Struktur, sifat, kegunaan, penggunaan oksida aluminium

Dia Aluminium oksida, Juga dipanggil alumina, aluminium oksida, corindon atau aluminium trioksida, ia adalah sebatian bukan organik yang formula kimianya adalah untuk₂Sama ada₃. Ia adalah oksida amphotero, walaupun ia boleh menjadi, disebabkan oleh rawatan, sebatian hampir tidak aktif.

Ia mempunyai kekerasan yang besar, rintangan kakisan dan rintangan elektrik yang tinggi. Ciri -ciri ini, antara lain, telah membenarkan aluminium oksida mempunyai banyak aplikasi, seperti: penebat elektrik, bahan kasar, implan tulang dan gigi, dll.

Bauxite adalah sumber utama untuk mendapatkan aluminium oksida. Corindon, sebaliknya, adalah mineral aluminium oksida yang berada dalam keadaan bebas dalam bentuk α-al₂Sama ada₃. Corindon mempunyai kekerasan 9.0, dan disebabkan oleh beberapa kekotoran, ia menghasilkan batu berharga, seperti nilam dan ruby.

Elektrolisis Aluminium Oksida Berkhidmat sebagai Asas untuk Penebat Aluminium oleh Humphry Davy pada tahun 1808. Kaedah yang sama, dengan beberapa penyesuaian, kini digunakan dalam pengeluaran aluminium logam.

[TOC]

Struktur

Struktur kristal fasa α-Al2O3 atau corindon

Corindon atau fasa α-al₂Sama ada₃, Kerana ia adalah polimorf termodinamik yang lebih stabil untuk aluminium oksida, strukturnya (imej unggul) dianggap sebagai yang utama pada masa penciriannya. Struktur ini trigonal, dengan ion ke³⁺ dikelilingi oleh enam atau^2-, dan oleh itu, menubuhkan octaedros al₆ dengan interaksi al-o u al-o.

Selain Corindón, Al₂Sama ada₃ Ia juga wujud seperti polimorf metastable lain, termasuk: γ-al₂Sama ada₃ dan η-al₂Sama ada₃ (kubik), θ-at₂Sama ada₃ (monoklinik), χ-al₂Sama ada₃ (heksagon), κ-al₂Sama ada₃ (Ortorrombic) dan δ-al₂Sama ada₃ (Tetragonal atau ortorrombik).

Sebagai al₂Sama ada₃, Octahedra "pecah" di Tetrahedros al₄ o Pentaedros alo₅. Setelah cair, dan sejuk lagi, anda boleh mendapatkan oksida aluminium vitreous, iaitu, amorf, dengan campuran polyhedra alm₅ dan semua₆.

Ia boleh melayani anda: Einstenio (s): struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Sifat aluminium oksida

Kepingan aluminium aluminium oksida logam cair

Penampilan fizikal

Serbuk kristal pepejal atau putih

Jisim molar

101.96 g/mol

Bau

Lavatory

Ketumpatan

3.798 g/cm³

Takat lebur

2072 ºC

Takat didih

2977 ºC

Kelarutan

Tidak larut dalam semua pelarut, termasuk air.

Kekonduksian terma

30 W · m^-1· K^-1. Walaupun penggunaan seramiknya, ia mempunyai kekonduksian terma yang agak tinggi.

Indeks refraktif

1.768-1.760

Kekerasan

Ia adalah sebatian yang memberikan kekerasan yang sangat tinggi, dengan nilai 9.0 Pada skala kekerasan Mohs dalam bentuk α-aluminium oksida (Corindón).

Resistiviti elektrik

Pada suhu 300 ° C: 1.2 x 10¹³ Ohms · cm. Oleh itu, alumina oksida adalah penebat elektrik.

Reaktiviti

Al₂Sama ada₃ Walaupun bertindak balas dengan lemah dengan alkali, dan lebih besar dengan asid, ia dianggap sebagai amphoter kimia. Walau bagaimanapun, apabila ia dipanaskan pada lebih daripada 800 ° C, ia memperoleh keadaan hampir tidak aktif dengan tindakan asid.

Oksida ini bertanggungjawab untuk melindungi aluminium di hadapan agen -agen menghakis alam sekitar, kerana ia tegas meliputi permukaan logam tanpa runtuh atau retak.

Nomenclature

Tatanama al₂Sama ada₃ ia mudah. Sistematis dikenali sebagai diauminium trioksida. Oleh kerana oksida aluminium ini wujud, dalam tatanama stoknya logam Valencia (III) tidak ditentukan. Juga, namanya secara tradisional diringkaskan kepada aluminium oksida, dengan hanya mempunyai satu valensi.

