Про метаалюминаты
Початківці виробники глинозему, напевно, задавалися питанням: “Як з оксиду алюмінію отримати метаалюминат натрію?”
Алюмінати використовуються в широкому виробництві для прискорення деяких реакцій, фарбування тканин та отримання глинозему.
Ліричний відступ: глинозем – це, по суті, і є оксид алюмінію Al2О3.
Зазвичай оксид добувають з метаалюминатов, але тут буде розглянуто “зворотний” спосіб.
Отже, щоб отримати наш алюмінат, потрібно просто змішати оксид натрію з оксидом алюмінію при дуже високій температурі.
Трапиться реакція з’єднання – Al2О3 + Na2О = 2NaAlO2
Для нормального протікання потрібна температура в 1200°C.
Можна простежити за зміною енергії Гіббса в реакції:
Na2O(к.)+ Al2O3(к.)= 2NaAlO2(к.), ΔG0298= -175 кДж.
Ще один ліричний відступ:
Енергія Гіббса (або “вільна енергія Гіббса”) – це залежність, яка існує між ентальпією (енергією, доступною для перетворень) і ентропією (заходом “хаосу, безладу в системі). Абсолютне значення виміряти неможливо, тому вимірюються зміни під час протікання процесу. Формула: G (енергія Гіббса) = Н (зміна ентальпії між продуктами і вихідними речовинами реакції) – Т (температура) * S (зміна ентропії між продуктами та джерела). Вимірюється в Джоулях.
Як з оксиду алюмінію отримати алюмінат?
Для цього підійде і той спосіб, який був розглянутий вище – з глиноземом і натрієм.
Оксид алюмінію, змішаний з оксидом іншого металу при високих температурах, і дає метаалюминат.
Але ще можна сплавити гідроксид алюмінію з лугом у присутності оксиду вуглецю СО:
Al(ОН)3 + NaOH = NaAlO2 + 2Н2О.
Приклади:
- Al2О3 + 2КОН = 2KAlO2 + Н2О (тут глинозем розчиняється в їдкого лугу калію) – алюмінат калію;
- Al2О3 + Li2О = 2LiAlO2 – алюмінат літію;
- Al2О3 + СаО = СаО × Al2О3 – сплавлення оксиду кальцію з окисом алюмінію.
