫氧化鋁膠狀沉澱。受熱時失去結晶水而成白色粉末(燒明礬)。
化學成分:明礬石為鹼性硫酸鋁鉀[KAl3(SO4)2(OH)6],其中氧化鉀(K2O)11.4%,氧化鋁(Al2O3)37.0%,三氧化硫(SO3)38.6%,水(H2O)13.O%。
白礬為含水硫酸鋁鉀[Kal(SO4)2·12H2O]。
化學數據
1.疏水參數計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:8
4.可鏇轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積177
7.重原子數量:12
8.表面電荷:0
9.複雜度:62.2
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:4
淨水實驗
1升水中加入明礬750mg,有淨水及滅菌作用.渾濁的河水中因加入量的不同,可影響水的澄清度。明礬淨水是過去民間經常採用的方法,它的原理是明礬在水中可以電離出兩種金屬離子:(明礬中含有的鋁對人體有害。長期飲用明礬淨化的水,可能會引起老年性痴呆症。已不主張用明礬作淨水劑了。)
而Al3+很容易水解,生成氫氧化鋁Al(OH)3膠體:氫氧化鋁膠體的吸附能力很強,可以吸附水裡懸浮的雜質,並形成沉澱,使水澄清。所以,明礬是一種較好的淨水劑。
來源
常為鹼性長石受低溫硫酸鹽溶液的作用變質而成,多產於火山岩中。
產地分布
常為鹼性長石受低溫硫酸鹽溶液的作用變質而成,多產於火山岩中。在中國,明礬產地分布於甘肅、河北、安徽、福建、山西、湖北、浙江等地,其中中國最大的明礬產地應該是浙江省溫州市蒼南縣礬山鎮礬礦(占世界總儲量的89%)。
製備方法
明礬可由明礬石經煅燒、萃取,結晶而製得。工業上可由硫酸鋁與硫酸鉀溶液適量混合後蒸發製得。
反應式:AL2(SO4)3 K2SO4 24H2O→2KAL(SO4)2·12H2O
明礬與氫氧化鈉反應如下:
KAl(SO4)2·12H2O+4NaOH=KAlO2+14H2O+2Na2SO4
明礬與小蘇打的反應如下:
2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
KAl(SO4)2溶液與Ba(OH)2溶液
硫酸鋁鉀過量2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2==2Al(OH)3↓+K2SO4+3BaSO4↓硫酸鋁鉀少量KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O二者量相等時6KAl(SO4)2+6Ba(OH)2=4Al(OH)3↓+Al2(SO4)3+6BaSO4↓+3K2SO4
藥理功能
西醫作用
1、抗菌作用
明礬對多種革蘭陰性、陽性球菌和桿菌都有抑制作用;對常見化膿菌有較強抑菌作用。
2、收斂、固脫作用
實驗證明:明礬水具有很強的收斂作用.明礬內服刺激性很大,故多外用,可止汗;也可治療白帶過多及潰瘍(濃度為1%~5%)。
3.抗陰道滴蟲的作用
10%明礬液在試管內(培養液與藥液之比為1:1)有明顯的抗陰道滴蟲作用。
4、其他作用
明礬與蛋白質相遇,使成難溶性的化合物而沉澱;
