III Осаждение в результате обратимого или необратимого гидролиза солей Al 3 усиливается при разбавлении рас

Способы получения Аl2O3

— твердое бесцветное вещество, нерастворимое в воде. При нагревании разлагается:

Полученный этим способом Al2O3 называется алюмогелем.

По химическим свойствам — типичный амфотерный гидроксид, растворяется и в кислотах, и в щелочах:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] тетрагидроксоалюмикат натрия

При сплавлении Al(OH)3 с твердыми щелочами образуются метаалюминаты — соли метагидроксида АlO(ОН), которые можно рассматривать как соли метаалюминиевой кислоты НАlO2:

Соли алюминия

Вследствие амфотерности гидроксида алюминия и возможности существования его в орто- и метаформе существуют различные типы солей. Так как Al(OH)3 проявляет очень слабые кислотные и очень слабые основные свойства, все типы солей в водных растворах в сильной степени подвержены гидролизу, в результате которого образуется в конечном итоге нерастворимый Al(OH)3. Присутствие в водном растворе того или иного типа солей алюминия определяется величиной рН данного раствора.

1. Соли Al 3+ с анионами сильных кислот (AlCl3, Al2(SO4)3, Al(NO3)3, АlВr3) существуют в подкисленных растворах. В нейтральной среде метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO2 существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

2. Гидроксоалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона [Al(OH)4] — , существуют в щелочных растворах. В нейтральной среде сильно гидролизуются.

3. Метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO2. Существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

Взаимопревращения солей алюминия

Способы осаждения (получения) Аl(ОН)3 из растворов его солей

I. Осаждение из растворов, содержащих соли Al 3+ :

а) действие сильных щелочей, добавленных без избытка

б) действие водных растворов аммиака (слабое основание)

в) действие солей очень слабых кислот, растворы которых вследствие гидролиза имеют щелочную среду (избыток ОН — )

II. Осаждение из растворов, содержащих гидроксоалюминаты:

а) действие сильных кислот, добавленных

б) действие слабых кислот, например, пропускание СО2

III. Осаждение в результате обратимого или необратимого гидролиза солей Al 3+ (усиливается при разбавлении раствора водой и при нагревании)

Источник



Химические соединения алюминия

Ниже представлен краткий обзор важнейших химических соединений алюминия, которые находятся в природных условиях, а также их промышленного применения.

Что такое химическое соединение?

Химическое соединение алюминия – это вещество, которое образовано из двух или более химических элементов, одним из которых является алюминий. Эти элементы связаны между собой химически, то есть путем ковалентных, ионных или металлических связей. Химическое соединение имеет фиксированный химический состав и постоянную химическую формулу.

Алюминиевые сплавы обычно не являются химическими соединениями. Они являются гомогенными или гетерогенными смесями входящих в них химических элементов или соединений. Поэтому они не имеют фиксированного химического состава и не имеют химической формулы.

Классификация соединений алюминия

Современная классификация соединений алюминия из Энциклопедии Алюминия [4] представлена ниже.

Классификация соединений алюминия [4]

Алюминий в природе

Алюминий является самым распространенным (более 8 % по массе) природным металлическим элементом, а также третьим природным элементом среди всех химических элементов (после кислорода и кремния). Однако из-за высокой химической активности алюминия он почти всегда находится в соединениях с другими элементами и очень редко встречается в природе в виде чистого металла.

Таблица – Доля химических элементов в земной коре

Металлический алюминий

Чистый алюминий – это серебристо-белый, ковкий, пластичный металл с атомным номером 13 и относительной атомной массой 26,98. За небольшими исключениями он находится в химических соединениях в виде Al +3 .

Этот металл обладает амфотерными свойствами. Он реагирует с минеральными кислотами и сильными щелочами. Хотя алюминий является одним из самых химически активных промышленных металлов, он имеет очень высокое сопротивление коррозии. При контакте свежей алюминиевой поверхности с кислородом, водой или другими окислителями на ней мгновенно вырастает плотная оксидная пленка (Al2O3), которая обеспечивает металлу высокую стойкость к коррозии. Эта оксидная пленка растворяется в щелочных растворах с выделением водорода и образованием растворимых щелочноземельных алюминатов [1].

Эта оксидная пленка является стойкой к некоторым кислотам (например, азотной кислоте) и предотвращает дальнейшее химическое воздействие на металл. Однако она растворяется в некоторых кислотах (например, в соляной кислоте или горячей серной кислоте), а также в щелочных растворах, что делает возможным дальнейшие химические реакции на поверхности алюминия.

