Was ist Natriumaluminat?
Natriumaluminat (Natriumaluminat) ist die Bezeichnung für mehrere anorganische Verbindungen, die in ihrer Zusammensetzung Natrium und Aluminium enthalten.
Zu den üblicherweise als Natriumaluminat bezeichneten Verbindungen gehören NaAlO2 , Na[Al(OH)4], Na2O-Al2O3 und Na2Al2O4. Natriumaluminat ist eine anorganische Verbindung, d. h. es ist in Wasser löslich und in organischen Lösungsmitteln unlöslich.
Es ist nicht brennbar und weder explosiv noch entflammbar. Es ist ein weißer Feststoff bei Raumtemperatur und liegt in Pulverform vor. Na[Al(OH)4] wird jedoch als Flüssigkeit gehandhabt, da es sich als Feststoff nur schwer aus einer Lösung isolieren lässt. Beide haben keinen Geruch.
Es wird als schädlicher Stoff eingestuft.
Anwendungen von Natriumaluminat
Natriumaluminat wird in großem Umfang als Rohstoff für Industriechemikalien im Bauwesen, in der Wasseraufbereitung, in der Papierherstellung und bei der Herstellung von Arzneimitteln verwendet. Im Hoch- und Tiefbau wird Natriumaluminat vor allem als Abschreckmittel verwendet, das dem Zement zugesetzt wird, damit der Beton schneller abbindet. Es wird auch als Bodenhärter und als Zusatzstoff in feuerfesten Steinen verwendet.
Im Wassersektor wird es als Gerinnungshilfsmittel eingesetzt, um das Absetzen von im Wasser suspendierten Feststoffen zu erleichtern und die Wasserreinigung bei der Abwasseraufbereitung zu verbessern. Es kann auch als Enthärtungsmittel verwendet werden, um die Härte von hartem Wasser zu verringern.
In der Papierindustrie wird es als Leimungsmittel verwendet, um die Wasseraufnahmefähigkeit von Papier zu steuern, indem man es mit Aluminiumsulfat teilt. Eine weitere Anwendung ist die Einstellung des pH-Werts von Wasser bei der Herstellung von Kosmetikplatten.
Funktionsweise von Natriumaluminat
Die Funktionsweisen des Natriumaluminats werden anhand der Herstellungsmethoden und Eigenschaften erläutert:
1. Herstellungsverfahren für Natriumaluminat
Aluminiumoxid und Aluminiumhydroxid reagieren mit starken Basen unter Bildung von Aluminat. Natriumaluminat wird daher aus Aluminiumverbindungen (wie festes Aluminium, Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid) und starken Natriumbasen wie Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat synthetisiert.
Ein industrielles Verfahren besteht darin, Aluminiumhydroxid Al(OH)3 in einer 20- bis 25-prozentigen Natriumhydroxidlösung (NaOH) aufzulösen, zu erhitzen und anschließend zu dehydrieren, um NaAlO2 zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird ein Endgehalt an NaAlO2 von 90 % erreicht.
2. Eigenschaften von Natriumaluminat
Natriumaluminat ist in wässriger Lösung eine starke Base. Es reagiert heftig mit Säuren und ist korrosiv gegenüber Aluminium, Zinn und Zink. Es reagiert mit Ammoniumsalzen und gilt als brandgefährlich.
Natriumaluminiumdioxid mit der chemischen Formel NaAlO2 ist zerfließend und verändert sich leicht durch Aufnahme von Feuchtigkeit und Kohlendioxid aus der Luft. In Wasser gelöst, bildet es eine wässrige Lösung von Natriumtetrahydroxidaluminat (Na[Al(OH)4]), das eine starke Base ist. Es lässt sich daher in Gegenwart schwacher Säuren wie Kohlensäure leicht hydrolysieren, um Aluminiumhydroxid auszufällen.
Arten von Natriumaluminat
Natriumaluminat umfasst NaAlO2, NaAl(OH)4, Na2O-Al2O3 und Na2Al2O4, aber die meisten als Natriumaluminat bezeichneten Produkte sind NaAlO2 und Na[Al(OH)4].
Produkte für chemische Reagenzien werden in der Regel als weißes NaAlO2-Pulver verkauft, meist in kleinen Mengen wie 500 g. Produkte für verschiedene industrielle Anwendungen (Bodenhärter, Koagulationsmittel für die Wasseraufbereitung, Katalysatorrohstoff, Zementbinder) werden in zwei Formen angeboten: flüssiges Na[Al(OH)4] und pulverförmiges NaAlO2.
Flüssige Produkte sind in der Regel eine klare, blassgelbe, leicht viskose Flüssigkeit, während pulverförmige Produkte ein weißes Pulver sind. Die verschiedenen Produkte weisen unterschiedliche Zusammensetzungsverhältnisse und Verunreinigungen auf und sollten vor der Verwendung überprüft werden. Industrieprodukte werden in Tankwagen, Fässern und Ölkanistern (flüssige Produkte) und in Papiersäcken (pulverförmige Produkte) verkauft.