หน้า 3
โซเดียมอะลูมิเนต NaAlO2 ได้มาจากการสลายตัว pyrogenic ของบอกไซต์ผสมกับโซดาและหินปูนตามวิธี Le Chatelier-Morin ละลายได้ง่ายในน้ำ ทำให้เกิดสารละลายอะลูมิเนต ซึ่งยังไม่มีการอธิบายให้ชัดเจน ในสารละลายที่มีความเข้มข้นปานกลางมีเทคนิค ไบเออร์) พร้อมกับโซเดียมอะลูมิเนตที่ละลายอย่างแท้จริง ยังสันนิษฐานว่ามีโซลอัลคาไลน์ของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์อยู่ด้วย ตามกฎแล้วสารละลายอะลูมิเนตนั้นมีความอิ่มตัวสูงมากและสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ซึ่งมีความเสถียรในการดัดแปลง t ธรรมดา - ไฮดราจิไลต์ การสลายตัวของสารละลายเกิดจากการเสื่อมสภาพของ Sol A1 (OH) 3 และไฮโดรไลติก อะลูมิเนตทั้งสองถูกแยกออกมาเป็นผลึก
การสังเคราะห์ที่พิสูจน์แล้วของวัสดุซีโอไลต์ สารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ซีโอไลต์ เคมีของการสังเคราะห์ซีโอไลต์อาจมีการรบกวนที่เกิดจากสิ่งเจือปนในวัสดุตั้งต้น สารปนเปื้อนดังกล่าวอาจไม่ละลายได้ในระหว่างการตกผลึกและทำให้เกิดการก่อตัวของสายพันธุ์ที่ไม่ต้องการ พวกมันอาจละลายได้และส่งผลให้เกิดการก่อตัวของซิลิเกตหรือเมทัลลอยด์ชนิดต่างๆ ในสารละลาย หรืออาจตกตะกอนซิลิเกตที่ไม่ละลายน้ำ ดังนั้นจึงควรใช้สารเคมีบริสุทธิ์เป็นวัตถุดิบ
โซเดียมอะลูมิเนตใช้ในรูปแบบแห้งหรือในรูปของสารละลาย 45% เป็นรีเอเจนต์อัลคาไลน์ ที่ pH 9 3 - 9 8 จะเกิดสะเก็ดตกตะกอนอย่างรวดเร็ว
โซเดียมอะลูมิเนตถูกเสนอโดยพนักงานของ VNIIGaz ในปี 2511 สำหรับการบำบัดสารละลายอะลูมิเนต เป็นของเหลวเบาที่มีความหนาแน่น 1 3 - 1 4 g / cm3 ได้จากการชะโลหะผสมอลูมิเนียมนิกเกิล
โซเดียมกลูโคเนตใช้ที่ไหน?
วัสดุตั้งต้นที่บริสุทธิ์น้อยกว่ามักใช้เพื่อลดต้นทุน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับซีโอไลต์ที่สังเคราะห์และการใช้งานสำหรับผลิตภัณฑ์ หากวัสดุไม่บริสุทธิ์ วัสดุเหล่านั้นอาจแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่นและจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกัน การรู้จักวัสดุเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์ซีโอไลต์เป็นสิ่งสำคัญ และจำเป็นต้องวิเคราะห์และวิเคราะห์วัสดุเกรดทางเทคนิคเพื่อหาสิ่งเจือปน สารเคมีที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิดมีการกล่าวถึงด้านล่าง
นอกจากนี้ อะลูมิเนียมไนเตรตจะเสื่อมสภาพและปริมาณน้ำจะเปลี่ยนไปหลังจากเปิดกระป๋องและสัมผัสกับสารเคมีในอากาศชื้น ปริมาณน้ำของวัสดุป้อนอาจเป็นสัดส่วนที่มีนัยสำคัญของปริมาณน้ำทั้งหมดหรือไม่ก็ได้ และขอแนะนำว่าควรคำนึงถึงปริมาณน้ำของสารเคมีเหล่านี้ด้วยเสมอเมื่อคำนวณปริมาณน้ำที่เติมเพื่อเตรียมส่วนผสมของปฏิกิริยา .