明礬水在體外能使血清立即沉澱,有強烈凝固蛋白的作用;
該品可用於止血,如鼻衄時可用棉球浸飽和的明礬溶液塞於鼻孔;
5.利膽作用
白礬0.6g/kg十二指腸給藥,對麻醉大鼠明顯增加膽汁流量。
6.局部刺激作用
局部刺激性很大,局部注射15%溶液0.3-0.5ml,使兔狂躁不安,局部紅腫、破潰,0.3ml靜脈注射,使兔發生寒顫、呼吸急迫,末梢血管變紫色,呈缺氧現象。
中醫論述
1.《綱目》:礬石之用有四:吐利風熱之痰涎,取其酸苦涌泄也;治諸血痛,脫肛,陰挺,瘡瘍,取其酸澀而收也;治痰飲,泄痢,崩、帶,風眼,取其收而燥濕也;治喉痹癰疽,蛇蟲傷螫,取其解毒也。
2.《本草經疏》:礬石,味酸氣寒而無毒,其性燥急收澀,解毒除熱墜濁。蓋寒熱泄痢,皆濕熱所為,婦人白沃,多由虛脫,澀以止脫故也。陰蝕惡瘡,亦緣濕火,目痛多由風熱。除固熱在骨髓堅齒者,髓為熱所劫則空,故骨痿而齒浮,礬性入骨除熱,故亦主之。去鼻中息肉者,消毒除熱燥濕之功也。白礬,《本經》主寒熱泄痢,此蓋指泄痢久不止,虛脫滑泄,因發寒熱。礬性過澀,澀以止脫,故能主之。假令濕熱方熾,積滯正多,誤用收澀,為害不一,慎之。婦人白沃多由虛脫,故用收澀以固其標,終非探本之治。目痛不由胬肉及有外障,亦非所宜。除固熱在骨髓,僅可資其引導,若謂其獨用,反有損也。礬性燥急,而能劫水,故不利齒骨,齒者骨之餘故也。
3.《長沙藥解》:礬石,入足太陰脾、足太陽膀胱經,善收濕淫,最化瘀濁,黑疸可消,白帶能除。《金匱》礬石丸治婦人帶下經水閉不利,藏堅癖不止,中有乾血,下白物。礬石化敗血而消痞硬,收濕淫而斂精液,杏仁破其郁陷之滯氣也。硝礬散治女勞黑疸,以其燥濕而利水也。《千金》礬石丸治腳氣衝心,以其燥濕也。礬石酸澀燥裂,最收濕氣而化瘀腐,善吐下老痰宿飲,緣痰涎凝結,粘滯於上下竅隧之間,牢不可動,礬石收羅而掃蕩之,離根失據,藏府不容,高者自吐,低者自下,實非吐下之物也。其善治癰疽者,以中氣未敗,癰疽外發,肉腐膿泄,而新肌生長,自無餘事,陽衰土濕,中氣頹敗,癰疽不能外發,內陷而傷府藏,是以死也,礬石收藏府之水濕,土燥而氣達,是以愈也。
4.《本經》:主寒熱泄痢,白沃,陰蝕惡瘡,目痛,堅骨齒。
5.《別錄》:除固熱在骨髓,去鼻中息肉。
6.《藥性論》:治鼠漏,瘰癧,療鼻衄,生含咽津,治急喉痹。
7.《日華子本草》:除風去勞,消痰止渴,暖水藏。治中風失音,疥癬。和桃人、蔥湯浴,可出汗。
8.《本草衍義》:火枯為粉,貼嵌甲,牙縫中血出如衄者,貼之辦愈。
9.《本草蒙筌》:禁便瀉,塞齒疼,洗脫肛澀腸,敷膿瘡收水。
10.《醫學入門》:治耳卒腫出膿,目赤,目翳,胬肉,口舌生瘡,牙齒腫痛出血,歷久碎壞欲盡,急喉風痹,心肺煩熱,風涎壅盛,作渴泄痢。兼治蛇蠍、惡犬、壁鏡、驢涎、馬汗毒傷。
11.《醫林纂要》:生用解毒,煅用生肌卻水。
套用範圍
明礬的使用可追溯至宋朝,宋朝對鹽、茶、礬等都行使專賣,並建立有榷礬制度,礬山鎮在當時有世界礬都之稱。
用作中藥
明礬作為中藥使用最早見於《神農本草經》。白礬性味酸澀,寒,有毒。中醫認為明礬可以解毒殺蟲,燥濕止癢,《得配本草》記載:“礬石即白明礬,甘草為之使。畏麻黃,惡牡蠣。酸、鹹,澀,入肝肺二經。”。主治:中風;癲癇;喉痹;疥癬濕瘡;癰疽腫毒;水火燙傷;口舌生瘡;爛弦風眼;聤耳流膿;鼻中息肉;瘡痔疼痛;崩漏;衄血;損傷出血;久瀉玖痢;帶下陰癢;脫肛;子宮下垂等。內服:入丸、散,0.2-1錢。外用:研末撒或調敷。
