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Oxyde d'aluminium

Oxyde d'aluminium est oxyde amphotère de aluminium avec formule chimique Al₂O₃. Il est également généralement mentionné As alumine ou aloxite^[2] dans exploitation, en céramique et science des matériaux les communautés. Il est produit par Processus de Bayer de bauxite. Son utilisation plus significative est dans la production de aluminium métal, bien qu'il soit également employé comme abrasif dû à sa dureté et comme a réfractaire matériel dû à son point de fusion élevée.^[3]

Occurrence normale

Corindon est le naturel cristallin formez de l'oxyde d'aluminium. Rubis et saphirs sont les formes de gemme-qualité de corindon avec leurs couleurs caractéristiques dues aux impuretés de trace dans la structure de corindon.

Propriétés

L'oxyde d'aluminium est un élém. élect. isolateur mais a relativement un haut conductivité thermique (40 W/m K). Sous sa forme cristalline le plus généralement de occurrence, appelée corindon ou l'oxyde de α-aluminium, sa dureté le rend approprié pour l'usage en tant que abrasif et comme composant dedans outils de coupe.^[3]

L'oxyde d'aluminium est responsable de la résistance de l'aluminium métallique à désagrégation. L'aluminium métallique est très réactif avec atmosphérique l'oxygène, et un mince couche de passivation de l'alumine forme rapidement sur n'importe quelle surface exposée d'aluminium. Cette couche protège le métal contre davantage d'oxydation. L'épaisseur et les propriétés de cette couche d'oxyde peuvent être augmentées en utilisant un processus appelé anodisation. Un certain nombre alliages, comme bronzes d'aluminium, exploitez cette propriété en incluant une proportion d'aluminium dans l'alliage pour augmenter la résistance à la corrosion. L'alumine produite par l'anodisation est typiquement amorphe, mais la décharge a aidé des processus d'oxydation comme oxydation électrolytique de plasma ayez comme conséquence une proportion significative d'alumine cristalline dans l'enduit, augmenter son dureté.

L'oxyde d'aluminium était enlevé Agence de protection de l'environnement des Etats-Unis'listes de produits chimiques de s dedans 1988. L'oxyde d'aluminium est sur la TRI liste d'EPA si c'est une forme fibreuse.^{[la citation a eu besoin]}

Structure en cristal

La forme la plus commune d'alumine cristalline, oxyde de α-aluminium, est connue As corindon. Le corindon a a trigonal Trellis de Bravais avec un groupe de l'espace de R-3c (numéro 167 dans les Tableaux internationaux). Chaque cellule d'unité contient six unités de formule d'oxyde d'aluminium. Les ions de l'oxygène forment presque une structure fermer-emballée hexagonale avec des ions d'aluminium remplissant deux-tiers des interstices octaédriques.

Production

Aluminium oxyde, également connu sous le nom d'alumine, est le composant principal de bauxite, le principal minerai de aluminium. Le plus grand fabricants dans le monde de l'alumine soyez Alcoa, Alcan et Rusal.^{[citation requise]} Les compagnies qui se spécialisent dans la production des oxydes d'aluminium de spécialité et des hydroxydes d'aluminium incluent Alcan et Almatis. Le minerai de bauxite se compose d'Al impur₂O₃, Fe₂O₃, et SiO₂. La bauxite est épurée par Processus de Bayer:

Al₂O₃ + 3 H₂O + 2 → 2NaAl (OH) de NacOh₄

Le Fe₂O₃ ne se dissout pas dans la base. Le SiO₂ se dissout comme silicium de silicate (OH)₆^2-. Lors du filtrage, Fe₂O₃ est enlevé. Quand la boisson alcoolisée de Bayer est refroidie, Al (OH)₃ précipités, laissant les silicates en solution. Le mélange est alors calciné (de chauffage fortement) pour donner l'oxyde d'aluminium :^[3]

2Al (OH)₃ + Al de → de la chaleur₂O₃ + 3H₂O

Al formé₂O₃ est l'alumine.