โซเดียมอะลูมิเนตได้รับการปฏิบัติเพื่อการทำให้เป็นของเหลวเท่านั้น
สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตประกอบด้วย A12O3 สูงถึง 300 กก./ลบ.ม. และปนเปื้อนด้วยสิ่งสกปรกรวมถึงซิลิกา คุณภาพของสารละลายอะลูมิเนตมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าโมดูลัสซิลิกอน
การใช้โซเดียมอะลูมิเนตกับอะลูมิเนียมซัลเฟตทำให้การกำจัดไวรัสดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
มีการกล่าวถึงแหล่งที่มาของอลูมิเนียมบางแหล่งข้างต้น ข้อเสียของการใช้เกลือคือหลังจากปรับ pH หรือเติมสารละลายอัลคาไลซิลิเกตแล้ว เกลืออัลคาไลจะก่อตัวขึ้นซึ่งมีผลทางไฟฟ้าที่รุนแรงต่อการก่อตัวของเจล
โซเดียมอะลูมิเนตผ่านการก่อตัวของอลูมินาไฮเดรตเมื่อสัมผัสกับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศหรือระหว่างการเก็บรักษาเท่านั้น ไม่นิยมใช้ เคมีและเมื่อได้มาจากผู้จัดหาสารเคมี มักจะถูกบ่มจนไม่สามารถสังเคราะห์ซีโอไลต์ได้ โซเดียมอะลูมิเนตจะต้องละลายอย่างสมบูรณ์ด้วยการกวนในน้ำที่อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมภายในไม่กี่นาที. หากไม่เป็นเช่นนั้น ตะกอนหรือความขุ่นมักจะไม่สามารถละลายได้ด้วยการเติมไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลในปริมาณเล็กน้อย และสารเคมีนั้นไม่เหมาะสม
สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตเตรียมโดยการละลายอะลูมินาไตรไฮเดรตใน โซดาไฟ. ในกรณีนี้ อลูมินาจะถูกบรรจุลงในสารละลายโซดาไฟที่ถูกทำให้ร้อนจนถึงจุดเดือด (P0 - 120 C)
ปฏิกิริยาของโซเดียมอะลูมิเนตกับโซเดียมซิลิเกตได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นข้อได้เปรียบ เนื่องจากวัสดุทั้งสองชนิดในสารละลายมีความเป็นด่างสูงและคงสภาพดีพอลิเมอร์จนกว่าการก่อตัวของโซเดียมอะลูมิโนซิลิเกตจะเสร็จสมบูรณ์ Britton ระบุว่าโซเดียมซิลิเกตไม่ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เพื่อสร้างโซเดียมอะลูมิโนซิลิเกต
โซเดียมกลูโคเนตคืออะไร
โซเดียมอะลูมิเนตสดสามารถหาได้ในรูปแบบทางเทคนิคในปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น 50 ปอนด์ ถุง. ธาตุเหล็กจำนวนเล็กน้อยจะปรากฏเป็นสีน้ำตาลที่เปลี่ยนไปของสารละลายโซเดียมอะลูมิเนตใส เหล็กไฮดรอกไซด์นี้สามารถกำจัดออกได้ด้วยการกรองหรือเพิกเฉยสำหรับการเตรียมการที่สำคัญน้อยกว่า
ตะกอนยังสามารถกรองในห้องปฏิบัติการได้ แต่การกรองแบบสุญญากาศจะช้าและสารเจือปนมีปริมาณน้ำลดลงและจำเป็นต้องทำการวิเคราะห์ใหม่ แม้แต่ซีโอไลต์ที่มีปริมาณอะลูมิเนียมต่ำก็สามารถผลิตได้โดยใช้ไอเสียซิลิกาเป็นแหล่งซิลิกา ปริมาณน้ำในไอเสียซิลิกาต่ำมาก ~ 3 wt.% ซิลิกาตกตะกอนมีอยู่ในคุณภาพต่างๆ อาจจำเป็นต้องพิจารณาขนาดอนุภาคของซิลิกาที่ตกตะกอน
