Mitä tarkoittaa aluminaatti?

Alumiinioksidi (AlO) on inertti mineraaliyhdiste, jonka kaava on AlO ja jota käytetään laajalti lasinvalmistuksessa sekä nopeaan lujuuden kehittymiseen alhaisissa lämpötiloissa ja erinomaiseen kemialliseen kestävyyteen tulenkestävissä sementeissä.

Natriumaluminaattia käytetään yleisesti sementin kiihdyttimenä nopeuttamaan rakennustekniikan työaikoja ja lyhentämään avoimia työaikoja sekä vedenkäsittelyssä ja paperinvalmistuksessa.

Natriumaluminaatti

Natriumaluminaatti on epäorgaaninen kemikaali, joka toimii erinomaisena alumiinihydroksidin lähteenä lukuisissa teollisissa ja teknisissä sovelluksissa vedenkäsittelystä paperinvalmistusprosesseihin liima-aineena. Natriumaluminaattia on saatavana sekä kiinteässä että liuosmuodossa, ja sillä on sekä katalyyttisiä että koaguloivia ominaisuuksia, ja se tarjoaa vaihtoehtoja alumiinisulfaatille vedenkäsittelysovelluksissa. Paperinvalmistusprosesseissa se toimii liima-aineena, joka lisää kuitujen pidättymistä ja paperin lujuutta.

Natriumaluminaatti erottuu teollisuuskemikaalien joukosta siinä, että se ei reagoi happojen kanssa, joten sen käyttö on turvallista, vaikka sitä on käsiteltävä huolellisesti ja varmistettava ilmanvaihto. Natriumaluminaatti ei myöskään sekoitu hyvin orgaanisten anhydridien, isosyanaattien, alkyleenioksidien tai epikloorihydriinin kanssa, eikä se saisi joutua kosketuksiin tiettyjen metallien, kuten kuparin, sinkin ja tinan, kanssa, sillä ne syövyttävät sitä, ja se voi muuttua myrkylliseksi, jos sitä hengitetään suoraan tai syödään; lisäksi se voi muuttua myrkylliseksi, jos se altistuu valolle tai auringonvalolle.

Alumiinin valmistuksessa bauksiitti reagoi natriumhydroksidiliuosten tai kuivien emäksisten liuosten kanssa, minkä jälkeen se eristetään punalietteestä sedimentoimalla ja dekantoimalla. Tämän prosessin arvostelijat huomauttavat kuitenkin, että paljon reagoimatonta bauksiittia voi hävitä tämän erotteluvaiheen aikana; vaihtoehtoinen tapa tuottaa alumiinia olisi kuumentaa bauksiittia alhaisemmissa lämpötiloissa, mutta tämä merkitsee suurempaa energiankulutusta ja korkeampia kustannuksia.

Kemiallisesti tarkasteltuna kalsiumkarbonaattia käytetään yleisesti koagulanttina vedenkäsittelyprosesseissa jäteveden suspendoituneiden epäpuhtauksien, kuten fosforin ja piidioksidin, poistamiseksi. Lisäksi tämä materiaali toimii korvaamattomana reagenssina kemiallisessa synteesissä ja zeoliittien tuotannossa - se auttaa nopeuttamaan betonin kovettumisaikoja ja lisäämään palonkestävyyttä rakennushankkeissa.

Näiden sovellusten lisäksi natriumaluminaatilla on myös muita käyttötarkoituksia, kuten tehokas peittausaine tekstiileissä, tärkeä osa paperin liimausprosesseja, sideaineen käyttö monissa selluloosapohjaisissa tuotteissa, kuten maitolasissa, saippuassa ja puhdistusaineissa, sekä teolliset katalyyttisovellukset, kuten mesohuokoisen alumiinioksidin ja erilaisten alumiinitrihydroksidipolymorfien tuotanto; transesteröinti dimetyylikarbonaatin kanssa glyserolikarbonaatin tuottamiseksi ja laimennusaineena jalostusprosesseissa; lisäksi sitä voidaan käyttää laimennusaineena alumiinioksidin jalostusprosesseissa;

Kaliumaluminaatti

Kaliumaluminaatti (KAl2O3) on teollinen kemiallinen yhdiste, jolla on monia käyttökohteita rakentamisesta ja vedenkäsittelystä väriaineiden peittausaineisiin. Lisäksi kaliumaluminaatti toimii maalien liiman stabilointiaineena, joka pidentää pigmentin pysyvyyttä ja pysyy pidempään elinvoimaisena; betoni- ja kipsituotteista, joihin on lisätty kaliumaluminaattia, voi tulla kosteudenkestävämpiä; sitä voidaan jopa lisätä leivinjauheiden kaltaisina happamuudensäätöaineina, jotka sisältävät tätä yhdistettä; elintarvikkeiden jalostuksessa käytetään samankaltaisia happamuudensäätöaineita, ja sitä voidaan käyttää myös koagulantteina, joita käytetään epäpuhtauksien poistamiseen vedestä, sekä palonestoaineina!

