Синонимы: металалюминат натрия, Sodium aluminate, сложный окисел натрия и алюминия, NaAlO2
Алюминат натрия - важный источник гидроксида алюминия, который используется во многих промышленных и технических отраслях. Чистый алюминат натрия (безводный) представляет собой белое, иногда светло-желтое кристаллическое твердое вещество, которое может выражаться разными формулами: NaAlO2, NaAl(OH)4 (гидратированный), Na2O•Al2O3 или Na2Al2O4. Коммерчески алюминат натрия используют в виде раствора или твердого тела.
Безводный алюминат натрия, NaAlO2, содержит трехмерные рамки в углу связанные в AlO4 тетраэдры. Гидратированная форма NaAlO2•5/4H2O имеет слои AlO4-тетраэдров, объединенные в кольца и слои, скрепленные ионами натрия и молекулами воды, AlO4- тетраэдры с атомами кислорода имеют водородные связи.
Получение алюмината натрия
Алюминат натрия производится путем растворения гидроксида алюминия в каустической соде (NaOH). Гидроксид алюминия (гиббсит) растворяется в 20-25% водном растворе NaOH при температуре, близкой к точке кипения. Использование более концентрированного раствора NaOH приводит к образованию полутвердого продукта. Этот процесс должен осуществляться в обогреваемом паром сосуде из никеля или стали. Конечную смесь выливают в бак и охлаждают, в результате получается твердая масса, содержащей около 70% NaAlO2. После дробления, этот продукт обезвоживается во вращающейся печи, нагретой прямым или косвенным путем сжигания водорода. Полученный продукт содержит 90% NaAlO2 и 1% воды, вместе с 1% свободным NaOH.
Алюминат натрия образуется также при действии гидроксида натрия на элементарный алюминий, который является амфотерным металлом. Реакция сильно экзотермична, сопровождается быстрым выделением газа водорода:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
Однако в растворе могут также присутствовать [Al(OH)4]-ион или [Al(H2O)2(OH)4]-ион.
Эта реакция была предложена в качестве потенциального источника топлива для автомобилей на водороде.
Применение алюмината натрия
Алюминат натрия используется при обработке воды: в качестве дабавки для смягчения воды, в качестве коагулянта, для улучшения флокуляции (образование рыхлых хлопьеподобных агрегатов из мелких частиц дисперсной фазы), а также для удаления растворенного кремнезема и фосфатов.
В технологии строительства, алюминат натрия используется для ускорения затвердевания бетона, главным образом при работе в холодное время года.
Алюминат натрия также используется в бумажной промышленности, для производства огнеупорного кирпича, производства глинозема и так далее.
Алюминат натрия является промежуточными продуктом при получении цеолитов.
Примечание
Работать с веществом в хорошо проветриваемом помещении, использовать средства индивидуальной защиты.
