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Aluminiumoxyd

Aluminiumoxyd ist amphoteres Oxid von Aluminium mit chemische Formel Al₂O₃. Es auch gekennzeichnet allgemein als Tonerde oder aloxite^[2] in Bergbau, keramisch und Materialwissenschaft Gemeinschaften. Es wird durch produziert Bayer Prozeß von Bauxit. Sein bedeutendster Gebrauch ist in der Produktion von Aluminium Metall, obgleich es auch als Poliermittel wegen seiner Härte und als a benutzt wird refraktär Material wegen seines hochschmelzenden Punktes.^[3]

Natürliches Auftreten

Korund ist das natürlich vorkommende kristallen bilden Sie sich vom Aluminiumoxyd. Rubine und Saphire sind Edelsteinqualitätsformen des Korunds mit ihren charakteristischen Farben wegen der Spur Verunreinigungen in der Korundstruktur.

Eigenschaften

Aluminiumoxyd ist ein elektrisches Isolierung aber hat ein verhältnismäßig hohes Wärmeleitfähigkeit (40 W/m K). In seiner am allgemeinsten auftretenden kristallenen Form benannt Korund oder Αaluminium Oxid, seine Härte bildet es verwendbar für Gebrauch als abschleifend und als Bestandteil innen Ausschnittwerkzeuge.^[3]

Aluminiumoxyd ist für Widerstand des metallischen Aluminiums zu verantwortlich Verwitterung. Metallisches Aluminium ist mit atmosphärischem sehr reagierend Sauerstoffund ein dünnes Passivierungschicht von der Tonerde bildet schnell sich auf jeder möglicher herausgestellten Aluminiumoberfläche. Diese Schicht schützt das Metall vor weiterer Oxidation. Die Stärke und die Eigenschaften dieser Oxidschicht können mit einem benannten worden Prozeß erhöht werden Anodisieren. Eine Zahl von Legierungen, wie Aluminiumbronzen, nutzen Sie diese Eigenschaft aus, indem Sie einen Anteil Aluminium in der Legierung einschließen, um Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Die Tonerde, die erzeugt wird, indem sie anodisiert, ist gewöhnlich formlos, aber Entladung unterstützte Oxidation Prozesse wie elektrolytische Oxidation des Plasmas ergeben Sie einen signifikanten Anteil kristallene Tonerde in der Schicht, das Erhöhen sein Härte.

Aluminiumoxyd war entferntes Vereinigte Staaten Behörde für Umweltschutz's Chemikalielisten innen 1988. Aluminiumoxyd ist auf TRI Liste EPAS, wenn es eine faserartige Form ist.^{[Zitieren benötigte]}

Kristallstruktur

Die allgemeinste Form der kristallenen Tonerde, Αaluminium Oxid, bekannt wie Korund. Korund hat a trigonal Bravais-Gitter mit einer Raumgruppe R-3c (Nr. 167 in den internationalen Tabellen). Jede Maßeinheit Zelle enthält sechs Formelmaßeinheiten Aluminiumoxyd. Die Sauerstoffionen bilden fast eine sechseckige schließen-verpackte Struktur mit den Aluminiumionen, die zweidrittel der octahedral Lücken füllen.

Produktion

Aluminium Oxid, ist alias Tonerde, der Hauptbestandteil von Bauxit, die Direktion Erz von Aluminium. Das größte Hersteller in der Welt von Tonerde seien Sie Alcoa, Alcan und Rusal.^{[Zitieren benötigte]} Firmen, die auf die Produktion der SpezialitätAluminiumoxyde und der Aluminiumhydroxide sich spezialisieren, schließen Alcan und Almatis mit ein. Das Bauxiterz besteht unreines Al₂O₃, F.E.₂O₃und SiO₂. Bauxit wird durch gereinigt Bayer Prozeß:

Al₂O₃ + 3 H₂O + NacOh 2 → 2NaAl (OH-)₄

Der F.E.₂O₃ löst nicht sich in der Unterseite auf. Das SiO₂ löst sich als Kieselsäureverbindung Silikon auf (OH-)₆^2-. Nach der Entstörung F.E.₂O₃ wird entfernt. Wenn der Bayer Alkohol abgekühlt wird, Al (OH-)₃ Niederschläg, die Kieselsäureverbindungen in gelöster Form verlassend. Die Mischung ist dann kalziniert (stark geheizt) Aluminiumoxyd geben:^[3]

2Al (OH-)₃ + Hitze → Al₂O₃ + 3H₂O

Das gebildete Al₂O₃ ist Tonerde.

