Алюминаты

Алюминаты — соли, образующиеся при действии щёлочи на свежеосаждённый гидроксид алюминия:

$\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}$${\mathsf {Al(OH)_{3}+NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na[Al(OH)_{4}]}}$ (тетрагидроксоалюминат натрия)

$\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$${\mathsf {Al(OH)_{3}+3NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}[Al(OH)_{6}]}}$ (гексагидроксоалюминат натрия)

Алюминаты получают также при растворении металлического алюминия (или Al₂O₃) в щелочах:

$\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Al+2NaOH+6H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}}}$

Ион [Al(ОН)₄]⁻ — существует в водных растворах. Алюминаты щелочных металлов хорошо растворимы в воде, их водные растворы вследствие гидролиза устойчивы только при избытке щёлочи. При сплавлении Al₂O₃ с оксидами металлов образуются безводные алюминаты, которые можно рассматривать как производные метаалюминиевой кислоты HAlO₂ например, метаалюминат кальция Са(AlO₂)₂ может быть получен сплавлением Al₂O₃ с СаО. В природе встречаются алюминаты магния, кальция, бериллия: MgAl₂O₄(шпинель), CaAl₂O₄, BeAl₂O₄ (минерал хризоберилл). Искусственные алюминаты с добавлением активаторов РЗЭ являются люминофорами с длительным послесвечением и с большим накоплением энергии активации. Эти соединения являются формульными и структурными аналогами природного минерала шпинели — MgAl2O4. Эффективная люминесценция в алюминатах обеспечивается введением в их кристаллическую решетку активаторов в виде редкоземельных элементов, к примеру двухвалентым европием в концентрации Eu⁺² от 1·10^-2 до 8 ат.%, или трехвалентным церием в концентрации Се⁺³ от 1·10^-2 до 5 ат.% Изготовление и рецептура алюминатных люминофоров так же как и изготовление цинк сульфидных люминофоров носит тоннажный промышленный характер и находит довольно широкое применение в световой маркировке и оформительской деятельности.

Алюминат натрия — промежуточный продукт при получении Al₂O₃, его используют в текстильной и бумажной промышленности для очистки воды. Порошковый метаалюминат натрия (NaAlO₂) также используется в качестве добавки в строительные бетоны как ускоритель отвердевания: алюминат кальция — главная составная часть быстро твердеющего глиноземного цемента. Алюминат железа(II) может использоваться как магнитный материал.

Получение: Al₂O₃ + Na₂O = 2NaAlO₂

К алюминатам также относятся гранаты с формулой Me₃Al₅O₁₂ (3MeAlO₃•Al₂O₃) и перовскиты с формулой MeAlO₃ где Me металлы редкоземельных элементов. В качестве примеров - ИАГ (YAG) Y₃Al₅O₁₂ ИАП(YAP) YAlO₃ , ЛюАГ(LuAG) Lu₃Al₅O_12, ЛюАП(LuAP) LuAlO_{3 ,} САP CeAlO_{3 ,} GAG YGd₃Al₅O₁₂ и др