鋁酸簡介

氫氧化鋁（Aluminiumhydroxide），化學(xué)式Al(OH)₃，是鋁的氫氧化物。是一種兩性氫氧化物，顯堿性又顯一定的酸性，所以又可稱之為鋁酸（H₃AlO₃）。

性質(zhì)：含鋁酸根的鹽類。鋁酸根離子的通式為AlO₂^-或Al(OH)₄^-。堿金屬鋁酸鹽都可溶于水，由于鋁酸是弱酸，堿金屬鋁酸鹽的水溶液呈強堿性。鋁酸鹽可由氫氧化鋁與堿溶液作用制得。天然的二價金屬無水鋁酸鹽稱尖晶石[Mg(AlO₂)₂]。如鈹?shù)募饩痆Be(AlO₂)₂]稱金綠寶石，用作裝飾品。鈣的鋁酸鹽是水泥的主要成分 。

性質(zhì)：白色固體。等軸晶系。密度3.04g/cm³。硬度6。折射率1.710，可與鐵、鎂、硅、鈉、鉀等形成固溶體?？捎裳趸}和三氧化二鋁以3:1的配比，在1000～1800℃通過固相反應(yīng)生成。是硅酸鹽水泥熟料中間相的主要組成，其水化迅速，放熱大，凝結(jié)快，易使水泥急凝。

性質(zhì)：白色固體。密度3.54～3.9g/cm³。當(dāng)與少量硅、鈦、鐵氧化物形成固溶體時，顏色變藍(lán)或綠色。約1830℃不一致熔融為氧化鋁和液相。通過高溫固相反應(yīng)生成。存在于低鈣鋁酸鹽水泥熟料中，為惰性礦物，無水硬性。

六鋁酸鈣是近年來研發(fā)出的新的耐火材質(zhì)。由于其熔點高，耐火性能好，是難還原化合物，且具有板片狀結(jié)晶和大量微孔結(jié)構(gòu)，熱導(dǎo)率低，因此是非常好的抗高溫，抗還原性介質(zhì)侵蝕，抗鋁液滲入，具有高溫隔熱保溫性能，且能直接用于工作襯熱面與鋁液及熔鹽接觸的新型耐火材質(zhì) 。

分子式：LaMgAl₁₁O₁₉

性質(zhì)：是稀土激光晶體材料的基質(zhì)。其特點是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，加入的激活離子易于進(jìn)入晶格。鋁酸鎂鑭本身不能發(fā)出激光，通常在其中摻入具有特定發(fā)射波長的稀土激活離子，如三價的鈰、鐠、釹、鉅、釤、銪、鋱、鏑、鈦、銩、鐿離子，或者過渡金屬離子，如二價的釩、鉆、鎳和三價的鈦、鉻等離子可作為激光晶體使用。通常用化學(xué)劑量的氧化鎂、三氧化二鑭、氧化鉻，以及少量激活劑和助熔劑混合均勻，經(jīng)高溫固相反應(yīng)制得。

鋁酸鈉溶液的粘度變化主要取決于它的結(jié)構(gòu)變化。當(dāng)鋁酸鈉溶液中離子形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變時，宏觀上就使溶液的粘度值隨之改變。而外在因素也正是通過影響鋁酸鈉溶液的結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響到溶液的粘度值。

根據(jù)對鋁酸鈉溶液結(jié)構(gòu)的討論，鋁酸根離子是以Al(OH)₄^-及各種復(fù)雜的聚合物形式存在的。在低溫下，聚合作用增強，形成各種較大的聚合物，而且離子的運動能力也很有限，致使溶液粘度的粘度值增大。溫度越低這種效應(yīng)越顯著;而當(dāng)溫度升高時，聚合離子間的作用力逐漸被破壞，離子間的聚合程度減弱，裂解為一些小的離子，而且隨著溫度的升高，各種離子的運動能力也顯著增加，所以溶液粘度開始隨著溫度的增加而減小。當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時，溶液中的聚合物完全裂解，此時溶液的粘度受溫度的影響較小。

溶液中氧化鋁濃度的升高會促使Al(OH)₄^-離子發(fā)生聚合反應(yīng)，而當(dāng)溶液的堿濃度升高時，由于Na 離子和OH^-離子都是水化能力很強的離子，在自由水?dāng)?shù)目一定的條件下，Na 離子和OH^-。環(huán)離子的增加將使Al(OH)₄^-離子以多聚體形式存在，以維持自由水分子的平衡。所以在較高濃度下，鋁酸鈉溶液中存在有二聚或多聚的鏈狀和環(huán)狀聚合物等。由于有這些大離子和聚合結(jié)構(gòu)的存在，導(dǎo)致了溶液的粘度較大。氧化鋁濃度一定時，溶液苛性比升高時，溶液的堿度隨之升高，所以粘度也增加。