Alumiini on alumiinin ja kaliumin yhdiste, jota esiintyy luonnossa mineraali aluniittina tai kristallimuodossa. Alumiini voidaan uuttaa käyttämällä rikkihappoa ja lämpöä tai sitä voidaan valmistaa reagoimalla aluminaattimineraali natriumhydroksidin kanssa kuumassa vesiliuoksessa, jolloin sitä voidaan valmistaa uudelleen halutulla tavalla. Alumiini on tullut suosituksi vedenkäsittelyliuokseksi ja se on myös hyvä valinta elintarvikkeiden peittaukseen, joka estää pilaantumisen.

Alunan kosmetiikkasovelluksiin on kuulunut antiperspirantti- ja deodoranttikäyttö; sen tehtävänä on tukkia huokoset hikoilun estämiseksi ja estää samalla bakteerien kasvua. Lisäksi alumiini voi toimia supistavana aineena, joka kiristää ihoa ja auttaa pienentämään huokosten kokoa ja parantamaan kasvojen rakennetta, minkä lisäksi se on mukana styptisissä lyijykynissä pienten verenvuotojen hoitoon.

Tekstiiliteollisuudessa alunaa käytetään peittausaineena väriaineiden kiinnittämiseen kankaisiin ja nahan parkituksen ainesosana. Alumiini auttaa myös poistamaan kosteutta vuodista, jotta ne pysyvät kuivina ja estävät mätänemistä, sekä suojaamaan paperia ja puuta liekeiltä. Käytettäessä alumiini parkitusprosessissa sen metallikomponentti hajoaa vahingoittamatta alumiiniseoksia tai perusmetalliseoksia.

Säilytä alunaa asianmukaisesti sen laadun ja tehokkuuden säilyttämiseksi. On valittava viileä, kuiva varasto, jossa on asianmukainen ilmanvaihto; on myös varmistettava sateelta tai kuumuudelta suojautuminen sekä suojautuminen kemikaaleilta, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa sen kanssa. Kun tilaat alunaa verkosta, noudata aina tiukkoja turvallisuusprotokollia.

Kalsiumaluminaatti

Kalsiumaluminaattisementtejä voidaan käyttää monenlaisissa sovelluksissa. Ne kestävät hyvin korkeita lämpötiloja, sulfaatteja, mietoja happoja ja korroosiota, ja niillä on erinomaiset korroosionkesto-ominaisuudet. Kalsiumaluminaattisementtejä käytetään usein tarkastuskaivojen vuoraussovelluksissa sekä jätevesisovelluksissa yleensä - myös yhdistettynä muihin erikoisbetonityyppeihin, kuten tulenkestäviin tai nopeasti kovettuviin betoneihin.

Kalkkikivi ja bauksiitti, kaksi ensisijaista alumiinin lähdettä, toimivat kalsiumaluminaatin tuotannon raaka-aineina. Sulatustekniikan avulla nämä kaksi materiaalia yhdistetään ja muotoillaan tiiviiksi ja kovaksi “klinkkeriksi”. Kun tämä vaihe on suoritettu, murskatut kappaleet voidaan sekoittaa muiden komponenttien kanssa kalsiumaluminaattisementtien valmistamiseksi; niiden kemiallinen koostumus riippuu suurelta osin käytettyjen raaka-aineiden suhteista ja puhtaudesta. Yleisiä valmistusprosesseja on kaksi - sintraus ja sulatus; ensin mainittu tuottaa kuitenkin pienempiä partikkelikokoja ja vähemmän reaktiivisia tuotteita kuin sulatuksella tuotetut materiaalit, mutta tuottaa vastaavasti erittäin puhtaita ja reaktiivisia lopputuotteita.