При повышенных температурах алюминий реагирует:

  • с водой (выше 180 ºС) с образованием гидроксида Al(OH)3 и водорода H2;
  • со многими оксидами металлов с образованием оксида Al2O3 и металла, восстановленного из его оксида.

Последняя реакция применяется при производстве некоторых металлов (алюмотермия), например, марганца и некоторых сплавов, например, ферротитана.

Природные соединения

Минералы

Природные минералы являются химическими соединениями. Алюминий присутствует во многих минералах – более 270 видов – в комбинациях с кислородом, кремнием, щелочными и щелочноземельными металлами и фтором, а также в виде гидроксидов, сульфатов и фосфатов. Например, полевые шпаты – наиболее распространенные минералы земной коры (около 50 %) – являются алюминосиликатами [1]. Ниже представлены важнейшие минералы алюминия из фундаментальной энциклопедии про алюминий [4]

Важнейшие минералы алюминия [4]

Металлический алюминий в природе

Природный металлический алюминий иногда находят как минорную фазу в условиях недостатка кислорода, например, внутри некоторых вулканов. Он также встречается в таких минералах, как берилл, криолит, гранат, шпинель и бирюза [1].

Драгоценные камни

Примеси в кристаллах оксида Al2O3, такие как хром или кобальт дают драгоценные камни рубин и сапфир, соответственно. Чистый оксид Al2O3 известен как корунд – один из самых твердых материалов.

Бокситы

Хотя алюминий и является очень распространенным природным элементом, большинство алюминиевых минералов не могут быть экономически выгодными источниками этого металла. Почти весь металлический первичный алюминий производится из руды, которая называется бокситом (или бокситами) с обобщенной химической формулой (AlOx(OH)3-2x) [1].

Читайте:  Конспект занятия quot Отражение представлений о красивых природных явлениях Радуга quot план конспект заня

Бокситы происходят в природе как продукты выветривания коренных пород с низким содержанием железа и кремния в тропических климатических условиях. Природные бокситы содержат различные гидратированные формы оксида алюминия, которые имеют различные кристаллические системы, а также различаются по степени гидратации (количеству молекул воды на одну молекулу Al2O3).

Производство глинозема

Около 90 % алюминиевых руд – бокситов – идет на производство первичного алюминия, остальные 10 % – на другие промышленные применения.

Промышленное производство первичного алюминия имеет две основных стадии:

  • производство из исходной бокситной руды чистого оксида алюминия – глинозема;
  • электрохимическое восстановление этого оксида до металлического алюминия в ванне расплавленного криолита.

Бокситы

Боксит не является минералом и химическим соединением. Это наименование – боксит (или, чаще, бокситы) – применяется для обозначения различных типов алюминиевых руд, которые содержат соединения алюминия, в основном – различные виды гидроксидов.

Промышленные бокситы содержит три основных типа гидроксидных минералов:

  • гибсит: Al2O3·3H2O
  • богемит – Al2O3·H2O
  • диаспор – Al2O3·H2O.

Эти типы гидроксидов значительно различаются по таким физическим свойствам, как:

  • содержание воды,
  • кристаллическая система
  • твердость,
  • плотность,
  • температура дегидратации
  • растворимость в технологических растворах.

Обычно природные залежи бокситов состоят из одного из этих типов гидроксидов, хотя в некоторых случаях одна и та же алюминиевая руда может содержать смешанные гидроксиды.

Бокситы различаются по цвету от кремового до темно коричневого при высоком содержании железа.

В состав типичного боксита для промышленного производства алюминия входят следующие соединения:

  • оксид алюминия – Al2O3: 40-60 %
  • оксид кремния – SiO2: 1-6 %
  • оксид железа – Fe2O3: 2-25 %
  • оксид титана – TiO2: 1-5 %
  • оксиды кальция и магния – CaO + MgO: 0,2-0,6 %
  • оксиды других элементов: от 0,01 до 0,4 % (каждого).

Глинозем

Почти весь глинозем получают из бокситов, которые содержат около 50 % оксида Al2O3 в виде гидроксидов. Эту алюминиевую руду обрабатывают в растворе каустической соды под давлением, чтобы растворить оксид алюминия в виде алюмината, и отделить его от красного осадка, содержащего оксиды железа и другие основные примеси. Затем из этого раствора алюмината осаждают кристаллы гидроксида алюминия.

