Кіріспе
Chembox ImageFile1=File:LiAlO2 бірлік жасушасы. png ImageCaption1 = Li+ Al3+ O2− Watchedfields = changed verifiedrevid = 415566614 PIN = Lithium aluminate SystematicName = Lithium(1+) aluminate OtherNames = Lithium metaaluminate Lithium aluminum oxide Lithium aluminium double hydroxide Section1= Section2= Section4 = Chembox Thermochemistry DeltaGf = 1126.276 kJ/mol DeltaHc = DeltaHf = 1188.670 kJ/mol Литий алюминат - гидроцитті ұқсас кристаллдық құрылымы бар қабатты қос гидроксид (LDH). Литий алюминатінің ерігіштігі жоғары рН-да (12,5 13,5) алюминий оксидтеріне қарағанда әлдеқайда төмен. Төмен және орташа деңгейдегі радиоактивті қалдықтарды (LILW) кондиционирлеу кезінде литий нитраты кейде жоғары рН-де алюминийдің коррозиясын және одан кейінгі сутегі өндірісін азайту үшін цементке қоспа ретінде қолданылады. Литий нитратын цементке қосу кезінде, алюминий қалдықтарының бетінде · 5 H2O пассивті қабат пайда болады. Литий алюминат қабаты цемент порларындағы суда ерімейді және металл алюминийді жауып тұрған алюминий оксидін жоғары рН-де еріуден қорғайды. Сонымен қатар, ол тесікті толтырушы зат. Бұл судың протондарымен алюминийді тотығуды тежеп, сутегінің эволюциялық жылдамдығын 10 есеге азайтады. Литий алюминат та литий карбонаты, калий карбонаты және натрий карбонатының қоспасы болуы мүмкін балқытылған карбонат отын элементтерінде инертті электролитті қолдау материалы ретінде қолданылады.
| ImageFile1=File:LiAlO2 unit cell. png
| ImageCaption1 = Li+ Al3+ O2−
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 415566614
| PIN = Lithium aluminate
| SystematicName = Lithium(1+) aluminate
| OtherNames = Lithium metaaluminate
Lithium aluminum oxide
Lithium aluminium double hydroxyde
|Section1=
|Section2=
| Section4 = Chembox Thermochemistry
| DeltaGf = 1126.276 kJ/mol
| DeltaHc =
| DeltaHf = 1188.670 kJ/mol
Lithium aluminate is a layered double hydroxide (LDH) with a crystal structure resembling that of hydrotalcite. Lithium aluminate solubility at high pH (12.5 – 13.5) is much lower than that of aluminium oxides. In the conditioning of low and intermediate level radioactive waste (LILW), lithium nitrate is sometimes used as additive to cement to minimise aluminium corrosion at high pH and subsequent hydrogen production. Indeed, upon addition of lithium nitrate to cement, a passive layer of · 5 H2O is formed onto the surface of metallic aluminium waste immobilised in mortar. The lithium aluminate layer is insoluble in cement pore water and protects the underlying aluminium oxide covering the metallic aluminium from dissolution at high pH. It is also a pore filler. This hinders the aluminium oxidation by the protons of water and reduces the hydrogen evolution rate by a factor of 10. Lithium aluminate also finds its use as an inert electrolyte support material in molten carbonate fuel cells, where the electrolyte may be a mixture of lithium carbonate, potassium carbonate, and sodium carbonate.
Тарих
1906 жылы Вейберг өзінің жаңадан синтезделген қосылысы литий-сутек алюминат туралы баяндады. Бұл осы ерекше қоспаның тұңғыш рет синтезделгені. Ол бұл жаңа қосылыстың химиялық формуласы бар екенін мәлімдеді: 1915 жылы Аллен мен Роджерс литий гидроксидінің ерітіндісінде алюминий еріген кезде литийдің ерімейтін алюминат пайда болатынын мәлімдеді. Бұл ауамен кептірілген заттың атомдық қатынасы 2Li:5Al және химиялық формуласы: 1929 жылы Процив Аллен мен Роджерс экспериментін қайта жасады және заттың қаныққан ерітіндісінде кондуктометриялық өлшеулер сериясы арқылы литий мен алюминий 0,8Li:2Al қатынасында болды, бұл, оның айтуынша, шамамен 1Li:2Al атомдық қатынасы. Оның айтуынша, литий алюминатты литий гидроксидін алюминий тұзы ерітіндісіне қосу арқылы немесе литий тұзы ерітіндісін сілті алюминат ерітіндісіне қосу арқылы да тұндыруға болады. Осылайша, литий алюминат құрамына қатысты Аллен/Роджерс пен Процив арасында келіспеушіліктер болды. Бұл олардың жауын-шашын жағдайының өзгеруіне байланысты болуы мүмкін. Олардың айтуынша, құралған қосылыста литий мен алюминийдің атомдық қатынасы 2Li:5Al болатын. Олардың химиялық формуласы литий алюминатінің қазіргі формуласына оңайлатылды:
In 1915 Allen and Rogers asserted that an insoluble aluminate of lithium is formed when aluminum is dissolved in a solution of lithium hydroxide. This air dried substance had an atomic ratio of 2Li:5Al and the chemical formula:
In 1929 Prociv recreated Allen and Rogers experiment and through a series of conductometric measurements on the saturated solution of the substance concluded that lithium and aluminum were present in the ratio of 0.8Li:2Al, which, he says, is an atomic ratio of approximately 1Li:2Al. According to him lithium aluminate may also be precipitated by the addition of a solution of lithium hydroxide to a solution of aluminum salt or by adding a solution of lithium salt to a solution of an alkali aluminate. Thus there was disagreement between Allen/Rogers and Prociv as to the composition of lithium aluminate. This may have been attributed to variations between their precipitation conditions. They claimed that the formed compound contained lithium and aluminum in the atomic ratio of 2Li:5Al. Their chemical formula was simplified into the modern formulation for lithium aluminate:
Қызығушылықты салалар
Литий алюминатінің негізгі қосылысы екі түрлі салада назар аударды: ядролық физика және қатты күйдегі химия. Литий алюминатінің кем дегенде бес түрлі фазасы табылған. Литий алюминат кристалл құрылымы α, β немесе γ фазаларында болуы мүмкін. Ядролық физиктер литий алюминатқа қызығушылық танытады, өйткені ол жоғары нейтрондық және электронды сәулелену кезінде жақсы жұмыс істейді. Бұл модификация сонымен қатар жоғары температурада химиялық, термофизикалық және механикалық тұрақтылықты талап етілетін сәулелену мінез-құлқымен бірге көрсетеді. Бұл фаза болашақтағы термоярықтық реакторларда тритийді өсіру материалы ретінде жарамды литий керамикасы болып көрінеді.
Қазіргі әдістер
Литий алюминат синтезі негізінен бірнеше әдістермен орындалды: қатты күйінде, ылғалды химиялық, соль гель, шаблондарды, әр түрлі прекурсорларды және жану процестерін қолдану арқылы. Қатты күйдегі реакциядағы негізгі өнім - фаза; ылғалды химиялық реакциядағы негізгі өнім - және фазалардың қатты ерітіндісі.