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Ossido di alluminio

Ossido di alluminio è ossido anfotero di alluminio con formula chimica Al₂O₃. Inoltre si riferisce a comunemente As allumina o aloxite^[2] in estrazione mineraria, di ceramica e scienza dei materiali Comunità. È prodotto dal Processo del Bayer da bauxite. Il relativo uso più significativo è nella produzione di alluminio metallo, anche se inoltre è usato come abrasivo dovuto la relativa durezza e come a refrattario materiale dovuto il relativo punto ad elevato punto di fusione.^[3]

Caso naturale

Corindone è il naturale cristallino formi dell'ossido di alluminio. Rubini e zaffiri sono le forme di gemma-qualità di corindone con i loro colori caratteristici dovuto le impurità della traccia nella struttura del corindone.

Proprietà

L'ossido di alluminio è un elettrico isolante ma ha relativamente un massimo conducibilità termica (40 W/m K). Nella relativa forma cristallina il più comunemente d'avvenimento, denominata corindone o l'ossido dell'α-alluminio, la relativa durezza lo rende adatto ad uso come abrasivo e come componente dentro utensili per il taglio.^[3]

L'ossido di alluminio è responsabile di resistenza dell'alluminio metallico a azione corrosiva degli elementi. L'alluminio metallico è molto reattivo con atmosferico ossigenoe un sottile strato di passività di allumina forma rapidamente su tutta la superficie esposta dell'alluminio. Questo strato protegge il metallo da ulteriore ossidazione. Lo spessore e le proprietà di questo strato dell'ossido possono essere aumentati usando un processo denominato anodizzazione. Un certo numero leghe, come bronzi di alluminio, sfrutti questa proprietà includendo una proporzione di alluminio nella lega per aumentare la resistenza della corrosione. L'allumina generata anodizzando è tipicamente amorfo, ma lo scarico ha aiutato i processi di ossidazione come ossidazione elettrolitica del plasma provochi una proporzione significativa di allumina cristallina nel rivestimento, aumentare relativo durezza.

L'ossido di alluminio era tolto Ente per la salvaguardia dell'ambiente degli Stati Uniti'liste dei prodotti chimici di s dentro 1988. L'ossido di alluminio è sulla lista TRI del EPA se è una forma fibrosa.^{[la citazione ha avuto bisogno di]}

Struttura di cristallo

La forma più comune di allumina cristallina, ossido dell'α-alluminio, è conosciuta As corindone. Il corindone ha a trigonal Grata di Bravais con un gruppo dello spazio di R-3c (numero 167 nelle Tabelle internazionali). Ogni cellula dell'unità contiene sei unità di formula dell'ossido di alluminio. Gli ioni dell'ossigeno quasi formano una struttura chiud-imballata esagonale con gli ioni dell'alluminio che riempiono due terzi degli interstizi octahedral.

Produzione

Alluminio ossido, anche conosciuto come allumina, è il componente principale di bauxite, il principale minerale di alluminio. Il più grande fornitori nel mondo di allumina sia Alcoa, Alcan e Rusal.^{[citazione stata necessaria]} Le aziende che si specializzano nella produzione degli ossidi di alluminio di specialità e degli idrossidi di alluminio includono Alcan e Almatis. Il minerale della bauxite si compone di Al impuro₂O₃, Fe₂O₃e SiO₂. La bauxite è purificata dal Processo del Bayer:

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

Il Fe₂O₃ non si dissolve nella base. Il SiO₂ si dissolve come silicone del silicato (OH)₆^2-. Sulla filtrazione, Fe₂O₃ è rimosso. Quando il liquore del Bayer è raffreddato, Al (OH)₃ precipitati, lascianti i silicati in soluzione. La miscela allora è calcinato (riscaldato fortemente) dare l'ossido di alluminio:^[3]

2Al (OH)₃ + Al del → di calore₂O₃ + 3H₂O

Al formato₂O₃ è l'allumina.

