алюминаты

АЛЮМИНАТЫ

соединения типа оксидов состава mМ_хО_у*nAl₂O₃ (М-металл или металлы в степени окисления + 1, +2 или + 3), а также гидроксо- и оксоалюминаты-комплексные соли, в которых гидроксо- и оксогруппы связаны с атомом А1, образуя анионный комплекс, напр. бис-(гексагидроксоалюминат) тристронция Sr, [А1(OH)₆],, гексагидроксооксодиалюминат дикалия K₂[Al₂O(OH)₆]. Многие А. типа двойных оксидов, напр. LaAlO₃, NaAlO₂, могут рассматриваться как соли А1(OH)₃ или А1ООН, проявляющих в этих случаях кислотные свойства.

Щелочные металлы образуют А. состава МА1O₂, МAl₅О₈, МAl₁₁О₁₇ и МAl₁₃O₂₀ (см. табл.). А. типа МAlO₂ (кроме LiAlO₂) хорошо раств, в растворах щелочей, в воде гидролизуются до А1 (OH)₃. Щелочные растворы содержат комплексные ионы [A1(OH)₄] и более сложные полимерные анионы. Из этих растворов кристаллизуются гидроксо- и оксогидроксоалюминаты, состав которых определяется концентрацией щелочи и температурой. В отличие от др. щелочных металлов Li образует не гидроксоалюминат, а труднорастворимый двойной гидроксид [LiOH*2H₂O] [2А1(OH)₃], который при взаимодействии с кислотами дает двойные гидроксосоли Al-Li.

^{СВОЙСТВА АЛЮМИНАТОВ}

_{* Температура полиморфного перехода.}

К А. металлов II группы относятся шпинели — соед. общей формулы МAl₂O₄ с кубич. кристаллической решеткой. Они встречаются в природе в виде минералов, напр. MgAl₂O₄ — благородная шпинель, ZnAl₂O₄ — ганит, ВеAl₂O₄-хризоберилл. Кроме шпинелей, для Ca, Sr и Ba известны А. др. состава, напр. Ca₃Al₂O₆, Sr₄Al₂O₇, Ва₃Al₂O₆, SrAl₄O₇, ВаAl₁₂O₁₉. При взаимодействии алюминатов Ca, Sr и Ba (типа оксидов) с водой образуются гидроксоалюминаты. Известны также двойные гидроксиды Al-Mg и А1-Са, структура которых построена из чередующихся слоев гидроксидов А1 и соответствующего металла. При замещении части групп OH на др. анионы образуются двойные гидроксосоли. Эти соед. осаждаются, напр., при взаимодействии щелочей с растворами, содержащими соли А1 и Mg.

Среди А. РЗЭ известны соед. состава МА1O₃ (характерны для всех РЗЭ), М₄Al₂O₉, М₃Al₅О₁₂, МAl₁₁О₁₈, двойные А, которые включают РЗЭ и металл II группы, напр. CaYAlO₄, MgM₃AlO₇, SrMAlO₄. Соед. МА1O₃ имеют искаженную структуру перовскита (кубич. кристаллич. решетка). А. состава М₄Al₂O₉ изоструктурны, кристаллизуются в моноклинной сингонии (пространств. группа Р2₁/с). Соед. М₃Al₅О₁₂ кристаллизуются в кубические сингонии (типа граната).

А. типа оксидов тугоплавки; А. РЗЭ характеризуются высокой твердостью (~ 8 по Моосу), плотностью, стойкостью к действию кислот. Такие А. могут быть получены твердо-фазным синтезом из оксидов или разложением солей (нитратов, карбонатов и др.) при 1400–1800 °C. А. РЗЭ состава МAlO₃ синтезируют осаждением аммиаком гидроксосоединений из растворов нитратов с послед. прокаливанием осадков. Гидроксоалюминаты щелочных металлов м. б. получены взаимод. раствора щелочи с А1(OH)₃.

Натрия алюминат — промсжут. продукт в производстве глинозема, протрава при крашении тканей и др. Кальция алюминаты-компоненты вяжущих материалов, в т. ч. портландцемента. Шпинели используют в производстве огнеупорных материалов, а также как полудрагоценные камни; А. РЗЭ и металлов II группы применяют в производстве электрокерамики, материалов для деталей радиоэлектроники, YA1O₃-лазерный материал.

^{Лит.: Еремин Н. И., Волохов Ю. А., Миронов В. Е., "Успехи химии", 1974, т. 43, № 2, с. 224–51; Данилов В. П., Лепешков И. Н., в сб.: 12-й Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Неорганическая химия, в. 1, М., 1981, с. 29–30; Соединения редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов I-III групп, М., 1983, с. 160–209.}

_{В. П. Данилов}