สารละลายของโซเดียมและโพแทสเซียมอะลูมิเนตหลังการชะล้างจะมีกรดซิลิซิกในรูปของ Na2SiO3 จำนวนหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นบางส่วนระหว่างการเผาผนึก เพื่อขจัดสิ่งเจือปนนี้ สารละลายจะถูกทำให้แห้งโดยการบำบัดที่ความดัน 6-7 น. ในหม้อนึ่งความดัน
การเตรียมโซเดียมอะลูมิเนตจาก AlCl3 หรือเกลืออะลูมิเนียมอื่น ๆ นั้นทำไม่ได้เนื่องจากความยากลำบากในการล้างประจุลบออกในภายหลัง ดังนั้น สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตจึงได้ดีที่สุดโดยการละลายอะลูมิเนียมที่เป็นโลหะ (99 98% A1) ในสารละลาย NaOH 30%
การปนเปื้อนที่เห็นได้ชัดเจนจากอะลูมิเนียมอาจเกิดจากแหล่งอื่น สารประกอบมักจะถูกไฮโดรไลซ์ ตัวอย่างเช่น ในบีกเกอร์สแตนเลสก่อนที่จะรวมไว้ในของผสมของปฏิกิริยา ขอแนะนำให้กำจัดแอลกอฮอล์ที่ก่อตัวขึ้นด้วยความร้อน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วผลกระทบต่อการตกผลึกของวัสดุซิลิกาสูงจะมีผลเล็กน้อยก็ตาม
เพื่อป้องกันการปนเปื้อน ขอแนะนำให้ใช้ภาชนะพลาสติก เช่น โพรพิลีนหรือเทฟลอน เพื่อเตรียมสารละลายทั้งหมด สำหรับส่วนผสมของปฏิกิริยา และสำหรับการตกผลึก ควรหลีกเลี่ยงภาชนะแก้ว เนื่องจากแก้วมีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา และเป็นที่ทราบกันว่าซิลิคอน อลูมินา และโบรอนสามารถหลุดออกจากแก้วได้ ตัวอย่างเช่น กิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของบอโรซิลิเกตหรือเฟอโรซิลิเกตอาจได้รับผลกระทบจากการปนเปื้อนของอะลูมิเนียม เมื่อใช้ภาชนะรับความดันสูงสำหรับการตกผลึก ขอแนะนำให้ใช้แผ่นเทฟลอนแบบถอดได้หรือวัสดุบุผิวสเตนเลสสตีล
สารละลายโซเดียมอะลูมิเนต 2% (ตาม A120z) ถูกเตรียมในลักษณะเดียวกับเมื่อได้เปอร์มิวไทต์ จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งไปยังสารละลายนี้จนกว่าการตกตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะสมบูรณ์ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จะถูกทำให้แห้งที่ 100 - 130 บดในครกพอร์ซเลนและเผาเป็นเวลา 10 นาที ยานี้เรียกว่าอะลูมิเนตโดยวิธีเตรียมจากโซเดียมอะลูมิเนต สันนิษฐานว่ากลุ่มแลกเปลี่ยนที่นี่คือกลุ่ม AlO2Na aluminate ซึ่งวางอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ระหว่างการเตรียมการเตรียม อะลูมิเนตอลูมินามีคุณสมบัติเหมือนกันกับการเตรียมอลูมินาที่ได้มาตรฐานตาม Brockmann
ควรทำความสะอาดภาชนะทำปฏิกิริยาให้สะอาดก่อนใช้งานโดยให้ความร้อนกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นน้ำ หากหลีกเลี่ยงการฉีดวัคซีน เทฟลอนยังสามารถทำความสะอาดได้ด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก อะลูมิเนียมสกัดจากอะลูมิเนียม ซึ่งบราซิลมีปริมาณสำรองที่ใหญ่เป็นอันดับสามของโลก และมีน้ำหนักประมาณ 4.4 พันล้านตัน