工業套用
膨化劑炸油條(餅)或膨化食品時,若在麵粉里加入小蘇打後,再加入明礬,則會加快二氧化碳的產生,大大加快了膨化的速度。這樣就可以使油條(餅)在熱油鍋中一下子就鼓起來,得到香脆可口的油條(餅)了。
緩衝劑
在硫酸鹽鍍鋅中可用作緩衝劑,以穩定鍍液的ph值。硫酸鋁鉀用於硫酸鹽鍍鋅、刷鍍鋅和鎂合金的化學氧化,也可用作處理污水的凝聚劑,若用於鍍鋅需要注意其鐵和重金屬的含量。淨水劑
明礬溶於水後電離產生了Al3 ,Al3 與水電離產生的OHˉ結合生成了氫氧化鋁,氫氧化鋁膠體粒子帶有正電荷,與帶負電的泥沙膠粒相遇,彼此電荷被中和。失去了電荷的膠粒,很快就會聚結在一起,粒子越結越大,終於沉入水底。這樣,水就變得清澈乾淨了。
滅火劑泡沫滅火器內盛有約1mol/L的明礬溶液和約1mol/L的NaHCO3(小蘇打)溶液(還有起泡劑),兩種溶液的體積比約為11:2。明礬過量是為了使滅火器內的小蘇打充分反應,釋放出足量的二氧化碳,以達到滅火的目的。
食用功能
明礬可用於熬綠豆稀飯,主要作用是使綠豆更容易被煮爛。
明礬還可用於製備鋁鹽、油漆、鞣料、媒染劑、造紙、防水劑等。
製備方法
1.天然明礬石加工法將明礬石破碎、經焙燒、脫水、風化、蒸汽浸取、沉降、結晶、粉碎,製得硫酸鋁鉀成品。
2.鋁礬土法用硫酸分解鋁礬土礦生成硫酸鋁溶液,再加硫酸鉀反應,經過濾、結晶、離心脫水、乾燥製得硫酸鋁鉀產品。
3.重結晶法粗明礬加水煮沸、蒸發、結晶、分離、乾燥製得硫酸鋁鉀成品。
4.氫氧化鋁法將氫氧化鋁溶於硫酸,再加入計量的硫酸鉀溶液加熱反應、經過濾、濃縮、結晶、離心分離、乾燥、製得硫酸鋁鉀成品。
5.將18.37g硫酸鉀溶於70g100℃的水中,另將70.24g十八水硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶於60g100℃的水中。趁熱將這兩種溶液混合,在不停的攪拌下使混合液慢慢冷卻。當溶液冷卻到20℃時,可獲得約85g十二水硫酸鋁鉀的結晶。
6.採用重結晶法。將工業品硫酸鋁鉀加水溶解,然後經淨化、除雜質、過濾、濃縮、結晶、離心脫水、乾燥,製得硫酸鋁鉀。
7.原料產地:中國產地有安徽省廬江礬礦等。浙江蒼南縣礬山鎮因蘊藏豐富的明礬礦石而被譽為“世界礬都”。它的明礬礦石儲量約占世界60%、中國80%,礦藏分布在相鄰的五條礦帶上。
化學鑑定
(1)取本品約0.5g,加水5ml,使其溶解,濾過,濾液照下述方法試驗:①取濾液1ml,加氫氧化鈉試液,即生成白色膠狀沉澱;分離,沉澱能在過量的氫氧化鈉中溶解。(檢查鋁鹽)②取濾液1ml,加氨試液至生成白色膠狀沉澱,滴加茜素磺酸鈉指示液數滴,沉澱即顯櫻紅色。(檢查鋁鹽)③取濾液1ml,加氯化鋇試液,即生成白色沉澱;分離,沉澱在鹽酸或硝酸中均不溶解。(檢查硫酸鹽)④取濾液1ml,加醋酸鉛試液,即生成白色沉澱;分離,沉澱在醋酸銨試液或氫氧化鈉試液中溶解。(檢查硫酸鹽)
(2)取鉑絲,用鹽酸濕潤後,蘸取本品粉末,在無色火焰中燃燒,火焰即顯紫色(隔藍色玻璃透視)。(檢查鉀鹽)
安全性
危害
