Főmenü megnyitása
Nátrium-aluminát
Unit cell of NaAlO2.png
IUPAC-név nátrium-aluminát
Más nevek nátrium-alumínium-oxid,
nátrium-metaaluminát,
aluminát ((AlO2)) nátriumsó
Kémiai azonosítók
CAS-szám 1302-42-7
PubChem 14766
EINECS-szám 215-100-1
SMILES
O=[Al-]=O.[Na+]
InChI
InChI=1S/Al.Na.2O/q-1;+1;;
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet NaAlO2
Moláris tömeg 81,97 g/mol
Megjelenés fehér por (olykor halványsárgás)
higroszkópos
Szag szagtalan
Sűrűség 1,5 g/cm³
Olvadáspont 1650 °C
Oldhatóság (vízben) oldható
Oldhatóság oldható alkoholokban
Törésmutató (nD) 1,566
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet rombos
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
−1133,2 kJ/mol
Standard moláris
entrópia
So298
70,4 J/mol K
Hőkapacitás, C 73,6 J/mol K
Veszélyek
Lobbanáspont nem éghető
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nátrium-aluminát kereskedelmi szempontból fontos szervetlen vegyület. Alumínium-hidroxid-forrásként sok ipar hasznosítja. A tiszta nátrium-aluminát kristályos, fehér, szilárd anyag, jelölésére többfajta képletet is használnak: NaAlO2, NaAl(OH)4 (hidratált),[1] Na2O·Al2O3 vagy Na2Al2O4. A kereskedelemben oldatként vagy szilárd formában kapható.

Van néhány hasonló vegyület, amelyeket néha szintén nátrium-aluminátnak hívnak, viszont képletük más. Ilyen a nátrium-oxid és alumínium-oxid reakciójával kapott Na5AlO4, mely AlO45− anionokat tartalmaz; az Na7Al3O8 és az Na17Al5O16, melyekben komplex polimer anion található és az NaAl11O17, melyet korábban β-Al2O3-nak – az alumínium-oxid egyik módosulatának – véltek.[2][3]

SzerkezeteSzerkesztés

A vízmentes NaAlO2 háromdimenziós térrácsának vázát csúcsukon összekapcsolódó AlO4 tetraéderek alkotják. Az NaAlO2·5/4 H2O hidratált formában gyűrűvé kapcsolódó AlO4 tetraéder rétegek találhatók, melyeket nátriumionok és vízmolekulák tartanak össze, utóbbiak hidrogénkötéssel kapcsolódnak az AlO4 oxigénatomjaihoz.[4]

GyártásaSzerkesztés

Leggyakrabban úgy gyártanak nátrium-aluminátot, hogy alumínium-hidroxidot adnak nátrium-hidroxid oldatához. Az alumínium-hidroxid (gibbsit) forrásponthoz közeli hőmérsékletű, 20-25%-os nátrium-hidroxid oldatban oldódik fel. Töményebb NaOH oldat használata egy félszilárd anyagot eredményez. A folyamatot gőzzel hevített nikkelből vagy acélból készült reaktorban kell végezni, az alumínium-hidroxidot körülbelül 50%-os NaOH oldattal kell forralni, amíg pépes nem lesz. A keveréket ezután ki kell önteni egy tartályba, majd hagyni kell kihűlni, így kb. 70% nátrium-aluminátot tartalmazó szilárd massza keletkezik. A felaprított anyagot dehidratálni kell: forgó kemencében közvetlenül vagy közvetve égő hidrogéngázzal melegítik. A keletkező anyag 90% nátrium-aluminátot, 1% vizet, valamint 1% szabad nátrium-hidroxidot tartalmaz.

Alumínium reakciója lúgokkalSzerkesztés

Nátrium-hidroxid és elemi állapotú alumínium reakciójával is állítható elő nátrium-aluminát, mivel az alumínium amfoter jellegű. A reakció nagyon erős hőfejlődéssel jár (exoterm). A folyamatban heves hidrogénfejlődés tapasztalható. A reakciót olykor az alábbi formában írják fel:

 ,

azonban a reakció során az oldatban valószínűleg [Al(OH)4] vagy [Al(H2O)2(OH)4] ion keletkezik.[5]

Vannak javaslatok rá, hogy ezt a reakciót hidrogénnel működő autók lehetséges üzemanyagforrásaként használják.[forrás?]

FelhasználásaiSzerkesztés

A vízlágyítószerek egyik segédanyaga, koagulánsként a flokkuláció javítására szolgál, valamint az oldott szilikátokat és foszfátokat is kivonja a vízből.

Az építőiparban a beton megkötésének gyorsítására használják, elsősorban amikor fagypont alatti hőmérsékletben dolgoznak.

Felhasználják még tűzálló téglák és timföld gyártásakor, a papíriparban stb. is.

Zeolitgyártásnál a nátrium-aluminát oldatai köztitermékek.[6]

FordításSzerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a Sodium aluminate című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

ForrásokSzerkesztés

  1. Aluminium. chemguide.co.uk
  2. "Identification and characterisation of three novel compounds in the sodium–aluminium–oxygen system", Marten G. Barker, Paul G. Gadd and Michael J. Begley, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1984, 1139–1146, doi:10.1039/DT9840001139
  3. Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0-12-352651-5
  4. "The Crystal Structure of Hydrated Sodium Aluminate, NaAlO2·5/4H2O, and Its Dehydration Product", James A. Kaduk, Shiyou Pei, Journal of Solid State Chemistry, 115, 1, 1995, 126–139, doi:10.1006/jssc.1995.1111
  5. Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 301. o. (1999). ISBN 963-18-9144-5 
  6. Alan Dyer, (1994), Encyclopedia of Inorganic Chemistry, R. Bruce King (ed.), John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93620-0