Алюминаты

Алюмина́ты

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.

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.