Αρχική › Αρχείο Πολλαπλών Γλωσσών Δείκτης › Οξείδιο αλουμινίου

Οξείδιο αλουμινίου

Οξείδιο αλουμινίου είναι επαμφοτερίζον οξείδιο αλουμίνιο με χημικός τύπος Al₂Ο₃. Επίσης συνήθως αναφέρεται ως αλουμίνα ή aloxite^[2] μεταλλεία, κεραμικός και επιστήμη υλικών κοινότητες. Παράγεται από Διαδικασία Bayer από βωξίτης. Η σημαντικότερη χρήση της είναι στην παραγωγή αλουμίνιο μέταλλο, αν και χρησιμοποιείται επίσης ως λειαντικό λόγω της σκληρότητάς του και ως α πυρίμαχος υλικό λόγω του υψηλού σημείου τήξης του.^[3]

Φυσικό περιστατικό

Κορούνδιο είναι ο φυσικός κρυστάλλινος μορφή οξειδίου αλουμινίου. Ρουμπίνια και σάπφειροι είναι λίθος-ποιοτικές μορφές κορούνδιου με τα χαρακτηριστικά χρώματά τους που οφείλονται να επισημάνουν τις ακαθαρσίες στη δομή κορούνδιου.

Ιδιότητες

Το οξείδιο αλουμινίου είναι ένα ηλεκτρικό μονωτής αλλά έχει σχετικά έναν υψηλό θερμική αγωγιμότητα (40 W/m Κ). Με ο συνηθέστερα εμφανιζόμενη κρυστάλλινη μορφή του, αποκαλούμενη κορούνδιο ή το οξείδιο α-αλουμινίου, η σκληρότητά του το καθιστά κατάλληλο για τη χρήση ως λειαντικός και ως συστατικό μέσα τέμνοντα εργαλεία.^[3]

Το οξείδιο αλουμινίου είναι αρμόδιο για την αντίσταση του μεταλλικού αλουμινίου διάβρωση. Το μεταλλικό αλουμίνιο είναι πολύ αντιδραστικό με ατμοσφαιρικό οξυγόνο, και ένας λεπτός στρώμα παθητικότητας από την αλουμίνα διαμορφώνει γρήγορα σε οποιαδήποτε εκτεθειμένη επιφάνεια αλουμινίου. Αυτό το στρώμα προστατεύει το μέταλλο από την περαιτέρω οξείδωση. Το πάχος και οι ιδιότητες αυτού του στρώματος οξειδίων μπορούν να ενισχυθούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία αποκαλούμενη υποβολή σε ανοδική οξείδωση. Διάφορος κράματα, όπως το αλουμίνιο επιχαλκώνει, εκμεταλλευτείτε αυτήν την ιδιοκτησία με τη συμπερίληψη ενός ποσοστού του αλουμινίου στο κράμα για να ενισχύσει την αντίσταση διάβρωσης. Η αλουμίνα που παράγεται με την υποβολή σε ανοδική οξείδωση είναι χαρακτηριστικά άμορφος, αλλά η απαλλαγή βοήθησε τις διαδικασίες οξείδωσης όπως ηλεκτρολυτική οξείδωση πλάσματος αποτέλεσμα σε ένα σημαντικό ποσοστό της κρυστάλλινης αλουμίνας στο επίστρωμα, ενίσχυσή του σκληρότητα.

Το οξείδιο αλουμινίου ήταν βγαλμένο Αντιπροσωπεία προστασίας του Ηνωμένου περιβάλλοντος«κατάλογοι χημικών ουσιών του s μέσα 1988. Το οξείδιο αλουμινίου είναι στον ΤΡΙ κατάλογο EPA εάν είναι μια ινώδης μορφή.^{[παραπομπή που απαιτείται]}

Δομή κρυστάλλου

Η πιό κοινή μορφή κρυστάλλινης αλουμίνας, οξείδιο α-αλουμινίου, είναι γνωστή όπως κορούνδιο. Το κορούνδιο έχει το α τρίγωνος Δικτυωτό πλέγμα Bravais με μια διαστημική ομάδα ρ-3c (αριθμός 167 στους διεθνείς πίνακες). Κάθε κύτταρο μονάδων περιέχει έξι μονάδες τύπου του οξειδίου αργιλίου. Τα ιόντα οξυγόνου διαμορφώνουν σχεδόν μια εξαγωνική στενός-συσκευασμένη δομή με τα ιόντα αλουμινίου που γεμίζει τα δύο τρίτα octahedral interstices.