Utilisations

La production annuelle du monde de l'alumine est approximativement 45 millions tonnes, plus de 90% dont est employé dans la fabrication du métal d'aluminium.^[3]. Les utilisations principales des oxydes d'aluminium de spécialité sont dans les refractories, la céramique, le polissage et les applications abrasives. De grands tonnages sont également employés dans la fabrication de zéolites, colorants enduisants de titania et comme ignifuge/fumée répressifs.

Dans l'éclairage et la photographie, l'alumine est un milieu pour chromatographie, disponible dedans de base (pH 9.5), acide (pH 4.5 quand dans l'eau) et formulations neutres. En 1961, GE s'est développé « Lucalox« , une alumine transparente utilisée dedans lampes de vapeur de sodium.^{[la citation a eu besoin]} L'oxyde d'aluminium est également employé en préparation des suspensions enduisantes dedans lampes fluorescentes compactes.

La santé et les applications médicales l'inclut comme matériel dedans remplacements de hanche,^[3] dans l'eau filtre (les produits chimiques dérivés de traitement à l'eau comme sulfate d'aluminium, chlorohydrate d'aluminium et aluminate de sodium, sont une des quelques méthodes disponibles pour filtrer les fluorures hydrosolubles hors de l'eau), et même dans des formulations de pâte dentifrice.

L'oxyde d'aluminium est également employé pour sa force. Le plus préfini bois plancher emploie maintenant l'oxyde d'aluminium en tant que protecteur dur enduit. Dans 2004, 3M a développé une technique pour faire a en céramique composé d'oxyde d'aluminium et éléments de terre rare pour produire un fort verre appelé alumine transparente. L'alumine peut être développée comme enduit sur l'aluminium près anodisation ou près oxydation électrolytique de plasma (voyez la section de « propriétés », ci-dessus). Sa force et caractéristiques abrasives sont dues à l'oxyde d'aluminium grand dureté (position 9 sur Balance de Mohs de dureté minérale).

Il est employé couramment en tant que brut ou fin abrasif, incluant comme produit de remplacement beaucoup moins cher pour diamant industriel. Beaucoup de types de papier sablé employez les cristaux d'oxyde d'aluminium. En outre, sa conservation à basse température et bas la chaleur spécifique rendez-le employé couramment dans des opérations de meulage, en particulier coupure outils. Comme aloxite minéral abrasif pulvérulent, c'est un composant important, avec silice, du bout de sélection « craie » utilisée dedans billards. (Voyez William A. Spinks, Co-inventeur de craie de sélection, pour plus d'information.) La poudre d'oxyde d'aluminium est employée dans certains CD/DVD polissage et kits de rayer-réparation. Ses qualités de polissage sont également derrière son utilisation dans la pâte dentifrice.

L'oxyde d'aluminium est employé couramment dans la fabrication de supraconducteur dispositifs, en particulier transistors simples d'électron et dispositifs supraconducteurs d'interférence de quantum (CALMAR), où il est employé pour former fortement résistif perçage d'un tunnel de quantum barrières.

L'oxyde d'aluminium est considéré un matériel de Welsbach. On l'a suggéré que ce produit chimique pourrait être pulvérisé dans l'atmosphère supérieure à la lumière du soleil réflexe et ainsi plus bas à la température globale. .

Voyez également

• Processus de Bayer
• Liste de raffineries d'alumine
• Aluminium transparent

Références

1. ^ Baker de Mallinckrodt, MSDS. Oxyde d'aluminium : Fiche technique matérielle de sûreté (A28440).
2. ^ « Aloxite », ChemIndustry.com base de données, recherchée 24 février 2007
3. ^ ^{a b c d e} Alumine (oxyde d'aluminium) - les différents types de catégories disponibles dans le commerce. A à Z des matériaux. Recherché dessus 2007-10-27.

Liens externes

• Carte internationale 0351 de sûreté chimique
• Article de PhysicsWeb sur l'alumine transparente