«Алюминаты»

так называются соединения, которые производятся от глиноземных гидратов или гидратов окиси алюминия (см. Алюминий) через замещение водорода гидроксильных групп металлами. Так, исходя из нормального гидрата Al₂(OH)₆, можно перейти к алюминату натрия Al₂(ONa)₆, при чем на место 6 атомов водорода вступает 6 атомов натрия; такой алюминат образуется при сплавлении глинозема с содой и боксита с содой или серно-натровой солью и углем, далее, при накаливании криолита с известью; он имеет применение в красильном деле в качестве протравы. От гидрата Al₂O₂(OH)₂производятся различного рода соединения, являющиеся в природе в виде минералов, каковы, например, алюминат магния Al₂O₂(O₂Mg), или шпинель, цинковый алюминат Al₂O₂(O₂Zn) — автомолит и ганит, алюминат бериллия Al₂O₂(O₂Ве), или хризоберилл. Алюминаты можно рассматривать также как соединения соответственных оснований с глиноземом, причем этот последний играет роль кислоты; алюминат магния представлял бы тогда глиноземную магнезию MgO·Al₂O₃. Эбельмен получил синтетически природные алюминаты, напр. кристаллическую шпинель, сильным прокаливанием смеси глинозема и магнезии с прибавкой буры.

соли алюминиевых кислот: ортоалюминиевой H₃AlO₃, метаалюминиевой HAlO2 и др. В природе наиболее распространены А. общей формулы R[Al₂O₄], где R — Mg, Са, Be, Zn и др. Среди них различают: 1) октаэдрические разновидности, т. н. Шпинели— Mg[Al₂0₄] (благородная шпинель), Zn[Al₂O₄] (ганитовая или цинковая шпинель) и др. и 2) ромбические разновидности — Be[Al₂O₄] (хризоберилл) и др. (в формулах Минералов атомы, составляющие структурную группу, обычно заключают в квадратные скобки).

А. щелочных металлов получают при взаимодействии Al или Al(OH)₃ с едкими щелочами: Al(OH)₃ + KOH = KAlO2 + 2H₂O. Из них А. натрия NaAlO2, образующийся при щелочном процессе получения глинозёма (см. Алюминия окись), применяют в текстильном производстве как протраву. А. щёлочноземельных металлов получают сплавлением их окислов с Al₂O₃; из них А. кальция CaAl₂O₄ служит главной составной частью быстро твердеющего глинозёмистого цемента.

Практическое значение приобрели А. редкоземельных элементов. Их получают совместным растворением окислов редкоземельных элементов R₂0₃ и Al(NO₃)₃ в азотной кислоте, выпариванием полученного раствора до кристаллизации солей и прокаливанием последних при 1000—1100°С. Образование А. контролируется рентгеноструктурным, а также химическим фазовым анализом. Последний основан на различной растворимости исходных окислов и образуемого соединения (А., например, устойчивы в уксусной кислоте, в то время как окислы редкоземельных элементов хорошо растворяются в ней). А. редкоземельных элементов обладают большой химической стойкостью, зависящей от температур их предварительного обжига; в воде устойчивы при высоких температурах (до 350°С) под давлением. Наилучший растворитель А. редкоземельных элементов — соляная кислота. А. редкоземельных элементов отличаются высокой тугоплавкостью и характерной окраской. Их плотности составляют от 6500 до 7500 кг/м³.

----------------------------------------------------------------------------------------

| Соединение        | Окраска после обжига   | t_пл °C   |

|    | выше 1380°С  |    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| La AlO₃        | кремовая       | 2100    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Pr AlO₃        | жёлтая   | 2088    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Nd AlO₃        | сиреневая      | 1950    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Sm AlO₃       | кремовая       | 2020    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Eu AlO₃        | розовая         | 1940    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Gd AlO₃       | розовая         | 1960    |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Dy AlO₃        | розовая         | 1880    |

----------------------------------------------------------------------------------------

Микротвёрдость сплавленных А. редкоземельных элементов 16—17 Гн/м² (1600—1700 кгс/мм²) [микротвёрдость окислов редкоземельных элементов 4—4,7 Гн/м²(400—470 кгс/мм²)].

А. редкоземельных элементов являются перспективными материалами в производстве специальной керамики, оптических стекол, в ядерной технике и в др. отраслях народного хозяйства, успешно заменяя окислы редкоземельных элементов (см. также Редкоземельные элементы, Лантаноиды).

Лит.: Портной К. И.,Тимофеева Н. И., Синтез и свойства моноалюминатов редкоземельных элементов, «Изв. АН СССР. Неорганические материалы», 1965, т. 1, № 9; Тресвятский С. Г., Кушаковский В. И., Белеванцев В. С., Изучение систем Al₂O₃ — Sm₅O₃ и Al₂O₃ — Gd₂O₃, «Атомная энергия», 1960, т. 9, в. 3; Бондарь И. А., Виноградова Н. В., Фазовые равновесия в системе окись лантана — глинозем, «Изв. АН СССР. Сер. химическая», 1964, № 5.

К. И. Портной.

АЛЮМИНАТЫ - химические соединения оксида алюминия с оксидом др. металла. Алюминаты натрия NaAlO2 - протрава при крашении тканей. Алюминаты кальция Ca(AlO2)2 - главная составная часть быстротвердеющего глиноземистого цемента, YAlO3 - лазерный материал шпинели (алюминаты металлов II группы) используют в производстве огнеупорных материалов как полудрагоценные камни.