Παραγωγή

Αλουμίνιο οξείδιο, επίσης γνωστός ως αλουμίνα, είναι το κύριο συστατικό βωξίτης, ο προι4στάμενος μετάλλευμα αλουμίνιο. Ο μεγαλύτερος κατασκευαστές στον κόσμο της αλουμίνας είναι Alcoa, Alcan και Rusal.^{[παραπομπή που απαιτείται]} Οι επιχειρήσεις που ειδικεύονται στην παραγωγή των οξειδίων αλουμινίου ειδικότητας και των υδροξειδίων αλουμινίου περιλαμβάνουν Alcan και Almatis. Το μετάλλευμα βωξίτη αποτελείται από το impure Al₂Ο₃, Φε₂Ο₃, και SiO₂. Ο βωξίτης καθαρίζεται από Διαδικασία Bayer:

Al₂Ο₃ + 3 Χ₂Ο + 2 NaOH → 2NaAl (OH)₄

Το Φε₂Ο₃ δεν διαλύει στη βάση. Το SiO₂ διαλύει ως Si πυριτικών αλάτων (OH)₆^2-. Επάνω στο φιλτράρισμα, Φε₂Ο₃ αφαιρείται. Όταν το ποτό Bayer δροσίζεται, Al (OH)₃ ιζήματα, που αφήνουν τα πυριτικά άλατα σε λύση. Το μίγμα είναι έπειτα ασβεστοποιημένος (θερμαμένος έντονα) για να δώσει το οξείδιο αλουμινίου:^[3]

2Al (OH)₃ + Al θερμότητας →₂Ο₃ + 3H₂Ο

Το διαμορφωμένο Al₂Ο₃ είναι αλουμίνα.

Χρήσεις

Η ετήσια παγκόσμια παραγωγή της αλουμίνας είναι περίπου 45 εκατομμύρια τόνοι, πάνω από 90% το οποίο χρησιμοποιείται στην κατασκευή του μετάλλου αλουμινίου.^[3]. Οι σημαντικότερες χρήσεις των οξειδίων αλουμινίου ειδικότητας είναι στις πυρίμαχες ύλες, την κεραμική, τη στίλβωση και τις λειαντικές εφαρμογές. Οι μεγάλες χωρητικότητες χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή zeolites, ντύνοντας τις χρωστικές ουσίες titania και ως πυρκαγιά - καθυστερών/καπνός καταπιεστικοί.

Στο φωτισμό και τη φωτογραφία, η αλουμίνα είναι ένα μέσο για χρωματογραφία, διαθέσιμος μέσα βασικός (pH 9.5), όξινος (pH 4.5 όταν είναι στο ύδωρ) και ουδέτερες διατυπώσεις. Το 1961, Γερμανία αναπτυγμένος «Lucalox«, μια διαφανής αλουμίνα χρησιμοποιούμενη μέσα λαμπτήρες ατμού νατρίου.^{[παραπομπή που απαιτείται]} Το οξείδιο αλουμινίου χρησιμοποιείται επίσης κατά την προετοιμασία των αναστολών επιστρώματος μέσα συμπαγείς φθορισμού λαμπτήρες.

Η υγεία και οι ιατρικές εφαρμογές τον περιλαμβάνουν ως υλικό μέσα αντικαταστάσεις ισχίων,^[3] στα φίλτρα ύδατος (παραγόμενες χημικές ουσίες κατεργασίας ύδατος όπως θειικό άλας αλουμινίου, αλουμίνιο chlorohydrate και αργιλικό άλας νατρίου, είναι μια από τις λίγες μεθόδους διαθέσιμες στα υδροδιαλυτά φθορίδια φίλτρων από το ύδωρ), και ακόμη και στις διατυπώσεις οδοντόπαστας.

