Aluminát Jelentés

Az aluminát (Al(OH)₃) egy Al(OH) képletű kémiai vegyület. Ez egy fehér, kristályos szilárd anyag, amelyet úgy állítanak elő, hogy alumínium-hidroxidot (gibbsitot) nátrium-hidroxid-oldatban oldanak fel, ami fehér aluminátkristályokat eredményez.

A fotolumineszcencia adja ennek az anyagnak a jellegzetes tulajdonságát; fény hatására kísérteties fényt bocsát ki, amely földöntúli módon ragyog.

Meghatározás

A kémiában az “aluminát” kifejezés bármely olyan vegyületet jelöl, amely alumínium-oxianiont tartalmaz. Ez a vegyület egy központi alumíniumatomból álló többatomos aniont képez; emellett az alumínium-hidroxid hidratált formáira is utalhat; továbbá széles körben használják az építőiparban reológiai adalékanyagként, festőmaróként vagy a beton kötési idejének felgyorsítására.

A savas szennyvízkezelés során a vas(III)-klorid és a nátrium-szulfát koagulánsok hatékony helyettesítőjeként a nátrium-bentonit koagulánst széles körben használják nyersanyagként tűzálló anyagok – például szilícium-karbid és kalcinált bauxit tűzálló anyagok – gyártásában. Ezenkívül a nátrium-bentonit fontos adalékanyagként szolgál a cementgyártásban – különösen a nagy teljesítményű portlandi cementalapú beton (HPC) előállításában.

Az aluminát egyfajta agyagásvány, amelyet bauxitércből nyernek ki, és amelyet számos területen használnak, például csiszolóanyagok, kerámiák és vegyipari feldolgozás során. Ipari nyersanyagként való szerepe mellett kulcsfontosságú szerepet játszik az alumínium előállításában, ugyanakkor üvegáruk, kerámiák és műtrágyák gyártásához is felhasználják.

Az aluminát az alumínium-hidroxid hidratációs terméke, fehér, kristályos szilárd anyag, amelynek képlete AlO₂. Alumínium-hidroxid és víz reakciója során keletkezik, és széles körben használják ipari anyagként, többek között csiszolóanyagokban, műanyag töltőanyagokban és a kerámia gyártásában. Továbbá tulajdonságai kiváló szigetelővé teszik – annyira, hogy a száloptikai kábelgyártók is rá támaszkodnak, a fémbevonat-gyártók pedig korrózió elleni védőbevonatként használják.

A beton hidraulikus tulajdonságait javító tűzálló anyag részeként a nátrium-szilikát helyettesítő adalékként is felhasználható, sőt az acélgyártás során akár önálló alapanyagként is szolgálhat.

A Reuters pénteki jelentése szerint több magántőke-társaság és ipari vevő is érdeklődést mutatott a Materis aluminátok-üzletágát képező Kerneos megvásárlása iránt, körülbelül 1,4 milliárd euróért. A Kerneos a Materis egyik legfőbb erősségévé vált, és szilárd pozíciót épített ki az alumínium-szilikát piacon.

Eredet

Az alumínium az egyik leghasznosabb színesfém, amelynek felhasználási területe a repülőgépektől és az autóktól kezdve az üdítős dobozokon át az építőanyagokig és a védőkorlátokig terjed. Az alumínium ritkaságából a széles körű használatig vezető útja nagy részben annak köszönhető, hogy a tudósok rájöttek, hogyan lehet kinyerni az ércből.

Az „aluminát” kifejezést először 1814-ben jegyezték fel francia nyelven, az ólom-alum alternatív elnevezéseként, amelyet ólom és kalcinált bauxit reakciója során állítanak elő. A név a latin „alumen” szóból származik, amelynek jelentése „keserű só”.

Az aluminát természetben fehér, sárga vagy vörös színű kristályos anyagként fordul elő, kémiai képlete AlO₂₃ (vízmentes) vagy NaAl(OH)₄ (hidratált). A tiszta aluminát tűzálló téglák alapanyagaként, valamint az üveggyártási folyamatokban olvasztószerként szolgál; emellett vízkezelő szerként és flokkulálószer-segédanyagként is alkalmazzák, hogy elősegítse a flokkulációt, miközben eltávolítja a szilícium-dioxidot és a foszfátokat a vízellátásból.

Bár az alumíniumgyártás már 1800-ban megkezdődött, ipari szempontból jelentős mennyiségeket csak az 1860-as évek végén sikerült elektrolízissel előállítani. Ezt a folyamatot Charles Martin Hall (Ohio) és Paul-Louis Toussaint Heroult (Franciaország) dolgozta ki; Hall 1886-ban szabadalmaztatta felfedezését Alfred Epher Hunt támogatásával, aki az Alcoa számára biztosította a finanszírozást. Később Heroult kifejlesztette saját változatát, amely végül az iparágban általánosan elterjedt gyakorlattá vált.

A modern aluminátgyártás a természetben előforduló bauxit kitermelésével kezdődik, amely nagy mennyiségű alumínium-oxidot tartalmaz. Ezt az ásványt a Bayer-eljárás alkalmazásával nyerik ki – az ércet felaprítják, majd a zúzott ércet nátrium-hidroxid-oldattal keverik össze az alumínium-hidroxid kicsapása érdekében, majd nátrium-karbonáttal reagáltatják, így nátrium-aluminátot képezve, amelyet ezután száraz, szemcsés vagy por alakjában is felhasználható – például vízkezelési célokra, kicsapószerként, tűzálló tégla gyártásában, illetve olyan betonok összetevőjeként, amelyek gyors szilárdságfejlődést és magas kémiai ellenállóképességet igényelnek.