การผลิตอะลูมิเนียมขั้นต้นแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน ในขั้นต้น บอกไซต์จะถูกแยกออกด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ซึ่งได้โซเดียมอะลูมิเนต หลังจากขั้นตอนการไฮโดรไลซิสโซเดียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมไฮดรอกไซด์จะถูกแยกออกจากอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ จากนั้นทำการเผาเพื่อให้ได้อลูมินา กระบวนการหลักนี้เรียกว่ากระบวนการของไบเออร์
การเตรียมโซเดียมอะลูมิเนตจาก AlSC หรือเกลืออะลูมิเนียมอื่น ๆ นั้นทำไม่ได้เนื่องจากความยากลำบากในการล้างไอออนลบในภายหลัง ดังนั้น สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตจึงได้ดีที่สุดโดยการละลายอะลูมิเนียมที่เป็นโลหะ (99 98% A1) ในสารละลาย NaOH 30%
สารละลายโซเดียมอะลูมิเนต 2% (ตาม A120z) ถูกเตรียมในลักษณะเดียวกับเมื่อได้เปอร์มิวไทต์ จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งไปยังสารละลายนี้จนกว่าการตกตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะสมบูรณ์ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จะถูกทำให้แห้งที่ 100 - 130 บดในครกพอร์ซเลนและเผาเป็นเวลา 10 นาที ยานี้เรียกว่าอะลูมิเนตโดยวิธีเตรียมจากโซเดียมอะลูมิเนต สันนิษฐานว่ากลุ่มแลกเปลี่ยนที่นี่คือกลุ่มอะลูมิเนต A102Na ซึ่งสะสมอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ระหว่างการเตรียมการเตรียม อะลูมิเนตอลูมินามีคุณสมบัติเหมือนกันกับการเตรียมอลูมินาที่ได้มาตรฐานตาม Brockmann
ขั้นตอนที่สองประกอบด้วยกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ ยิ่งค่าการนำไฟฟ้าของอ่างสูงเท่าไร การใช้พลังงานก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น สำหรับสิ่งนี้ กระบวนการขึ้นอยู่กับอิทธิพลของสารเติมแต่ง อย่างไรก็ตาม ยิ่งปริมาณของสารเติมแต่งมากเท่าใด ความสามารถในการละลายของอลูมินาก็จะยิ่งต่ำลง ในที่สุดก็ดำเนินการหล่อ ในขั้นตอนนี้ ทางเลือกของกระบวนการขึ้นอยู่กับรูปร่างของผลิตภัณฑ์ที่จะผลิต
การใช้งานสามารถ: โปรไฟล์การอัดรีด ลวดและสายเคเบิล แผ่น หล่อและหลอม แผ่นและลามิเนต แป้งและผง และอะลูมิเนียมออกไซด์พิเศษ ปัจจุบันมีโลหะสำรองประมาณ 393 ล้านตันในโลก แร่ธาตุหลักที่สกัดทองแดงคือ Cuprite และ Chalcopyrite
ลักษณะทั่วไปของโซเดียมอะลูมิเนต