Το οξείδιο αλουμινίου χρησιμοποιείται επίσης για τη δύναμή του. Ο πιό προτελειωμένος ξύλο δάπεδο τώρα χρησιμοποιεί το οξείδιο αλουμινίου ως σκληρό προστατευτικό επίστρωμα. 2004, 3M ανέπτυξε μια τεχνική για το α κεραμικός αποτελεσμένος από το οξείδιο αλουμινίου και στοιχεία σπάνιας γης για να παραγάγει έναν ισχυρό γυαλί αποκαλούμενος διαφανής αλουμίνα. Η αλουμίνα μπορεί να αυξηθεί ως επίστρωμα στο αλουμίνιο κοντά υποβολή σε ανοδική οξείδωση ή κοντά ηλεκτρολυτική οξείδωση πλάσματος (δείτε το τμήμα «ιδιοτήτων», ανωτέρω). Και η δύναμή της και τα λειαντικά χαρακτηριστικά οφείλονται του οξειδίου αλουμινίου μεγάλου σκληρότητα (θέση 9 Κλίμακα Mohs της ορυκτής σκληρότητας).

Χρησιμοποιείται ευρέως ως χονδροειδής ή λεπτός λειαντικός, συμπεριλαμβάνων ως πολύ λιγότερο ακριβό υποκατάστατο βιομηχανικό διαμάντι. Πολλοί τύποι γυαλόχαρτο κρύσταλλα οξειδίων αλουμινίου χρήσης. Επιπλέον, η χαμηλή διατήρηση θερμότητάς του και χαμηλός συγκεκριμένη θερμότητα το καταστήστε ευρέως χρησιμοποιημένο σε διαδικασίες λείανσης, ιδιαίτερα διακοπή εργαλεία. Σαν κωνιώδες λειαντικό μετάλλευμα aloxite, είναι ένα σημαντικό συστατικό, μαζί με πυρίτιο, άκρη συνθήματος «κιμωλία» χρησιμοποιούμενη μέσα μπιλιάρδο. (Δείτε William A. Spinks, ομο-εφευρέτης κιμωλίας συνθήματος, για περισσότερες πληροφορίες.) Η σκόνη οξειδίων αλουμινίου χρησιμοποιείται σε μερικοί CD/DVD στίλβωση και εξαρτήσεις γρατσουνιά-επισκευής. Οι ιδιότητες στίλβωσής της είναι επίσης πίσω από τη χρήση της στην οδοντόπαστα.

Το οξείδιο αλουμινίου χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία υπεραγωγικός συσκευές, ιδιαίτερα ενιαίες κρυσταλλολυχνίες ηλεκτρονίων και συσκευές παρέμβασης υπεραγωγικού κβάντου (ΚΑΛΑΜΑΡΙ), όπου χρησιμοποιείται για να διαμορφώσει ιδιαίτερα ανθεκτικό κβαντικό να ανοίξει εμπόδια.

Το οξείδιο αλουμινίου θεωρείται υλικό Welsbach. Έχει προταθεί ότι αυτή η χημική ουσία θα μπορούσε να ψεκαστεί στην ανώτερη ατμόσφαιρα στο ανακλαστικό φως του ήλιου και να χαμηλώσει έτσι τη σφαιρική θερμοκρασία. .

Δείτε επίσης

• Διαδικασία Bayer
• Κατάλογος εγκαταστάσεων καθαρισμού αλουμίνας
• Διαφανές αλουμίνιο

Αναφορές

1. ^ Mallinckrodt Baker, MSDS. Οξείδιο αργιλίου: Υλικό φύλλο στοιχείων ασφάλειας (A28440).
2. ^ «Aloxite», ChemIndustry.com βάση δεδομένων, που ανακτάται 24 Φεβρουαρίου 2007
3. ^ ^{α β γ δ ε} Αλουμίνα (οξείδιο αλουμινίου) - οι διαφορετικοί τύποι διαθέσιμων στο εμπόριο βαθμών. Το Α στο Ζ των υλικών. Ανακτημένος επάνω 2007-10-27.

Εξωτερικές συνδέσεις

• Διεθνής κάρτα 0351 χημικής ασφάλειας
• Άρθρο PhysicsWeb σχετικά με τη διαφανή αλουμίνα