Jelentés

Az aluminát egy szervetlen kémiai vegyület, amely egy vagy több alumíniumatomból és oxigénatomokból áll. Oxianionként a periódusos rendszerben a bórcsoporthoz tartozik, valenciája egy; a nátrium-aluminát egy ilyen oxianion példája, amelynek alkalmazási területei között szerepel a víztisztítás, a lemezek méretre vágása, valamint katalizátorok, zeolitok és kerámiák gyártása a petrolkémiai ipar számára, továbbá marószerként való felhasználása a festési folyamatok kezdetén.

Az aluminát-ion alkáli anyagokból, például nátrium-hidroxidból és kálium-hidroxidból állítható elő. Általában az alumíniumgyártásban és bizonyos üvegtípusok előállításában használják. Az aluminát természetes formában is előfordul bizonyos ásványokban, például a krizobérilben.

A cementgyártás során az aluminátot gyakran keverik szilikátokkal, kalcium-oxiddal és gipsszel a beton minőségének javítása érdekében. Az aluminát segít csökkenteni a permeabilitást és a vízfelvételt, miközben növeli a szilárdságot és a tartósságot, valamint biztosítja a jó megmunkálhatóságot, és megakadályozza a zsugorodási repedéseket vagy a morzsolódást – különösen hasznos a szulfátoknak ellenálló betonkeverékek előállításában.

Számos szerző beszámolt arról, hogy a nátrium- vagy kalcium-aluminát betonhoz való hozzáadása a beton ettringit fázisba való átalakulását eredményezi. Ez valószínűleg azért következik be, mert a szulfátionok elzárják azokat a koordinációs helyeket, amelyeket egyébként hidrogén- vagy hidroxilionok töltenének be; ez a jelenség gyakran akkor fordul elő, amikor a keverékben magas a szulfátok koncentrációja, vagy amikor a cementet nagyon forró vízzel keverik össze.

Az ettringit kialakulását az is okozhatja, hogy a cement keverés közben nem hidratálódik teljesen. Ennek oka lehet az aluminátok egyenetlen eloszlása a betonban, vagy olyan szennyeződések, mint a repülőhamu és a salak, amelyek nem oldódnak fel megfelelően a betonban.

Az aluminát rendkívül sokoldalú anyag, amelynek alkalmazási területei a vízkezeléstől a sötétben világító termékekig terjednek. Ez a sokoldalúság abból fakad, hogy az alumínium képes más elemekkel vagy vegyületekkel vegyületeket képezni; az aluminátok pedig az építőipartól a kémián át a csúcstechnológiákig terjedő megoldásaikkal hozzájárultak az anyagok világának alakulásához.

Használat

Az aluminát egy szervetlen vegyi anyag, amelyet úgy állítanak elő, hogy alumínium-hidroxidot (gibbsit) oldanak fel nátrium-hidroxid-oldatokban, majd oldhatóságot elősegítő anyagként nátrium-karbonátot adnak hozzá. Az aluminátnak számos ipari felhasználási területe van, többek között hatékony alumínium-hidroxid-forrásként, valamint az alumínium-oxid előállításához szükséges nyersanyagként szolgál. Az aluminát szilárd és oldat formában egyaránt előfordul; legtisztább formájában (NaAlO₂) kémiai képlete NaAlO₂. A vízmentes változatok általában fehér, kristályos sók formájában jelennek meg, bár a gyártási módszerek sebességétől függően előfordulhatnak más színek is, például rózsaszín vagy barna.

A korom számos területen alkalmazható az iparban, valamint adalékként a kerámia-gyártási folyamatokban. Kopásállósága és keménysége miatt hatékony tűzálló anyag, amely képes ellenállni a szélsőséges hőmérsékleteknek; emellett a koromot különböző fémekkel ötvözve különféle termékek előállítására is alkalmas.

Az alumínium-oxid az üveggyártásban és a kohászatban is felhasználható csiszoló- és polírozóanyagként; az alumínátüveg fő összetevőjeként szolgál, amelyet gépjármű-ablakokban, repülőgép-szélvédőkben és egyéb üvegtermékekben találhatunk meg. Sok más csiszolóanyaggal ellentétben kezelése során nincs szükség védőkesztyűre; emellett számos korróziógátló és kenőanyag elengedhetetlen alkotóeleme.

A kalcium-aluminát cementeket az építőiparban széles körben alkalmazzák az alacsonyabb hőmérsékleten történő gyors szilárdságfejlődés és a kiváló kémiai ellenállás miatt; általában portlandcementtel keverve használják őket. A hagyományos betonokhoz képest kiemelkedő kopásállóságot és szulfátok elleni ellenállást biztosítanak.

A nátrium-aluminát elengedhetetlen ipari vegyület. Savas szennyvízkezelés során alapvető koagulálószerként alkalmazzák az iszapképződés csökkentése érdekében, emellett tűzálló anyagok és alumínium-oxid előállításában is felhasználják. A nátrium-aluminát mind Mil Spec, mind ACS/Reagent minőségben kapható.

Az American Elements különböző formájú aluminátokat kínál, a granulátumtól a nanoporgyomig. Számos szabványos minőségben szállítjuk, beleértve a Mil Spec, az ACS/Reagent és a műszaki minőséget; az élelmiszeripari, mezőgazdasági és gyógyszeripari minőséget, valamint az USP (Európai Gyógyszerkönyv/Brit Gyógyszerkönyv) minőséget. Minden előállított anyag megfelel a vonatkozó ASTM-előírásoknak.