綜上所述，鋁酸鈉溶液的粘度與其結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。溫度、溶液濃度和苛性比等因素的改變可影響溶液中Al(OH)₄^-離子、[(HO)₃^-O-Al(OH)₃]^2-離子或環(huán)狀聚合等離子間的相互轉(zhuǎn)變，進(jìn)而影響到了溶液的粘度 。2100433B

條件特性

生成條件：氫氧化鋁中存在少量碳酸鋁,用易溶鋁鹽和碳酸鹽反應(yīng),瞬間內(nèi)生成碳酸鋁,但瞬間又水解成氫氧化鋁.

碳酸鋁水解：2Al³ 3CO₃^2- 3H₂O=2Al(OH)₃↓ 3CO₂↑

生成后的碳酸鋁立即與水反應(yīng)生成氫氧化鋁Al(OH)₃和二氧化碳CO₂

這是因為生成的碳酸鋁中，鋁、碳、氧之間的化學(xué)鍵（氧鍵）太弱〔比氫氧化銀還弱〕，所以遇水就立即水解生成氫氧化鋁Al(OH)₃和二氧化碳CO₂。方程式Al₂(CO₃)₃ 3H₂O= 2Al(OH)₃↓ 3CO₂↑

溶液中鋁離子遇到碳酸根離子就會雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳，所以在溶液中是得不到碳酸鋁的

還有碳酸鐵以及碳酸銅的水解和碳酸鋁相似，而碳酸鎂就需加熱水解。

凡是由于產(chǎn)生硫鋁酸鈣水化物晶體（鈣礬石）而發(fā)生膨脹的水泥與膨脹劑均屬此類。其綜合反應(yīng)方程為：

6CaO Al₂O₃ 3SO₃ 31H₂O —→3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·31H₂O

一、高堿鋁酸鈣—礬土水泥—石膏：按細(xì)度70%通過4900孔/厘米²的高堿性水化鋁酸鈣：建筑石膏

（CaSO₄·1/2H₂O）：礬土水泥（重量比）=1：0.6：3.6再經(jīng)磨細(xì)而制成的膨脹水泥。調(diào)整高堿性鋁酸鈣與建筑石膏比例可調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。

這種水泥的特點是凝結(jié)快（4～10min），早強高（20×20 x 20毫米凈漿體R₂=300kg/cm²，R₂₈=500kg/cm²），微膨脹（空氣中1天線膨脹0.05%左右，水中為0.5～1.0%）。

二、硅酸鹽自應(yīng)力水泥：是按85～88%硅酸鹽水泥熟料，加6～7.5%礬土水泥再加6～7.5%二水石膏（CaSO₄·2H₂O）經(jīng)磨細(xì)而制得。其膨脹組分——礬土水泥與二水石膏約占12～15%。當(dāng)水泥用量360～380kg/m³時，混凝土標(biāo)號在200號以上。自由膨脹率隨膨脹荊組（組分）的多少分別為5～-29×10^-4和2～5×10^-4?？?jié)B標(biāo)號達(dá)B₂₅，作為屋面剛性防水層獲得良好的效果。在美國根據(jù)發(fā)明人B．B．MиxaиIoв的名字命名為M型水泥。

三、硫鋁酸鈣膨脹劑：日本以石灰石、礬土和化工無水石膏為原料，按CaO：Al₂O₃：CaSO₄（克分子比）=

4：1：3經(jīng)膠燒，再磨成細(xì)度為1500～2300cm²/g比表面積的粉末。這種膨脹劑以C₄A₃S及C₃S為主要礦物成分。一般拌制補償收縮混凝土摻量（按膨脹劑/水泥 膨脹劑重量%）7.0～11.0%。拌制自應(yīng)力混凝土為13～17%。 ’

四、明礬石膨脹劑：天然明礬石主要礦物是硫酸鉀鋁K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·4AI(OH)₃，為生成鈣礬石提供Al³ 與SO₄^2-。

五、硫鋁酸鹽早強一微膨脹一自應(yīng)力水泥：由建筑材料科學(xué)研究院與石家莊水泥制品廠研制成功的一種新品新水泥。售價100～120元/噸。這種水泥是以無水硫鋁酸鈣（4CaO·3Al₂O₃·CaSO₄）及硅酸二鈣（β-C₂S）為主要礦物熟料，外摻二水石膏制成。按石膏摻量的多少，將分跳得早強、微膨脹與自應(yīng)力三種特性。

這種水泥初凝一般40分鐘至1小時，終凝與初凝時問間隔較小（一般20～60min）。