Alumiinin määrästä riippuen voi muodostua erilaisia hydrataatiovaiheita. Matalissa lämpötiloissa muodostuu CAH10 (monokalsiumaluminaattidekahydraatti), kun taas keskilämpötiloissa ja korkeammissa lämpötiloissa muodostuu C2AH8 sekä kiteytynyttä gibbsiittia.

Yksi CAC:n tärkeimmistä eduista on sen nopea hydrataatioaste, jonka ansiosta se kehittää lujuutta nopeammin kuin portlandsementti ja parantaa betonin työstettävyyttä vähentämällä lisäaineiden tarvetta ja nopeuttamalla betonin asentamisaikatauluja - nämä ovat keskeisiä näkökohtia, kun suunnitellaan tällaisia hankkeita.

Kustannustensa vuoksi CAC:tä käytetään harvoin Portlandsementin korvaajana. Koska se on neljä kertaa kalliimpi, tavanomainen tai korkealuokkainen betoni ei monissa sovelluksissa pysty kilpailemaan sitä vastaan. CAC:n yleisiin käyttökohteisiin kuuluvat valettavat tulenkestävät materiaalit ja kuivasekoituslaastit erityisrakentamiseen, kuten viemäreiden vuoraukseen tai nopeaan korjaukseen; lisäksi sitä voidaan käyttää teknisten betonien, kuten betonielementtien, tulenkestävien tiilien tai harkkojen ainesosana.

Litiumaluminaatti

Litiumaluminaatti (LiAlO3) on litiumista ja alumiinioksidista koostuva epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, jota käytetään sekä sähkökemiallisena ristikkosovituksen substraattina galliumnitridimikroelektroniikkakomponenteissa että kiinteänä tritiumin kasvatusmateriaalina ydinfuusiosovelluksissa. Hiilinanoputket (CNT) ovat myös houkutteleva materiaali, ja ne ovat erinomainen matriisimateriaali sulakarbonaattipolttokennoissa ja keraamisissa suodattimissa litiumparistoissa, puhumattakaan kemiallisesta ja termisestä vakaudesta, jota voidaan käyttää fuusioreaktoreiden kasvatuspeitteinä. Litiumaluminaatin g-faasia on tutkittu materiaalina, josta voidaan tuottaa tritiumia termisen neutronisäteilytyksen avulla, ja on saatu myönteisiä tuloksia vakaasta ja tehokkaasta tuotannosta pelletöidyllä gamma-LiAlO2:lla. Näiden keraamisten materiaalien mikrorakenteella on olennainen merkitys niiden suorituskykyyn tritiumin tuottajina.

Pyyhkäisyelektronimikroskopiaa ja jauhe-röntgendiffraktiota käytettiin g-LiAlO2:n rakenteen tutkimiseen, ja havaittiin kolme allotrooppista faasia: a-LiAlO2, b-LiAlO2 ja g-LiAlO2. Alumiinioksidin reagoiminen alkalikarbonaattien kanssa tuotti pääasiassa a-LiAlO2:ta, kun taas sen reagoiminen alkalihydroksidien kanssa johti sen muodostumiseen; sen mikrorakenne vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti tritiumia voidaan vapauttaa, sekä sen sähkökemialliseen suorituskykyyn.

Vesiliukoinen happo, joka hajoaa hitaasti happojen vaikutuksesta. Hengitettynä se voi aiheuttaa hengitysteiden ärsytystä ja ihon tai hengitysteiden ärsytystä; lisäksi se syövyttää tiettyjä materiaaleja. Koska se on heikko emäs, jolla on alhainen sulamispiste ja jossa on alumiinia, sen myrkyllisyys on ajan myötä vähentynyt huomattavasti.

Litiumaluminaattia voidaan valmistaa sekoittamalla alumiini ja alumiininitraatti/-kloridi yhteen. Suuren ominaispinta-alansa, alhaisen höyrynpaineensa ja alhaisen sulamislämpötilansa ansiosta se on erinomainen materiaali moniin käyttötarkoituksiin, kuten lasinvalmistukseen, keramiikan valmistukseen ja metallurgian tuotantoon. Lisäksi litiumaluminaattiseoksilla on lukuisia käyttökohteita; sen koostumuksesta valmistetaan muun muassa alumiinifoliota, keittoastioita ja juoma-astioita; se on jopa keskeinen elementti autojen jarrupalojen/vuorausten jarrupalojen/vuorausten valmistuksessa!