Penggunaan/aplikasi

Kaca

Aluminium oksida campur tangan dalam penjelasan kaca aluminium-silicato. Kaca refraktori ini, tahan terhadap kejutan haba, boleh digunakan pada suhu yang lebih tinggi daripada kaca boron-silicate; Walaupun ia mempunyai rintangan kimia yang lebih rendah.

Penambahan sedikit magnesia mengubah segelas alumina legap ke dalam lutut, dapat digunakan sebagai bekas gas dalam mentol wap natrium tekanan tinggi. Ia juga digunakan dalam penyediaan penggantungan salutan jenis lampu pendarfluor tertentu.

Boleh melayani anda: rodio: sejarah, sifat, struktur, kegunaan, risiko

Pemangkin

Alumina diaktifkan mempunyai ciri berbutir dan berliang yang boleh mempunyai aktiviti pemangkin, atau berfungsi sebagai sokongan untuk aktiviti pemangkin lain. Antara proses lain, alumina campur tangan dalam pemangkinan pempolimeran etilena oksida.

Aktiviti mikrobikida

Zarah oksida nano-aluminium mematuhi permukaan bakteria, menyebabkan kematian mereka. Begitu juga, kesan yang sama pada kulat genus Candida telah dibuktikan.

Penebat elektrik

Aluminium Oxide mempunyai ketahanan elektrik yang tinggi, yang memberikan keupayaan untuk bertindak sebagai penebat elektrik. Oleh itu ia digunakan dalam pakej litar bersepadu. Ia juga digunakan dalam peranti superkonduktor, dan sebagai kondensor dielektrik atau kapasitor. Di samping itu, ia digunakan sebagai penebat dalam palam pencucuh elektrik.

Kasar

Corindon, kristal dan lebih sukar aluminium oksida, berfungsi untuk membina alat yang kasar. Sumber: Rob Lavinsky, Irocks.COM-CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0, melalui Wikimedia Commons

Kekerasan tinggi mineral Corindon membolehkan ia digunakan sebagai kasar, kurang kos daripada berlian, dalam industri dan dalam penggerudian minyak.

Corindon memperoleh bentuk batu berharga, seperti ruby ​​merah, kerana pencemaran krom; atau sebagai nilam biru, kerana pencemaran besi dan titanium. Banyak jenis kertas pasir yang digunakan dalam logam dan kayu mempunyai kristal aluminium oksida.

Ketabahan atau keupayaan untuk mengelakkan pecahnya aluminium oksida meningkat dengan penambahan zirkonia atau karbida silikon, yang membolehkannya digunakan dalam alat perindustrian pemotongan. Di samping itu, aluminium oksida digunakan dalam krim gigi untuk menggilap gigi.

Boleh melayani anda: Zink Chromate: Struktur, Hartanah, Mendapatkan, Menggunakan

Juga beberapa persembahan aluminium oksida digunakan sebagai abrasif oleh ahli dermatologi dalam rawatan keadaan kulit tertentu.

Gas dehumidifier

Aluminium Oxide adalah sebatian dengan Avid oleh air, jadi ia boleh digunakan untuk mengeluarkannya dari arus gas.

Tahan api

Nano-zarah aluminium oksida hidroksida (bohemita) bertindak sebagai penyalahgunaan haba, melepaskan air dan melambatkan penampilan api.

Implan tisu keras

Aluminium Oxide adalah sebatian kekerasan yang besar, tahan karat dan tahan karat, selain mempunyai warna putih. Untuk kualiti ini ia digunakan sebagai pengganti tisu keras seperti tulang dan gigi. Begitu juga, bahan yang dibina dengan aluminium oksida telah digunakan dalam penggantian bersama.

Memperoleh

Sampel Bauxite. Sumber: Max.Kit, CC By-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Bauxite adalah mineral utama untuk mendapatkan aluminium oksida, dibentuk oleh campuran tiga mineral: gibbsite, laboehmita dan diaspora.

Aluminium Oxide diekstrak dari mineralnya dengan prosedur Bayer. Ini terdiri daripada tindak balas bauksit panas dengan natrium hidroksida, tindak balas yang dihasilkan oleh natrium aluminat [Naal (OH)₄].

Apabila penyelesaian sebelumnya disejukkan, hujan aluminium hidroksida dihasilkan dalam bentuk pepejal. Kemudian hidroksida ini dipanaskan sehingga 1100 ° C, menghasilkan aluminium oksida.

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (8th ed.). Pembelajaran Cengage.
2. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Aluminium oksida. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
4. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2020). Aluminium oksida. Ringkasan Pubchem Comunund untuk CID 9989226. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
5. Kushagri s. et al. (2019). Potensi antiviral dan antimikrob ubat nano: nanopartikel aluminium oksida. Diperoleh dari: Scientedirect.com
6. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Alumina. Pulih dari: Britannica.com
7. Lohninger Hans. (15 Ogos 2020). Aluminium oksida. Kimia Librettexts. Pulih dari: chem.Libretxts.org