При температуре ниже 700 ºС в технологической массе содержатся следующие различные типы соединений алюминия – его гидроксидов:

  • гиббсит
  • байерит
  • нордстрандид
  • диаспор
  • богемит.

Завершающей технологической операцией производства глинозема является обжиг полученной на предыдущих этапах смеси гидроксидов. Обжиг (кальцинация) производится при температуре 1200 ºС с получением на выходе чистого глинозема с содержанием оксида Al2O3 более 99 %.

Для промышленного производства 1 тонны алюминия требуется около 2 тонн глинозема.

Соединениями алюминия, которые являются наиболее важными для неметаллургических отраслей промышленности – являются его:

  • оксид;
  • сульфат и
  • силикат.

Оксид алюминия

Кислородное соединение алюминия

Оксид алюминия – это одно из его кислородных соединений. Чистый оксид – это белый порошок в виде частиц различной формы и размеров. Из-за своих амфотерных свойств этот оксид растворяется в минеральных кислотах и сильных щелочах. Он может иметь различные модификации. Наиболее стабильным является его альфа-модификация «корунд» (альфа-Al2O3).

Типы оксидов

При дегидратации гидроксидов образуется серия типов оксида Al2O3, которые еще содержат небольшую долю гидроксильных групп и сохраняют некоторую химическую активность. Все оксиды, которые получены при пониженных температурах называют переходными модификациями. При температуре 1400 ºС все переходные модификации превращаются в альфа-модификацию [1].

Анодный оксид

Анодный оксид получают путем электрохимического оксидирования алюминия. Это соединение представляет собой наноструктурированный материал с уникальной структурой. Анодный алюминиевый оксид состоит из цилиндрических пор, которые обеспечивают ему широкое применение в технике. Он является термически и механически устойчивым, оптически прозрачным и обладает высокими электроизоляционными свойствами. Размер пор и толщина анодного оксидного слоя легко регулируется параметрами технологии, что дает возможность его применения не только как защитного декоративного покрытия для алюминиевых изделий, но и как основу для нанотехнологий.

Структура анодного оксидного покрытия

Гидроксиды

Известны различные формы гидроксидов алюминия. Наиболее изученными формами являются тригидроксид Al(OH)3 и оксид-гидроксид AlO(OH). Кроме этих кристаллических форм известны еще несколько других типов [1].

Гидроксид Al(OH)3 применяется в больших объемах для очистки сточных вод, а также для производства других соединений алюминия, в том числе его солей.

Сульфат алюминия

Структура и состав

Сульфат алюминия может существовать с различными пропорциями воды. Обычной формой этого соединения является Al2(SO4)3·18H2O. Он почти нерастворим в обезвоженном спирте, но хорошо растворяется в воде. При температуре выше 770 ºС разлагается до оксида алюминия.

Применение

Находит применение в следующих отраслях промышленности и областях жизни [1, 2]:

  • системы очистки воды и обработки сточных вод;
  • производство бумаги;
  • противопожарная защитная одежда;
  • очистка масел и жиров;
  • гидроизоляция бетона;
  • производство антиперспирантов;
  • выделка кож;
  • производство красок;
  • в сельскохозяйственных пестицидах;
  • производство химикатов;
  • средство для повышения кислотности почв;
  • производство косметики и мыла;
  • в медицинских препаратах.

Квасцы

Сульфат алюминия входит в комбинацию с сульфатами одновалентных металлов с образованием двойных солей, которые называются квасцами. Наиболее важным из этих солей является алюминиевый сульфат калия. Это химическое соединение также известно как калиевые квасцы. Эти квасцы имеют широкое применение с глубокой древности в производстве кожи, лекарств, тканей и красок.

Глины

Глины состоят в основном из алюмосиликатов.

Хлорид

При взаимодействии газообразного хлора с расплавленным алюминием образуется хлорид алюминия. Это соединение наиболее часто применяется как катализатор в реакциях синтеза различных органических соединений. Гидратированный хлорид AlCl3∙H2O, применяется как антипреспирант или дезодорант. Это соединение является одной из нескольких алюминиевых солей, которые применяются к косметической промышленности.

Читайте:  Невероятные приключения в природе

Гексагидратная форма хлорида алюминия применяется:

  • для защитной обработки древесины,
  • как дезинфицирующее средство в животноводстве и при производстве мяса;
  • очистке сырой нефти
  • производство бумаги

Гидрид алюминия

С водородом алюминий образует гидрид AlH3, который широко применяется в органической химии, в том числе, в виде литиевого гидрида алюминия (LiAlH4). Это соединение получают при взаимодействии хлорида алюминия с хлоридом лития.

