The preparation, characterization, and thermal behaviour of some lithium aluminum oxides: Li3AlO3 and Li5AlO4

The purpose of this research was to study the best conditions for the synthesis of the double oxides Li₅AlO₄ and Li₃AlO₃ in the solid state starting from the simple oxides, and to determine their heats of formation.Li₅AlO₄ was obtained from Li₂O₂ or Li₂O and -Al₂O₃ in a Li/Al molar ratio of 51, and was characterized by X-ray methods. Lithium orthoaluminate, Li₃AlO₃, was obtained from Li₂O₂ and -Al₂O₃ in a molar ratio 31. The postulated formula, Li₃AlO₃, was confirmed by chemical analysis.The temperature ranges in which the compounds are stable were established by the DTA method, and were found to be very limited for Li₃AlO₃ (400–430°) but greater for Li₅AlO₄ (440 — more than 600°).The heats of formation of Li₅AlO₄ and Li₃A10₃, also determined by means of the DTA method, were found to be –552.3 ± 0.8 kcal/mole and –416.8 ± 2 kcal/mole, respectively.

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Zusammenfassung Es wurden die Bildungsverhältnisse der doppelten Oxide Li₅AlO₄ und Li₃AlO₃ in fester Phase ausgehend von den einfachen Oxyden geprüft und ihre Bildungswärmen bestimmt. Li₅AlO₄ wurde aus Li₂O₂ oder Li₂O und -Al₂O₃ beim Molverhältnis von Li/Al 5 1 erhalten und röntgenographisch identifiziert. Das Orthoaluminat Li₃AlO₃ erhielt man beim Molverhältnis 3 1 von Li₂O₂ und -Al₂O₃. Die Zusammensetzung von Li₃AlO₃ wurde durch chemische Analyse nachgewiesen. Die DTA-Prüfung zeigte, daß Li₃AlO₃ nur im sehr kleinen Temperaturgebiet (400–430°), Li₅AlO₄ hingegen im weiteren Bereich zwischen 440–600° stabil ist. Die Bildungswärmen betrugen für Li₅AlO₄ –552.3±0.8, für Li₃AlO₃ –416.8±2 kcal/Mol.

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Résumé On a recherché les meilleures conditions pour réaliser la synthèse à l'état solide des oxydes doubles Li₅AlO₃ et Li₃AlO₃ en partant des oxydes individuels et pour déterminer leur chaleur de formation. Li₅AlO₄ a été obtenu en partant de Li₂O₂ (ou Li₂O) et de -Al₂O₃ dans le rapport molaire Li/Al=5/1; il a été caractérisé par étude aux rayons X. L'orthoaluminate de lithium, Li₃AlO₃, a été obtenu en partant de Li₂O₂ et de -Al₂O₃ mélangés dans le rapport 3/1. L'analyse chimique a confirmé la formule présumée Li₃AlO₃. L'ATD a permis de déterminer le domaine de stabilité thermique de ces composés: très restreint pour Li₃AlO₃ (400–430°), plus grand pour Li₅AlO₄ (440-plus de 600°), ainsi que leurs chaleurs de formation: –416.8±2 kcal/mole et –552.3±0.8 kcal/mole, respectivement.

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— Li₅AlO₄ Li₃AlO₃ . Li₅AlO₄ Li₂O₂ Li₂O -l₂₃ Li/Al 51, . , Li₃AlO₃, Li₂O₂ -l₂₃ 31. . , , , Li₃AlO₃ (400—430 °?) Li₅AlO₄ (440- 600 °?). Li₅AlO₄ Li₃AlO₃ 552.3 ± 0.8 416.8 ± 2 /, .