Natrijev aluminat

Imena
IUPAC ime natrijev aluminijev dioksid
Druga imena natrijev aluminijev dioksid, natrijev metaaluminat
Identifikatorji
Številka CAS	1302-42-7
3D model (JSmol)	Interaktivna slika
ECHA InfoCard	100.013.728
EC število	215-100-1
PubChem CID	14766
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID90872314 DTXSID3051206, DTXSID90872314
InChI InChI=1S/Al.Na.2O/q-1;+1;; Key: IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N
SMILES O=[Al-]=O.[Na+]
Lastnosti
Kemijska formula	NaAlO2
Molska masa	81,97 g/mol
Videz	bel, včasih tudi rumenkast, higroskopen prah
Vonj	brez vonja
Gostota	1,5 g/cm3
Tališče	1.650 °C (3.000 °F; 1.920 K)
Topnost v vodi	topen
Topnost	topen v etanolu
Lomni količnik (nD)	1,566
Struktura
Kristalna struktura	ortorombska
Termokemija
Specifična toplota, C	73,6 J/mol K
Standardna molarna entropija So298	70,4 J/mol K
Std tvorbena entalpija (ΔfH⦵298)	-1133,2 kJ/mol
Nevarnosti
Glavne nevarnosti	jedko (C)
R-stavki (zastarelo)	R34
S-stavki (zastarelo)	S20, S26, S36/37/39, S45
Plamenišče	ni vnetljiv
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa).
Sklici infopolja

Natrijev aluminat je pomembna anorganska spojina s poenostavljeno formulo NaAlO₂. Je vmesni produkt v proizvodnji glinice po Bayerjevem postopku in surovina za mnogo drugih kemičnih procesov. Čista brezvodna spojina (anhidrid) je bela kristalasta trdnina s formulami NaAlO₂, NaAl(OH)₄ (hidrat),^[1] Na₂O•Al₂O₃ ali Na₂Al₂O₄. Tržni natrijev aluminat se dobavlja trden ali v raztopini.

Natrijev aluminat se včasih imenujejo tudi spojine, pripravljene iz Na₂O in Al₂O₃. Mednje spadajo Na₅AlO₄, ki vsebuje diskretne anione AlO⁵⁻
₄, Na₇Al₃O₈ in Na₁₇Al₅O₁₆, ki vsebujeta kompleksne polimerne anione, in NaAl₁₁O₁₇, za katerega so bili dolgo časa prepričani, da je β-glinica oziroma β-aluminijev oksid.^[2][3]

Brezvodni natrijev aluminat, NaAlO₂, tvori prostorsko mrežo z vogali povezanih tetraedrov AlO₄. Hidrirana oblika, NaAlO₂•5/4H₂O, je zgrajena iz slojev v obroče poveznih tetraedrov AlO₄. Sloje povezujejo natrijevi ioni in vodikove vezi med vodikovimi atomi v molekuli vode in kisikovimi atomi v tetraedrih AlO₄.^[4]

• S taljenjem zmesi aluminijevega oksida in natrijevim oksidom, natrijevim hidroksidom ali natrijevim karbonatom:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}O+Al_{2}O_{3}\ {\xrightarrow {1200^{o}C}}\ 2NaAlO_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2NaOH+Al_{2}O_{3}\ {\xrightarrow {900^{o}C}}\ 2NaAlO_{2}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}CO_{3}+Al_{2}O_{3}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2NaAlO_{2}+CO_{2}}}}$

• Z raztapljanjem aluminija v raztopini natrijevega hidroksida:

${\displaystyle {\mathsf {2NaOH+2H_{2}O+2Al\ {\xrightarrow {\ }}2NaAlO_{2}+3H_{2}}}}$

Ko reakcije steče, je zelo eksotermna. Spremlja jo burno razvjanje vodika, zato je bila potencialni vir vodika za vozila z vodikovimi motorji. Raztopina produktov bolj verjetno vsebuje ione [Al(OH)₄]⁻ ali morda [Al(H₂O)₂(OH)₄]⁻.^[5]

• S kalciniranjem natrijevega tetrahidroksoaluminata:

${\displaystyle {\mathsf {Na[Al(OH)_{4}]\ {\xrightarrow {800^{o}C}}\ NaAlO_{2}+2H_{2}O}}}$

• Industrijsko se proizvaja z raztapljanjem aluminijevega hidroksida (gibsit) v 20-25 % raztopini natrijevem hidroksida pri temperaturi malo pod vreliščem

${\displaystyle {\mathsf {Al(OH)_{3}+NaOH\ {\xrightarrow {\ }}NaAlO_{2}+2H_{2}O}}}$

Produkt vsebuje 90% NaAlO₂, 1% vode in 1% prostega NaOH.

• V reakciji z vodo s pretvori v aluminijev in natrijev hidroksid:

${\displaystyle {\mathsf {NaAlO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ NaOH+Al(OH)_{3}\downarrow }}}$

• V alkalnem z vodo tvori natrijev tetrahidroksoaluminat:

${\displaystyle {\mathsf {NaAlO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {OH^{-}}}\ Na[Al(OH)_{4}]}}}$

• S kislinami tvori pripadajoče natrijeve in aluminijeve soli in vodo:

${\displaystyle {\mathsf {NaAlO_{2}+4HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ NaCl+AlCl_{3}+2H_{2}O}}}$

Pri obdelavi vode se uporablja kot dodatek v sistemih za mehčanje vode, kot koagulant, ki zboljša flokulacijo koloidnih delcev, in za odstranjevanje raztopljenih silikatov in fosfatov.

V gradbeništvu se uporablja za pospeševanja strjevanja betona, predvsem pri zmrzovanju.

Uporablja se tudi v papirni industriji, za izdelavo ognjeodporne opeke, proizvodnjo glinice in drugo.

Raztopine natrijevega aluminata so vmesni produkti v proizvodnji zeolitov.^[6]