Интерметаллические соединения

Интерметаллид (интерметаллическое соединение) — это химическое соединение двух или более металлов. Интерметаллиды, как это и должно быть у химических соединений, имеют фиксированное соотношение между своими компонентами. Обычно в интерметаллических соединениях связь между атомами – металлическая.

Интерметаллические соединения имеет большое значение для микроструктуры и свойств алюминиевых сплавов. Например, железо и кремний являются примесями, которые всегда присутствуют в алюминии. Поскольку растворимость железа в твердом алюминии очень мала, то фазы Al-Fe или Al-Fe-Si можно найти в микроструктуре даже сверхчистого алюминия. Этими фазами могут быть интерметаллические соединения FeAl3, Fe3SiAl12, Al2Si2Al9 или FeAl6.

В алюминиевых сплавах насчитывается несколько десятков фаз, которые являются интерметаллическими соединениями. В сложных сплавах типа 2014 (система Al-Cu-Mg-Mn-Fe-Si) эти соединения имеют вид типа (Mn,Fe)3SiAl12 [3].

Таблица – Интерметаллические соединения алюминия [2]

2. Handbook of Aluminum: Vol. 1: Physical Metallurgy and Processes / ed. G. E. Totten, D. S. MacKenzie – 2003.

3. Aluminium and Aluminium Alloys /ed. J.R. Davis – ASM International, 1993.

4. Тринадцатый элемент: Энциклопедия /А. Дроздов – Библиотека РУСАЛа, 2007

  • />← Previous Scientific Papers, Reports & Proceedings
  • 11-й Конгресс Алюминий 2000 в Италии приближается Next → />

Источник

Алюминий

Здравствуй, уважаемый читатель! Сейчас мы будем разбираться с таким интереснейшим элементом, как алюминий, и подробно узнаем о его свойствах.

Алюминий является самым распространенным металлом, находящимся в соединениях в составе земной коры, следом за ним идёт железо. Но несмотря на этот факт, алюминий — не самый дешёвый в производстве металл (самый дешёвый — свинец) и на его получение тратится значительно больше энергии, чем на производство железа. Немного позже вы узнаете почему.

Алюминий — уникальный металл в том смысле, что изготавливать из него можно почти всё что угодно: фольгу, банки для напитков, кружки, ложки, крючки для одежды — он необычайно ковкий. Однако, из-за этой ковкости его трудно использовать в несущих деталях конструкций, например арматуры или газовых баллонов, для изготовления которых используются более твёрдые материалы.

Чтобы узнать, как можно получать алюминий, нужно узнать о том, в каком виде он встречается в природе.

Геохимия алюминия

Самый распространенный минерал алюминия — это его оксид Al2O3. В природе он встречается в разных минералах, из которых самый распространённый — боксит Al2O3 * xH2O:

Включения других элементов в состав минерала делают его необычайно красивым. Прекрасные рубин, сапфир, топаз, аквамарин представляют из себя минералы, состоящие в основном из оксида алюминия, цвет которых обеспечивается за счет примесей — соединений хрома(II и III), железа, титана, марганца и многих других.

Вместе с кремнием алюминий образует группу самых распространённых в земной коре минералов. Их объединяют под общим названием — алюмосиликаты, подчёркивая наличие алюминия и кремния (silicium) в их составе.

Способы получения

Как мы уже выяснили, всё или почти всё, что из себя представляет природный алюминий, — это его оксид Al2O3. Алюминий — очень активный металл, поэтому его извлечь из оксида непросто. Приведём некоторые цифры: энергия Гиббса сродства к кислороду, то есть образования оксида, составляет около -300 кДж/моль! А электродный потенциал реакции восстановления алюминия(3+) составляет -1,7 В, что ставит его рядом с бериллием и марганцем.

Поэтому одним из самых распространённых способов для его получения служит электролиз расплава.

Сам оксид алюминия (корунд) чрезвычайно тугоплавкий, поэтому к нему добавляют гексафторалюминат натрия — природный минерал криолит.

Он имеет формулу Na3[AlF6] — это комплексное соединение, которое можно получить из водного оксида алюминия по следующей реакции:

\(2Al(OH)_3 + 3Na_2CO_3 + 18HF = 2Na_3[AlF_6] + 3CO_2\uparrow + 9H_2O\)

На территории России криолит встречается в непригодном для получения алюминия виде (загрязнённом), поэтому для электролиза расплава его получают по вышеприведённой реакции.

