Natria aluminiato

Natria aluminiato
Dosiero:Sodium aluminate.png
Kristala strukturo de la Natria aluminiato
3D Kemia strukturo de la Natria aluminiato
Kemia formulo	NaAlO2
CAS-numero-kodo	1302-42-7
ChemSpider kodo	14083
PubChem-kodo	14766
Fizikaj proprecoj
Aspekto	blanka aŭ klarflaveca pulvoro, higroskopa kaj senodora
Molmaso	81,961136 g mol−1
Denseco	1,5 g/cm3
Refrakta indico	Ŝablono:Refraktindico
Fandopunkto	Ŝablono:GdC (Ŝablono:GdF; 1,920 K)
Solvebleco	Akvo:solvebla
Solvebleco	Etanolo:solvebla
Sekurecaj Indikoj
Risko	R36/37/38
Pridanĝeraj indikoj
Danĝero Ŝablono:Danĝerosimboloj
GHS etikedigo de kemiaĵoj
GHS Damaĝo-piktogramo	Ŝablono:GHS Piktogramo
GHS Signalvorto	Damaĝa substanco
GHS Deklaroj pri damaĝoj	Ŝablono:H-Frazoj
GHS Deklaroj pri antaŭgardoj	Ŝablono:P-Frazoj
Escepte kiam indikitaj, datumoj estas prezentataj laŭ iliaj normaj kondiĉoj pri temperaturo kaj premo (Ŝablono:GdC kaj 100 kPa)

Natria aluminiato, aluminiato de natrio aŭ NaAlO₂ estas grava komerca neorganika kemia kombinaĵo, efektiva fonto de aluminia hidroksido por multaj industriaj kaj teknikaj aplikoj. Pure anhidra natria aluminiato estas blanka kristaleca solido posedanta formulon varie donata kiel NaAlO₂, NaAl(OH)2, Na₂O.Al₂O₃ aŭ NaAl₂O₄. Komerca natria aluminiato disponeblas kiel solvaĵo aŭ solide.

Aliaj rilataj kombinaĵoj, kelkfoje nomataj natriaj aluminatoj, preparatas per reakcio de Na₂O kaj Al₂O₃ estas Na₅AlO₄, kiu enhavas diskretajn anjonojn AlO₄⁵⁻, Na₇Al₃O₈ kaj Na₁₇Al₁₅O₁₆, kiuj enhavas kompleksajn polimerajn anjonojn, kaj NaAl₁₁O₁₇, antaŭe erare kreditata kiel β-alumino, alia formo de aluminia oksido.

Strukturo

Anhidra natria aluminiato posedas tridimensiajn strukturon el angulo ligita al kvaredra AlO₄. La hidrata formo NaAlO₂ . 5/4H₂O posedas tavolojn el kvaredra AlO₄ kunigitajn al ringoj kaj la tavoloj estas kune konservitaj per natriaj anjonoj kaj akvomolekuloj ligitaj de hidrogeno al oksigenatomoj en la kvaredra AlO₄.

Produktado

Natria aluminiato manufakturiĝas per dissolvo de metala aluminio aŭ aluminia hidroksido en solvaĵo de kaŭstika sodo. Gibbsito aŭ aluminia hidroksido povas dissolviĝi en 20%-25% akvosolvaĵo de natria hidroksido sub temperaturo proksima de la bolpunkto. La uzo de pli koncentrita solvaĵoj de natria hidroksido rezultas en duonsolida produkto.

La procezo devas okazi en vaporvarmigitaj ujoj el nikelo aŭ ŝtalo, kaj la aluminia hidroksido devas boli per proksimume 50% da akva kaŭstika sodo ĝis pulpo-formado. La fina miksaĵo devas elŝargiĝi en tankon kaj malvarmiĝi. Solida maso enhavanta ĉirkaŭ 70% da NaAlO₂ estiĝas. Post komplete muelita, la produkto estas senhidratigita en rotacia forno. La rezulta produkto enhavas 90% da NaAlO₂ kaj 1% da akvo, kune kun 1% da libera NaOH.

Sintezo

Natria aluminiato estiĝas pere de reakcio inter akvosolvaĵo de natria hidroksido kaj metala aluminio:

$\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

aŭ pere de natria oksido kun aluminia trioksido sub alta temperaturo:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}𝖠{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{900^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Natria karbonato ankaŭ reakcias kun alumino por esti natrian aluminiaton:

$𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖠{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{1000^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Natria aluminiato estiĝas pere de dissolvado de natria hidroksido kaj aluminio fandita:

$\mathrm{𝟤}\mathsf{(}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\cdot }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{)}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖠𝗅\stackrel{400^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

Natria aluminiato senhidratiĝas sub alta temperaturo:

$𝖭𝖺\mathsf{[}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}\stackrel{800^{o}C}{\to }𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Reakcioj

Natria aluminiato rapide reakcias kun varma akvo:

$𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }$

En alkala medio ĝi reakcias kun akvo por esti kvarhidroksoaluminiato de natrio:

$𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{O{H}^{-}}{\to }𝖭𝖺\mathsf{[}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}$

Ĝi malkomponiĝas per diluitaj acidoj al ĝiaj respektivaj saloj:

$𝖭𝖺𝖠𝗅{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖠𝗅𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Literaturo

• Chemical Book
• NIST National Institute of Standards and Technology
• Common Chemistry
• ChemNet
• GuideChem
• Chemistry ReferenceŜablono:404
• Chembase.cnŜablono:404