明礬的主要成分是十二水合硫酸鋁鉀,當明礬作為食品添加劑,被人食用後,基本不能排出體外,它將永遠沉積在人體內。明礬中的鋁不是人體需要的微量元素,過量攝入會影響人體對鐵、鈣等成分的吸收,從而導致貧血和骨質疏鬆,毒副作用主要表現為明礬可以殺死腦細胞,使人提前出現腦萎縮、痴呆等症狀。
食品禁用
中國早在20世紀80年代就曾禁止過鋁製餐具的使用及明礬作為食品添加劑,2003年世界衛生組織曾將明礬列為有害食品添加劑。
國家衛計委等五部門規定,從2014年7月1日開始,饅頭、發糕等麵製品(除油炸麵製品、掛漿用的麵糊、裹粉、煎炸粉外)不能添加含鋁膨鬆劑硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨,也就是俗稱的“明礬”,複合型膨鬆劑(即泡打粉)的主要成分也是上述兩種物質。膨化食品中,不再允許使用任何含鋁食品添加劑。
史料記載
1.《雷公炮炙論》。
⒉《吳普本草》:礬石,生河西或隴西,或武都石門。采無時。⒊陶弘景:今出益州北部西川,從河西來,色青白,生者名馬齒礬,已煉成絕白,蜀人又以當硝石,名白礬。其黃黑者名雞屎礬,不入藥。俗中合藥,皆先火熬令沸燥,以療齒痛,多即壞齒,是傷骨之證,而雲堅骨齒,誠為疑也。
⒋《唐本草》:礬石有五種,青礬、白礬、黃礬、黑礬、絳礬。然白礬多入藥用,青、黑二礬療疳及諸瘡,黃礬亦療瘡生肉,兼染皮用之,其絳礬本來綠色,新出窟未見風者,正如瑠璃,陶及今人謂之石膽,燒之赤色,故名絳礬矣。出瓜州。
⒌《本草圖經》:今白礬(生)晉州、慈州無為軍。又有礬精、礬蝴蝶,皆煉白礬時,候其極沸,盤心有濺益者如物飛出,以鐵匕接之,作蟲形者,礬蝴蝶也。但成塊光瑩如水晶者,礬精也。此二種入藥,力緊於常礬也。又有一種柳絮礬,亦出礬處有之,煎煉而成,輕虛如綿絮,故以名之。今醫家用治痰壅及心肺煩熱,甚佳。劉禹錫《傳信方》治氣痢巴石丸,取白礬一大斤,以炭火淨地燒令汁盡,則其色如雪,謂之巴石。或雲白礬中青黑者名巴石 。
民間傳說
古時候,在雲南省有個苦孩子叫白凡,和爹爹住在一間破草屋裡。他們的草房外有株很高的樹。每當夏季,這棵樹都會開出黃色的小花,花落了,就會長出黑色的果實。白凡很喜歡這樹,這棵樹也以其樹蔭盡心盡力守護著這破草房,使它免受風吹雨打和日曬。有一天,白凡夢見這棵大樹變成英偉的王子。他自稱訶黎勒,本是來自遙遠的南方,現在要回去,“我們朋友一場,我要走了,臨走前送你這些東西留念,記住,需要時給你老爹吃。”
白凡驚醒,屋前的大樹不見了,遺下一包大樹的果實,還有一包無色透明、閃亮的晶體。不久,該地發生了流行病,老人都腹瀉不止。白凡的老爹亦不例外,他把王子留下的兩包東西煨燒成灰,再細搗細篩成散,用粥調和,餵給老爹吃。老爹的腹瀉止住了,白凡又將藥分給其它老人,治好他們的腹瀉毛病。從此,用這兩種東西製藥的方法就傳開了。人們因而將那包種子稱為“訶黎勒”,晶體則稱為白礬。
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中草藥大盤點
中藥主要由植物藥(根、莖、葉、果)、動物藥(內臟、皮、骨、器官等)和礦物藥組成。因植物藥占中藥的大多數,所以中藥也稱中草藥。中國各地使用的中藥已達5000種左右,把各種藥材相配伍而形成的方劑,更是數不勝數。經過幾千年的研究,形成了一門獨立的科學——本草學。 |