Вместе с ним к оксиду алюминия добавляют также фторид кальция CaF2, и в результате смесь начинает плавиться при 950 о С.

В расплавленную смесь погружают графитовые электроды и создают напряжение, в результате чего происходит процесс электролиза, который в данном случае точно описать довольно сложно, поэтому ограничимся приблизительными реакциями.

\(Al_2O_3 = AlO^+ + AlO_2^-\)
\(\quad \ominus 3AlO^+ + 3\overline = Al\downarrow + Al_2O_3\)
\(\quad \oplus 2AlO_2^- — 2\overline = [O] + Al_2O_3\)

Вместе с этим графитовые электроды довольно быстро сгорают при такой высокой температуре и количестве кислорода, который выделяется на них:

\(C + O_2 = CO_2\uparrow\)

Суммируя всё вышесказанное, в процессе электролиза расплава на катоде выделяется алюминий, который из-за большей, нежели расплав, плотности собирается на дне жидким слоем; на аноде же выделяется кислород. Выглядит это вживую вот так:

Химические свойства алюминия

Алюмотермия

Как мы уже сказали, алюминий — активный металл. Настолько активный, что может применяться как восстановитель железа, марганца, хрома и других подобных металлов, при этом переходя в очень стабильный оксид. Данный метод получения других металлов из их оксидов реакцией с алюминиевой пудрой носит название алюмотермия, или реакция термит:

\(3Fe_3O_4 + 8Al = 4Al_2O_3 + 9Fe\)
\(3MnO_2 + 4Al = 3Mn + 2Al_2O_3\)
\(Cr_2O_3 + 2Al = 2Cr + Al_2O_3\)

Как вы уже заметили, в своём оксиде алюминий находится в степени окисления +3. И да, действительно, это самая устойчивая для алюминия степень окисления. Однако для него существует ещё одна ненулевая степень окисления! И это +1, о которой мы поговорим чуть позже.

Читайте:  Список и характеристика стран Северной Европы география 7 класс

Для начала отметим реакции алюминия со многими простыми веществами (при нагревании), элементы которых окружают алюминий в таблице Менделеева:

\(4Al + 3C = Al_4C_3 \quad \text1500^oC\)
\(2Al + N_2 = 2AlN \quad t > 800^oC\)
\(2Al + 3S = Al_2S_3 \quad t > 700^oC\)

Многие из образующихся в подобных реакциях соединения легко гидролизуются:

\(Al_2S_3 + 6H_2O = 3H_2S\uparrow + 2Al(OH)_3\downarrow, \text<быстро>\)
\(AlN + 4HCl = AlCl_3 + NH_4Cl, \text<медленно>\)

Отношение к кислотам

Алюминий не реагирует с концентрированными азотной и серной кислотами — то есть пассивируется.

Однако с разбавленными кислотами-неокислителями (то есть разбавленной серной, соляной) реагирует с умеренной скоростью из-за довольно инертной плёнки оксида на поверхности, которая медленно «съедается» кислотой:

\(2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow\)

Гидроксид алюминия очень легко взаимодействует с кислотами, образуя соли алюминия:

\(Al(OH)_3 + 3HCl = AlCl_3 + 3H_2O\)

Отношение к щелочам. Амфотерность

Алюминий — амфотерный металл. Это значит, что он и его соединения проявляют как кислотные, так и основные свойства.

Например, он реагирует с раствором щелочи:

\(2Al + 2NaOH + 6H_2O = 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow\)

Экспериментально замечено, что эта реакция идет с большей скоростью, нежели алюминия с кислотой, а значит мы можем сделать вывод, что кислотные свойства алюминия выражены сильнее, чем основные.

Помимо реакции с кислотой, гидроксид алюминия также легко растворяется и в растворе щёлочи!

\(Al(OH)_3 + NaOH = Na[Al(OH)_4]\)

В результате этих реакций образуется комплексное соединение — тетрагидроксоалюминат натрия, которое имеет переменный состав, сильно зависящий от pH. В водных растворах при pH 13-14 (сильнощелочных средах) существуют тетрагидроксоалюминат-ионы, а при понижении pH (подкислении среды) между ионами начинают происходить процессы полимеризации через кислородные мостики. Например, охарактеризовано существование и строение ионов следующих составов:

А вместе с однозарядными катионами (катионами щелочных металлов и аммония) образует устойчивые кристаллизующиеся соединения квасцы (название происходит от слова кислый, так как соединения алюминия гидролизуются и растворы солей имеют кислую реакцию среды):

\((NH_4)_2SO_4 + Al_2(SO_4)_3 + 24H_2O = 2NH_4Al(SO_4)_2 * 12H_2O\)

В их структуре присутствуют тетраэдрические гексаакваионы [Al(H2O)6] 3+ .