Gebrauch

Jährliche Weltproduktion von Tonerde ist- ungefähr 45 Million Tonnen, über von dem 90% in der Herstellung des Aluminiummetalls verwendet wird.^[3]. Der Hauptgebrauch der SpezialitätAluminiumoxyde ist in den refractories, in der Keramik, im Polieren und in den abschleifenden Anwendungen. Große tonnages werden auch in der Herstellung von verwendet Zeolith, beschichtende titania Pigmente und als feuerverzögerndes/Rauch suppressant.

In der Beleuchtung und in der Fotographie ist Tonerde ein Mittel für Chromatographie, vorhanden innen grundlegend (pH 9.5), säurehaltig (pH 4.5 wenn im Wasser) und Nullformulierungen. 1961 entwickelte sich GE „Lucalox„, eine transparente Tonerde innen benutzt Natriumdampflampen.^{[Zitieren benötigt]} Aluminiumoxyd wird auch in der Vorbereitung der beschichtenden Aufhebungen innen benutzt kompakte Leuchtstofflampen.

Gesundheit und medizinische Anwendungen schließen es als Material innen mit ein Hüftewiedereinbaue,^[3] im Wasser filtert (abgeleitete Wasserbehandlungchemikalien wie Aluminiumsulfat, Aluminium chlorohydrate und Natriumaluminat, sind eine, der wenigen Methoden, die, zum der wasserlöslichen Fluoride aus Wasser heraus zu filtern) vorhanden sind, und gleichmäßig in den Zahnpastaformulierungen.

Aluminiumoxyd wird auch für seine Stärke benutzt. Vorbeendet Holz Bodenbelag benutzt jetzt Aluminiumoxyd als hartes schützendes Schicht. In 2004, 3M entwickelte eine Technik für das Bilden von a keramisch bestanden aus Aluminiumoxyd und seltene Masse Elemente ein starkes produzieren Glas benannt transparente Tonerde. Tonerde kann als Schicht auf Aluminium vorbei gewachsen werden Anodisieren oder vorbei elektrolytische Oxidation des Plasmas (sehen Sie den „Eigenschaften“ Abschnitt, oben). liegen seine Stärke und abschleifende Eigenschaften am großen Aluminiumoxyd Härte (Position 9 auf Mohs Skala von Mineralhärte).

Es ist als grobes oder ein fein am meisten benutzt abschleifend, schließend als viel weniger kostspieliger Ersatz für ein Industriediamant. Viele Arten von Sandpapier benutzen Sie Aluminiumoxydkristalle. Zusätzlich sein niedriges Hitzezurückhalten und niedrig spezifische Hitze bilden Sie es am meisten benutzt in reibenden Betrieben, besonders Abkürzung Werkzeuge. Als das pulvrige abschleifende Mineralaloxite ist es ein Hauptbestandteil, zusammen mit Silikon, von Stichwortspitze „Kreide“ innen benutzt Karambolagen. (Sehen Sie William A. Spinks, Stichwortkreide Coerfinder, zu mehr Information.) Aluminiumoxydpuder wird in einigem benutzt CD/DVD Polieren und Verkratzenreparatur Installationssätze. Seine Polierqualitäten sind auch hinter seinem Gebrauch in der Zahnpasta.

Aluminiumoxyd ist in der Herstellung von am meisten benutzt Superconducting Vorrichtungen, besonders einzelne Elektrontransistoren und superconducting Quantenstörung Vorrichtungen (KALMAR), wo es verwendet wird, um in hohem Grade widerstrebendes zu bilden Quantenc$einen tunnel anlegen Sperren.

Aluminiumoxyd gilt als ein Welsbach Material. Es ist vorgeschlagen worden, daß diese Chemikalie in die obere Atmosphäre zum Reflextageslicht und folglich niedriger zur globalen Temperatur gesprüht werden könnte. .

Sehen Sie auch

• Bayer Prozeß
• Liste der Tonerde-Raffinerien
• Transparentes Aluminium

Hinweise

1. ^ Mallinckrodt Bäcker, MSDS. Aluminiumoxyd: Materielles Sicherheit Leistungsblatt (A28440).
2. ^ „Aloxite“, ChemIndustry.com Datenbank, zurückgeholt 24. Februar 2007
3. ^ ^{a b c d e} Tonerde (Aluminiumoxyd) - die unterschiedlichen Arten der handelsüblichen Grade. Das a bis Z der Materialien. An zurückgeholt 2007-10-27.

Externe Verbindungen

• Internationale chemische Sicherheit Karte 0351
• PhysicsWeb Artikel auf transparenter Tonerde