Алюминаты
Алюмина́ты, соединения типа оксидов состава mМехОу · nАl2О3 (Мe – металл или металлы в степени окисления +1, +2 или +3), а также гидроксо- и оксоалюминаты – комплексные соли, в которых гидроксо- и оксогруппы связаны с атомом алюминия Аl, образуя анионный комплекс, например бис-(гексагидроксоалюминат) тристронция Sr3[Аl(ОН)6]2, гексагидроксооксодиалюминат дикалия К2[Аl2О(ОН)6]. Многие алюминаты типа двойных оксидов, например LaAlO3, NaAlO2, могут рассматриваться как соли Аl(ОН)3 или АlООН, проявляющие в этих случаях кислотные свойства.
Щелочные металлы образуют алюминаты состава МеАlО2, МеАl5О8, МеАl11О17 и МеАl13О20 (см. таблицу). Алюминаты типа МеАlO2 (кроме LiAlO2) хорошо растворяются в растворах щелочей, в воде гидролизуются до Аl(ОН)3. Щелочные растворы содержат комплексные ионы [Al(OH)4]– и более сложные полимерные анионы. Из этих растворов кристаллизуются гидроксо- и оксогидроксоалюминаты, состав которых определяется концентрацией щёлочи и температурой. В отличие от других щелочных металлов Li образует не гидроксоалюминат, а труднорастворимый двойной гидроксид [LiOH · 2H2O] [2Аl(ОН)3], который при взаимодействии с кислотами даёт двойные гидроксосоли Al−Li.
Свойства некоторых алюминатов
Соединение  | Кристаллическая решётка  | Параметры ячейки  | tпл, °С  | Плотность, г/см3  | 
β-NaAlO2  | Ромбическая  | a = 0,537  | 1800  | 2,693  | 
α-LiAlO2  | Ромбоэдрическая  | a = 0,5006  | 900*  | 3,38  | 
γ-LiAlO2  | Тетрагональная  | a = 0,5181  | 1610–1700  | 2,56  | 
LiAl5O8  | Кубическая  | a = 0,7908  | ~2000  | 3,606  | 
Ca3Al2O6  | Кубическая  | a = 1,5262  | 1535  | 3,00  | 
MgAl2O4  | Кубическая  | a = 0,809  | 2135  | 3,6  | 
LaAlO3  | Ромбоэдрическая  | a = 0,5357  | 2373  | 5,84  | 
LaAl11O18  | Гексагональная  | a = 0,5556  | 1925  | 4,03  | 
YAlO3  | Ромбическая  | a = 0,5180  | 2150  | 5,35  | 
Y3Al5O12  | Кубическая  | a = 1,2007  | 2213  | 4,55  | 
Sm4Al2O9  | Моноклинная  | a = 0,762  | 2250  | –  | 
* Температура полиморфного перехода.
К алюминатам металлов II группы периодической системы химических элементов относятся шпинели – соединения общей формулы МеАl2О4 с кубической кристаллической решёткой. Они встречаются в природе в виде минералов, например MgAl2O4 – благородная шпинель, ZnАl2О4 – ганит, ВеАl2О4 – хризоберилл. Кроме шпинелей, для Са, Sr и Ва известны алюминаты другого состава, например Са3Аl2О6, Sr4Al2O7, Ва3Аl2О6, SrAl4O7, ВаАl12О19. При взаимодействии алюминатов Са, Sr и Ва (типа оксидов) с водой образуются гидроксоалюминаты. Известны также двойные гидроксиды Al−Mg и Аl−Са, структура которых построена из чередующихся слоёв гидроксидов Аl и соответствующего металла. При замещении части групп ОН на другие анионы образуются двойные гидроксосоли. Эти соединения осаждаются, например, при взаимодействии щелочей с растворами, содержащими соли Аl и Mg.
Среди алюминатов редкоземельных элементов (РЗЭ) известны соединения состава МеАlО3 (характерны для всех РЗЭ), Ме4Аl2О9, Ме3Аl5О12, МеАl11О18, двойные алюминаты, которые включают РЗЭ и металл II группы, например CaMeAlO4, MgМе3AlO7, SrМеAlO4. Соединения МеАlО3 имеют искажённую структуру перовскита (кубическая кристаллическая решётка). Алюминаты состава Ме4Аl2О9 изоструктурны, кристаллизуются в моноклинные сингонии (пространственная группа Р21/с). Соединения Ме3Аl5О12 кристаллизуются в кубические сингонии (типа граната).
Алюминаты типа оксидов тугоплавки; алюминаты РЗЭ характеризуются высокой твёрдостью (~8 по Моосу), плотностью, стойкостью к действию кислот. Такие алюминаты могут быть получены твёрдофазным синтезом из оксидов или разложением солей (нитратов, карбонатов и др.) при 1400–1800 °С. Алюминаты РЗЭ состава МеАlO3 синтезируют осаждением аммиаком гидроксосоединений из растворов нитратов с последующим прокаливанием осадков. Гидроксоалюминаты щелочных металлов могут быть получены взаимодействием раствора щёлочи с Аl(ОН)3.
Натрия алюминат – промежуточный продукт в производстве глинозёма, протрава при крашении тканей и др. Алюминаты кальция – компоненты вяжущих материалов, в том числе портландцемента. Шпинели используют в производстве огнеупорных материалов, а также как полудрагоценные камни; алюминаты РЗЭ и металлов II группы применяют в производстве электрокерамики, материалов для деталей радиоэлектроники, YAlO3 – лазерный материал.