соединения типа оксидов состава mМ _х О _у*nА1₂ О ₃ (М-металл или металлы в степени окисления + 1, + 2 или + 3), а также гидроксо- и оксоалюминаты-комплексные соли, в к-рых гидроксо- и оксогруппы связаны с атомом А1, образуя анионный комплекс, напр. бис -(гексагидроксоалюминат) тристронция Sr, [А1(ОН)₆],, гексагидроксооксодиалюминат дикалия К ₂[А1₂ О(ОН)₆]. Многие А. типа двойных оксидов, напр. LaAlO₃, NaAlO₂, могут рассматриваться как соли А1(ОН)₃ или А1ООН, проявляющих в этих случаях кислотные св-ва.

Щелочные металлы образуют А. состава МА1О ₂, МА1₅ О ₈, МА1₁₁ О ₁₇ и МА1₁₃ О ₂₀ (см. табл.). А. типа МАlO₂ (кроме LiAlO₂) хорошо раств, в р-рах щелочей, в воде гидролизуются до А1 (ОН)₃. Щелочные р-ры содержат комплексные ионы [A1(OH)₄] и более сложные полимерные анионы. Из этих р-ров кристаллизуются гидроксо- и оксогидроксоалюминаты, состав к-рых определяется концентрацией щелочи и т-рой. В отличие от др. щелочных металлов Li образует не гидроксоалюминат, а труднорастворимый двойной гидроксид [LiOH*2H₂O] [2А1(ОН)₃], к-рый при взаимод. с к-тами дает двойные гидроксосоли Al-Li.

СВОЙСТВА АЛЮМИНАТОВ

* Т-ра полиморфного перехода.

К А. металлов II группы относятся шпинели -соед. общей ф-лы МА1₂ О ₄ с кубич. кристаллич. решеткой. Они встречаются в природе в виде минералов, напр. MgAl₂O₄ - благородная шпинель, ZnА1₂ О ₄ - ганит, ВеА1₂ О ₄ -хризоберилл. Кроме шпинелей, для Са, Sr и Ва известны А. др. состава, напр. Са ₃ А1₂ О ₆, Sr₄Al₂O₇, Ва ₃ А1₂ О ₆, SrAl₄O₇, ВаА1₁₂ О ₁₉. При взаимод. алюминатов Са, Sr и Ва (типа оксидов) с водой образуются гидроксоалюминаты. Известны также двойные гидроксиды Al-Mg и А1-Са, структура к-рых построена из чередующихся слоев гидроксидов А1 и соответствующего металла. При замещении части групп ОН на др. анионы образуются двойные гидроксосоли. Эти соед. осаждаются, напр., при взаимод. щелочей с р-рами, содержащими соли А1 и Mg.

Среди А. РЗЭ известны соед. состава МА1О ₃ (характерны для всех РЗЭ), М ₄ А1₂ О ₉, М ₃ А1₅ О ₁₂, МА1₁₁ О ₁₈, двойные А, к-рые включают РЗЭ и металл II группы, напр. CaYAlO₄, MgM₃AlO₇, SrMAlO₄. Соед. МА1О ₃ имеют искаженную структуру перовскита (кубич. кристаллич. решетка). А. состава М ₄ А1₂ О ₉ изоструктурны, кристаллизуются в моноклинной сингонии (пространств. группа Р2₁/с). > Соед. М ₃ А1₅ О ₁₂ кристаллизуются в кубические сингонии (типа граната).

А. типа оксидов тугоплавки; А. РЗЭ характеризуются высокой твердостью (~ 8 по Моосу), плотностью, стойкостью к действию к-т. Такие А. могут быть получены твердо-фазным синтезом из оксидов или разложением солей (нитратов, карбонатов и др.) при 1400-1800

алюмина́ты

химические соединения оксида алюминия с оксидом другого металла. Алюминат натрия NaAlO₂ — протрава при крашении тканей. Алюминат кальция Са(AlO₂)₂ — главная составная часть быстротвердеющего глинозёмистого цемента, YAlO₃ — лазерный материал, шпинели (алюминат металлов II группы периодической системы) используют в производстве огнеупорных материалов, как полудрагоценные камни.

* * *

АЛЮМИНА́ТЫ, химические соединения оксида алюминия с оксидом др. металла. Алюминаты натрия NaAlO₂ — протрава при крашении тканей. Алюминаты кальция Ca(AlO₂)₂ — главная составная часть быстротвердеющего глиноземистого цемента, YAlO₃ — лазерный материал шпинели (алюминаты металлов II группы) используют в производстве огнеупорных материалов как полудрагоценные камни.

соли алюм. кислот; А. натрия NaAlO₂ - промежуточный продукт в проиэ-ве оксида алюминия, применяется при крашении как протрава; А. кальция СаАl₂O₄ - гл. составная часть быстротвердеющего глинозёмистого цемента.

м. мн. ч. хим.

alluminati m pl

хим. соед. оксида алюминия с оксидом др. металла. А. натрия NaAlO₂ - протрава при крашении тканей. А. кальция Са(А1О₂)₂ - гл. составная часть быстротвердеющего глинозёмистого цемента, YAlO₃ - лазерный материал, шпинели (А. металлов II гр. пе-риодич. системы) используют в произ-ве огнеупорных материалов, как полудрагоценные камни.