铝酸根英文解释翻译、铝酸根的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 aluminate
分词翻译:
铝的英语翻译:
aluminium; aluminum
【医】 Al; aluminium; aluminum
【经】 aluminium
酸根的英语翻译:
【化】 acid group; acid radical
【医】 acid radical
专业解析
铝酸根(Aluminate ion)是铝元素在碱性环境中形成的含氧阴离子,其核心化学式为[Al(OH)₄]⁻,这是最常见且稳定的存在形式。在汉英词典中,它通常对应英文术语"Aluminate" 或更具体的"Aluminate ion"。
以下从化学角度详细解释其含义和特性:
-
化学组成与结构:
- 铝酸根的基本结构单元是四羟基合铝阴离子,即一个铝原子(Al)与四个羟基(OH⁻)配位形成四面体结构,带一个单位负电荷,写作[Al(OH)₄]⁻。
- 在特定条件下(如高浓度、高温),铝酸根可以发生聚合,形成更复杂的多核羟基铝酸盐离子,例如[Al₂O(OH)₆]²⁻ 或[Al₃O(OH)₁₀]⁵⁻ 等。
- 其形成依赖于铝在碱性溶液中的溶解行为:氧化铝(Al₂O₃)或氢氧化铝(Al(OH)₃)溶于强碱(如 NaOH)生成铝酸盐溶液。
-
化学性质:
- 碱性环境稳定:铝酸根离子在 pH > 10 的碱性溶液中稳定存在。当溶液 pH 降低(酸化)时,铝酸根会逐步水解,最终沉淀为氢氧化铝凝胶(Al(OH)₃) 。
- 配位能力:铝原子在铝酸根中处于配位饱和状态(通常是四配位),但仍具有一定的路易斯酸性,可与某些阴离子或分子发生配位反应。
- 聚合倾向:如前述,在特定条件下,单体铝酸根倾向于聚合成多核物种,这对理解其在水处理(絮凝剂)和地质矿物形成(如沸石)中的行为至关重要 。
-
存在形式与化合物:
- 盐类:铝酸根常与钠(Na⁺)、钾(K⁺)、钙(Ca²⁺)等阳离子结合形成铝酸盐,例如:
- 铝酸钠(Sodium aluminate):NaAlO₂ 或 Na[Al(OH)₄](水溶液形式)
- 铝酸钾(Potassium aluminate):KAlO₂ 或 K[Al(OH)₄]
- 铝酸钙(Calcium aluminate):存在于水泥矿物中,如 CaO·Al₂O₃ (CA)。
- 溶液状态:在碱性水溶液中,铝主要以 [Al(OH)₄]⁻ 形式溶解存在 。
-
应用领域:
- 水处理:铝酸钠作为絮凝剂前体,酸化后生成聚合氯化铝(PAC)等高效净水剂 。
- 建筑材料:铝酸钙是波特兰水泥和耐火水泥(如高铝水泥)的关键组分 。
- 催化剂与载体:铝酸盐是制备氧化铝催化剂载体和分子筛(沸石)的重要原料 。
- 造纸与纺织:用作媒染剂、填料等。
- 陶瓷与玻璃:用于降低熔点或改善性能。
总结关键点:
|特性 |描述 |
| :---------------- | :----------------------------------------------------------------------- |
|中文名称| 铝酸根 |
|英文名称| Aluminate (ion)|
|核心化学式| [Al(OH)₄]⁻ |
|结构| 四面体 (铝中心,四个羟基配位)|
|形成条件| 铝的氧化物/氢氧化物溶于强碱溶液|
|稳定性范围| pH > 10 的碱性溶液 |
|主要化合物| 铝酸钠 (NaAlO₂ / Na[Al(OH)₄]),铝酸钾 (KAlO₂ / K[Al(OH)₄]),铝酸钙水泥等 |
|重要化学性质| 碱性稳定,酸化水解沉淀,有聚合倾向 |
|主要应用领域| 水处理絮凝剂、水泥、催化剂载体、造纸纺织助剂等 |
参考资料:
- 《无机化学命名原则》 - 中国化学会 (对阴离子命名的规范)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, the "Gold Book" (对铝酸盐及相关术语的定义)
- 《兰氏化学手册》 (Lange's Handbook of Chemistry) - 提供铝物种在水溶液中的形态分布及解离常数等数据。
网络扩展解释
铝酸根是铝在碱性条件下形成的含氧酸根离子,其化学性质和应用如下:
1. 化学式与结构
铝酸根主要有两种表示形式:
- 简化式:AlO₂⁻(偏铝酸根)
- 水合形式:Al(OH)₄⁻(四羟基合铝酸根)
两者本质相同,AlO₂⁻可视为Al(OH)₄⁻脱去两个水分子的简化写法。在强碱性水溶液中,铝酸根通常以Al(OH)₄⁻形式存在。
2. 性质特点
- 溶解性:碱金属(如钠、钾)的铝酸盐易溶于水。
- 碱性:铝酸(HAlO₂)是弱酸,因此铝酸盐溶液呈强碱性,pH较高。
- 水解反应:Al(OH)₄⁻在水中会微弱水解生成Al(OH)₃胶体,反应为:
$$
text{Al(OH)}_4^- rightleftharpoons text{Al(OH)}_3 + text{OH}^-
$$
3. 制备方法
通过氢氧化铝与强碱(如NaOH)反应生成:
$$
text{Al(OH)}_3 + text{OH}^- rightarrow text{Al(OH)}_4^-
$$
4. 天然存在与应用
- 尖晶石结构:天然铝酸盐如[Mg(AlO₂)₂](镁铝尖晶石)和[Be(AlO₂)₂](金绿宝石)具有稳定晶体结构,后者常用于珠宝。
- 工业材料:钙铝酸盐(如3CaO·Al₂O₃)是水泥主要成分,赋予水泥早期强度。
铝酸根在碱性溶液中稳定存在,其盐类在材料科学和地质矿物中具有重要价值。需注意其化学式书写形式随溶液条件变化。
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