При сплавлении со щелочами алюминий образует соль мета- или ортоалюминиевой кислоты. При этом также могут образоваться алюминаты более сложного состава:

\(Al(OH)_3 + NaOH = NaAlO_2 + 2H_2O\)
\(NaAlO_2 + Na_2O = Na_3AlO_3\)

Нестабильные соединения

Говоря о неустойчивых соединениях алюминия, начнём с гидрида. Обменной реакцией алан (гидрид алюминия) может быть получен в эфирном растворе:

\(3LiH + AlCl_3 = 3LiCl + AlH_3\downarrow\)

Продукт этой реакции — твёрдое белое полимерное вещество. Структурные фрагменты [Al2H6] напоминают бораны, и из эфирных растворов может осаждаться также сольват AlH3 * xEt2O.

Выше 150 о С алан разлагается на простые вещества:

\(2AlH_3 = 2Al + 3H_2\uparrow\)

Одновалентный алюминий

Вот мы и дошли до места, где упомянем соединения алюминия в степени окисления +1. Да, они немногочисленны, но сказать о них стоит.

Выше 1000 градусов Цельсия существует оксид Al2O, получаемый реакцией обычного оксида с кремнием:

\(Al_2O_3 + 2Si = Al_2O\uparrow + 2SiO\)

А при нагревании фторида алюминия(III) с металлическим алюминием образуется субфторид алюминия — синий газ:

\(AlF_3 + 2Al = 3AlF\uparrow\)

Так как подобные соединения являются летучими и легко разлагаются, их можно использовать в транспортных реакциях для очистки алюминия. Это такие реакции, где в одной части прибора из грязного источника получается летучий оксид или субфторид, а в другой части прибора, скажем, на раскалённой проволоке, этот неустойчивый газ разлагается, образуя высокочистый алюминий.

Также известен сульфид:

\(Al_2S_3 + 4Al = 3Al_2S\)

Эти соединения необходимо получать в инертной атмосфере.

Источник

Основные соединения алюминия в природе

— твердое бесцветное вещество, нерастворимое в воде. При нагревании разлагается:

Полученный этим способом Al2O3 называется алюмогелем.

По химическим свойствам — типичный амфотерный гидроксид, растворяется и в кислотах, и в щелочах:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] тетрагидроксоалюмикат натрия

При сплавлении Al(OH)3 с твердыми щелочами образуются метаалюминаты — соли метагидроксида АlO(ОН), которые можно рассматривать как соли метаалюминиевой кислоты НАlO2:

Соли алюминия

Вследствие амфотерности гидроксида алюминия и возможности существования его в орто- и метаформе существуют различные типы солей. Так как Al(OH)3 проявляет очень слабые кислотные и очень слабые основные свойства, все типы солей в водных растворах в сильной степени подвержены гидролизу, в результате которого образуется в конечном итоге нерастворимый Al(OH)3. Присутствие в водном растворе того или иного типа солей алюминия определяется величиной рН данного раствора.

1. Соли Al 3+ с анионами сильных кислот (AlCl3, Al2(SO4)3, Al(NO3)3, АlВr3) существуют в подкисленных растворах. В нейтральной среде метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO2 существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

2. Гидроксоалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона [Al(OH)4] — , существуют в щелочных растворах. В нейтральной среде сильно гидролизуются.

3. Метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO2. Существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

Взаимопревращения солей алюминия

Способы осаждения (получения) Аl(ОН)3 из растворов его солей

I. Осаждение из растворов, содержащих соли Al 3+ :

а) действие сильных щелочей, добавленных без избытка

б) действие водных растворов аммиака (слабое основание)

в) действие солей очень слабых кислот, растворы которых вследствие гидролиза имеют щелочную среду (избыток ОН — )

II. Осаждение из растворов, содержащих гидроксоалюминаты:

а) действие сильных кислот, добавленных

б) действие слабых кислот, например, пропускание СО2

III. Осаждение в результате обратимого или необратимого гидролиза солей Al 3+ (усиливается при разбавлении раствора водой и при нагревании)

Источник