Natrijev aluminat

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Natrijev aluminat
Unit cell of NaAlO2.png
IUPAC-ime natrijev aluminijev dioksid
Druga imena natrijev aluminijev dioksid,
natrijev metaaluminat
Identifikatorji
Številka CAS 1302-42-7
PubChem 14766
EINECS število 215-100-1
SMILES
InChI
Lastnosti
Molekulska formula NaAlO2
Molekulska masa 81,97 g/mol
Videz bel, včasih tudi rumenkast, higroskopen prah
Vonj brez vonja
Gostota 1,5 g/cm3
Tališče

1650 °C, 1923 K, 3002 °F

Topnost (voda) topen
Topnost topen v etanolu
Lomni količnik (nD) 1,566
Struktura
Kristalna struktura ortorombska
Termokemija
Standardna tvorbena
entalpija
ΔfHo298
-1133,2 kJ/mol
Standardna molarna
entropija
So298
70,4 J/mol K
Specifična toplota, C 73,6 J/mol K
Nevarnosti
Glavne nevarnosti Hazard C.svg jedko (C)
R-stavki R34
S-stavki S20, S26, S36/37/39, S45
Plamenišče ni vnetljiv
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za
material v standardnem stanju (pri 25 °C, 100 kPa)

Natrijev aluminat je pomembna anorganska spojina s poenostavljeno formulo NaAlO2. Je vmesni produkt v proizvodnji glinice po Bayerjevem postopku in surovina za mnogo drugih kemičnih procesov. Čista brezvodna spojina (anhidrid) je bela kristalasta trdnina s formulami NaAlO2, NaAl(OH)4 (hidrat),[1] Na2O•Al2O3 ali Na2Al2O4. Tržni natrijev aluminat se dobavlja trden ali v raztopini.

Natrijev aluminat se včasih imenujejo tudi spojine, pripravljene iz Na2O in Al2O3. Mednje spadajo Na5AlO4, ki vsebuje diskretne anione AlO5−
4
, Na7Al3O8 in Na17Al5O16, ki vsebujeta kompleksne polimerne anione, in NaAl11O17, za katerega so bili dolgo časa prepričani, da je β-glinica oziroma β-aluminijev oksid.[2][3]

Struktura[uredi | uredi kodo]

Brezvodni natrijev aluminat, NaAlO2, tvori prostorsko mrežo z vogali povezanih tetraedrov AlO4. Hidrirana oblika, NaAlO2•5/4H2O, je zgrajena iz slojev v obroče poveznih tetraedrov AlO4. Sloje povezujejo natrijevi ioni in vodikove vezi med vodikovimi atomi v molekuli vode in kisikovimi atomi v tetraedrih AlO4.[4]

Pridobivanje[uredi | uredi kodo]

  • Z raztapljanjem aluminija v raztopini natrijevega hidroksida:
Ko reakcije steče, je zelo eksotermna. Spremlja jo burno razvjanje vodika, zato je bila potencialni vir vodika za vozila z vodikovimi motorji. Raztopina produktov bolj verjetno vsebuje ione [Al(OH)4] ali morda [Al(H2O)2(OH)4].[5]
  • S kalciniranjem natrijevega tetrahidroksoaluminata:
  • Industrijsko se proizvaja z raztapljanjem aluminijevega hidroksida (gibsit) v 20-25 % raztopini natrijevem hidroksida pri temperaturi malo pod vreliščem
Produkt vsebuje 90% NaAlO2, 1% vode in 1% prostega NaOH.

Kemijske lastnosti[uredi | uredi kodo]

  • V reakciji z vodo s pretvori v aluminijev in natrijev hidroksid:
  • V alkalnem z vodo tvori natrijev tetrahidroksoaluminat:
  • S kislinami tvori pripadajoče natrijeve in aluminijeve soli in vodo:

Uporaba[uredi | uredi kodo]

Pri obdelavi vode se uporablja kot dodatek v sistemih za mehčanje vode, kot koagulant, ki zboljša flokulacijo koloidnih delcev, in za odstranjevanje raztopljenih silikatov in fosfatov.

V gradbeništvu se uporablja za pospeševanja strjevanja betona, predvsem pri zmrzovanju.

Uporablja se tudi v papirni industriji, za izdelavo ognjeodporne opeke, proizvodnjo glinice in drugo.

Raztopine natrijevega aluminata so vmesni produkti v proizvodnji zeolitov.[6]

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. Aluminium. chemguide.co.uk.
  2. M.G. Barker, P.G. Gadd, M.J. Begley. Identification and characterisation of three novel compounds in the sodium–aluminium–oxygen system. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1984, 1139–1146, doi: 10.1039/DT9840001139.
  3. Holleman, A. F.; et al. (2001). Inorganic Chemistry. (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5. 
  4. J.A. Kaduk, S. Pei. Crystal Structure of Hydrated Sodium Aluminate, NaAlO2•5/4H2O, and Its Dehydration Product. Journal of Solid State Chemistry 115, 1 (1995): 126–139.
  5. N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements. 2. izdaja. Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  6. A. Dyer (1994). Encyclopedia of Inorganic Chemistry. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0.