คำพ้องความหมาย: โซเดียมเมทัลอะลูมิเนต, โซเดียมอะลูมิเนต, คอมเพล็กซ์ออกไซด์ของโซเดียมและอะลูมิเนียม, NaAlO 2โซเดียมอะลูมิเนต - แหล่งสำคัญอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ซึ่งใช้ในภาคอุตสาหกรรมและด้านเทคนิคมากมาย โซเดียมอะลูมิเนตบริสุทธิ์ (ปราศจากน้ำ) เป็นของแข็งสีขาว บางครั้งมีสีเหลืองอ่อน ผลึกที่สามารถแสดงออกได้ในสูตรต่างๆ: NaAlO 2 , NaAl(OH) 4 (ไฮเดรต), Na 2 O Al 2 O 3 หรือ Na 2 Al 2 O 4 . ในเชิงพาณิชย์ โซเดียมอะลูมิเนตใช้เป็นสารละลายหรือของแข็ง
โซเดียมอะลูมิเนตปราศจากน้ำ NaAlO 2 มีเฟรมสามมิติที่มุมที่ผูกเข้ากับเตตระเฮดรา AlO 4 รูปแบบไฮเดรทของ NaAlO 2 5/4H 2 O มีชั้นของ AlO 4 - เตตระเฮดรา รวมกันเป็นวงแหวนและชั้นที่ยึดเข้าด้วยกันโดยโซเดียมไอออนและโมเลกุลของน้ำ AlO 4 - เตตระเฮดราที่มีอะตอมออกซิเจนมีพันธะไฮโดรเจน
การได้รับโซเดียมอะลูมิเนต
โซเดียมอะลูมิเนตทำขึ้นโดยการละลายอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ในโซดาไฟ (NaOH) อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (gibbsite) ละลายในสารละลายน้ำ NaOH 20-25% ที่อุณหภูมิใกล้กับจุดเดือด การใช้สารละลาย NaOH ที่มีความเข้มข้นมากขึ้นส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์กึ่งของแข็ง กระบวนการนี้ต้องดำเนินการในภาชนะนิกเกิลหรือเหล็กกล้าอบไอน้ำ ส่วนผสมสุดท้ายถูกเทลงในถังและทำให้เย็นลง ส่งผลให้มีมวลของแข็งที่มี NaAlO2 ประมาณ 70% หลังจากการบด ผลิตภัณฑ์นี้จะถูกทำให้แห้งในเตาเผาแบบหมุนที่ให้ความร้อนโดยตรงหรือโดยอ้อมโดยการเผาไหม้ไฮโดรเจน ผลลัพธ์ที่ได้ประกอบด้วย NaAlO2 90% และน้ำ 1% ร่วมกับ NaOH อิสระ 1%โซเดียมอะลูมิเนตยังเกิดขึ้นจากการกระทำของโซเดียมไฮดรอกไซด์กับอะลูมิเนียมที่เป็นองค์ประกอบซึ่งเป็นโลหะแอมโฟเทอริก ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนสูง พร้อมกับวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของก๊าซไฮโดรเจน:
2Al + 2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2
อย่างไรก็ตาม - ไอออน หรือ - ไอออน อาจมีอยู่ในสารละลาย
ปฏิกิริยานี้ได้รับการเสนอให้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่มีศักยภาพสำหรับรถยนต์ไฮโดรเจน
การใช้โซเดียมอะลูมิเนต
โซเดียมอะลูมิเนตใช้ในการบำบัดน้ำ: เป็นสารเติมแต่งสำหรับน้ำอ่อน เป็นสารตกตะกอน เพื่อปรับปรุงการตกตะกอน (การก่อตัวของมวลรวมตกตะกอนจากอนุภาคขนาดเล็กของเฟสกระจาย) และเพื่อขจัดซิลิกาและฟอสเฟตที่ละลายในน้ำในเทคโนโลยีการก่อสร้าง โซเดียมอะลูมิเนตใช้เพื่อเร่งการแข็งตัวของคอนกรีต ส่วนใหญ่เมื่อทำงานในฤดูหนาว
โซเดียมอะลูมิเนตยังใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษ การผลิตอิฐทนไฟ การผลิตอลูมินาและอื่น ๆ
โซเดียมอะลูมิเนตเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการผลิตซีโอไลต์
