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酸化アルミニウム

酸化アルミニウム ある 両性酸化物 の アルミニウム を使って 化学方式 Al₂O₃. それはまた一般にように参照される アルミナ または aloxite^[2] 鉱山, 陶磁器 そして 物質科学 コミュニティ。 それはによって作り出される バイヤープロセス から ボーキサイト. その最も重要な使用は生産にのある アルミニウム また研摩剤とaとして硬度のために使用されるが、金属 処理し難い 高い融点のための材料。^[3]

自然な発生

鋼玉石 自然発生するのある 結晶 酸化アルミニウムの形態。 ルビー そして サファイア 独特色の鋼玉石の宝石質の形態は鋼玉石の構造の跡の不純物のためにそうなったものである。

特性

酸化アルミニウムは電気である 絶縁体 しかし比較的高いの持っている 熱伝導性 (40 W/m K)。 呼ばれる最もよく見られる結晶の形態では 鋼玉石 またはαアルミニウム酸化物はとして、硬度それに使用のための適した作る 研摩 そして部品として 切削工具.^[3]

酸化アルミニウムは金属アルミニウムの抵抗に責任があるへの weathering. 金属アルミニウムは大気と非常に反応である 酸素および薄いの 不動態化の層 アルミナのすぐにあらゆる露出されたアルミニウム表面で形作る。 この層はそれ以上の酸化から金属を保護する。 この酸化物の層の厚さそして特性は呼ばれるプロセスを使用して高めることができる 陽極酸化. いくつかの 合金、のような アルミニウム青銅、合金にアルミニウムの割合を耐食性を高めるために含めることによってこの特性を開発しなさい。 陽極酸化によって発生するアルミナは普通ある 無定形、しかし排出は酸化プロセスをのような助けた 血しょう電気分解の酸化 コーティングの結晶のアルミナのかなりの比率の結果、高めること 硬度.

酸化アルミニウムははずされただった 米国の環境保護庁「sの化学薬品はリストする 1988. 酸化アルミニウムはEPAの三リストにそれが繊維状の形態ならである。^{[参照は必要とした]}

結晶構造

結晶のアルミナ、αアルミニウム酸化物の共通の形態は、ように知られている 鋼玉石. 鋼玉石にaがある trigonal R-3c (インターナショナルのテーブルの第167)のスペースグループが付いているブラベ格子。 各単位格子は酸化アルミニウムの6つの方式の単位を含んでいる。 酸素イオンはほぼ八面体のすき間の3分の2を満たすアルミニウムイオンが付いている六角形のclose-packed構造を形作る。

生産

アルミニウム 酸化物、別名アルミナは、主要なコンポーネントのである ボーキサイト、校長 鉱石 の アルミニウム. 最も大きいの 製造業者 アルミナの世界にありなさい Alcoa, Alcan そして Rusal.^{[参照は必要とした]} 専門の酸化アルミニウムおよびアルミニウム水酸化物の生産を専門にする会社はAlcanおよびAlmatisを含んでいる。 ボーキサイトの鉱石は不潔なAlから成っている₂O₃、Fe₂O₃およびSiO₂. ボーキサイトはによって浄化される バイヤープロセス:

Al₂O₃ + 3 H₂O + 2 NaOHの→ 2NaAl (オハイオ州)₄

Fe₂O₃ 基盤で分解しない。 SiO₂ 分解するとしてケイ酸塩Si (オハイオ州)₆^2-. ろ過した上、Fe₂O₃ 取除かれる。 バイヤーアルコール飲料が冷却される時、Al (オハイオ州)₃ 解決にケイ酸塩を残す沈殿物。 混合物はそれからある か焼される (強く熱される)酸化アルミニウムを与えるため:^[3]

2Al (オハイオ州)₃ +熱→のAl₂O₃ + 3H₂O

形作られたAl₂O₃ アルミナはある。

使用

アルミナの年次世界生産はおよそ45,000,000である トン90%にアルミニウム金属の製造で使用される。^[3]. 専門の酸化アルミニウムの主要な使用はrefractories、製陶術、磨くことおよび研摩の適用にある。 大きい容積トン数は製造でもの使用される ゼオライト、防火効力のあるまたは煙の抑制剤としてコーティングのチタニアの顔料および。

照明および写真撮影では、アルミナは媒体のためのである クロマトグラフィー、利用できる 基本 (pH 9.5), 酸性 (pH 4.5時水で)および中立公式。 1961年に、GEは成長した「Lucalox「、使用される透明なアルミナ ナトリウムの蒸気ランプ.^{[参照は必要とした]} 酸化アルミニウムはコーティングの懸濁液の準備でも使用される 密集したけい光ランプ.

健康および医学の適用は材料としてそれを含んでいる 情報通の取り替え,^[3] 水フィルター(得られた水処理の化学薬品のような アルミニウム硫酸塩, アルミニウムchlorohydrate そして ナトリウムのアルミン酸塩、水から水溶性のフッ化物をろ過する利用できる少数の方法の1つは)、歯磨き粉の公式で均一あり。

酸化アルミニウムはまた強さのために使用される。 最も前に終了する 木 フロアーリング 今堅い保護として酸化アルミニウムを使用する コーティング. 2004, 3M aを作るための技術を開発した 陶磁器 酸化アルミニウムで構成される 希土類要素 強いの作り出すため ガラス 呼ばれる 透明なアルミナ. アルミナはアルミニウムのコーティングとして育てることができる 陽極酸化 または 血しょう電気分解の酸化 (「特性」セクションを、上で見なさい). 強さおよび研摩の特徴は両方大きい酸化アルミニウムのためにそうなったものである 硬度 (の位置9 ミネラル硬度のMohsスケール).

それは粗くとして広く利用されているか良い 研摩、の大いに比較的安価の代理として含んでいる 産業ダイヤモンド. 多くのタイプの 紙やすり 使用酸化アルミニウムの水晶。 さらに、低熱保持および低い 比熱 それを粉砕操作で広く利用されたように、特にしなさい 締切り 用具。 粉状の研摩のミネラルaloxiteとして、それは主要コンポーネント、と共にである 無水ケイ酸、の 手掛りの先端 「チョーク」は使用した ビリヤード. (見なさい ウィリアムA。 Spinks、より多くの情報のための手掛りのチョークのco発明家。) 酸化アルミニウムの粉はいくつかで使用される CD/DVD 磨くこと そして傷付け修理キット。 その磨く質は歯磨き粉の使用の後ろにまたある。

酸化アルミニウムは製作で広く利用されているの superconducting 装置、特に 単一の電子トランジスター そしてsuperconducting量の干渉装置(イカ)、非常に抵抗を形作ることを使用するところ 量のトンネルを掘ること 障壁。

酸化アルミニウムはWelsbachの文書として考慮される。 この化学薬品がreflex日光およびこうしてより低く全体的な温度への上層大気に吹きかけることができることが提案された。 .

また見なさい

• バイヤープロセス
• アルミナの精製所のリスト
• 透明なアルミニウム

参照

1. ^ Mallinckrodtのパン屋、MSDS。 酸化アルミニウム: 物質的な安全データ用紙(A28440).
2. ^ 「Aloxite」, ChemIndustry.com 取り出されるデータベース 2月24日 2007
3. ^ ^{a b c d e} アルミナ(酸化アルミニウム) -異なったタイプの商用化された等級. Aに材料のZ。 取り出される 2007-10-27.

外部リンク

• 国際的な化学安全カード0351
• 透明なアルミナのPhysicsWebの記事