Usi

La produzione annuale del mondo di allumina è circa 45 milioni tonnellate, più di 90% di che è usato nella fabbricazione di metallo dell'alluminio.^[3]. Gli usi principali degli ossidi di alluminio di specialità sono in refractories, in ceramica, nella lucidatura e nelle applicazioni abrasive. I grandi tonnages inoltre sono usati nella fabbricazione di zeoliti, pigmenti ricoprenti di titania e come un ignifugo/fumo suppressant.

Nell'illuminazione e nella fotographia, l'allumina è un mezzo per cromatografia, disponibile dentro di base (pH 9.5), siliceo (pH 4.5 quando in acqua) e formulazioni neutre. In 1961, GE si è sviluppato “Lucalox“, un'allumina trasparente usata dentro lampade a vapore del sodio.^{[la citazione ha avuto bisogno di]} L'ossido di alluminio inoltre è usato in preparazione delle sospensioni ricoprenti dentro lampade fluorescenti compatte.

Le applicazioni igienico sanitarie lo includono come materiale dentro rimontaggi dell'anca,^[3] in acqua filtra (prodotti chimici derivati di trattamento delle acque come solfato dell'alluminio, chlorohydrate dell'alluminio e alluminato del sodio, è uno dei pochi metodi disponibili per filtrare i fluoruri solubili in acqua da acqua) e perfino nelle formulazioni del dentifricio in pasta.

L'ossido di alluminio inoltre è usato per la relativa resistenza. Il più prerifinito legno pavimentazione ora usa l'ossido di alluminio come un protettivo duro rivestimento. In 2004, 3M ha sviluppato una tecnica per fare la a di ceramica composto di ossido di alluminio e elementi della terra rara per produrre un forte vetro denominato allumina trasparente. L'allumina può svilupparsi come rivestimento sull'alluminio vicino anodizzazione o vicino ossidazione elettrolitica del plasma (veda la sezione “delle proprietà„, sopra). Sia la relativa resistenza che le caratteristiche abrasive sono dovuto l'ossido di alluminio grande durezza (posizione 9 sul Scala di Mohs di durezza minerale).

È ampiamente usato come un di massima o fine abrasivo, includendo come sostituto molto meno costoso per diamante industriale. Molti tipi di carta vetrata usi i cristalli dell'ossido di alluminio. In più, il relativi ritegno basso di calore e basso calore specifico rendalo ampiamente usato nei funzionamenti stridenti, specialmente taglio attrezzi. Come il aloxite minerale abrasivo polveroso, è un componente importante, con silicone, del punta di indicazione “gesso„ usato dentro biliardi. (Veda William A. Spinks, co-inventore del gesso di indicazione, per le più informazioni.) La polvere dell'ossido di alluminio è usata in alcuno CD/DVD lucidatura e corredi di graffi-riparazione. Le relative qualità di lucidatura sono inoltre dietro il relativo uso in dentifricio in pasta.

L'ossido di alluminio è ampiamente usato nel montaggio di superconducting dispositivi, specialmente singoli transistori dell'elettrone e dispositivi superconducting di interferenza di quantum (CALAMARO), dove è usato per formare altamente resistente traforo di quantum barriere.

L'ossido di alluminio è considerato un materiale di Welsbach. È stato suggerito che questo prodotto chimico potrebbe essere spruzzato nell'atmosfera superiore a luce solare riflessa e così più basso alla temperatura globale. .

Veda inoltre

• Processo del Bayer
• Lista delle raffinerie dell'allumina
• Alluminio trasparente

Riferimenti

1. ^ Panettiere di Mallinckrodt, MSDS. Ossido di alluminio: Foglio di dati materiale di sicurezza (A28440).
2. ^ “Aloxite„, ChemIndustry.com base di dati, richiamata 24 febbraio 2007
3. ^ ^{a b c d e} Allumina (ossido di alluminio) - i tipi differenti di gradi disponibili nel commercio. A - Z dei materiali. Richiamato sopra 2007-10-27.

Collegamenti esterni

• Scheda internazionale 0351 di sicurezza chimica
• Articolo di PhysicsWeb su allumina trasparente