Aluminiumoxidstruktur, Eigenschaften, Verwendungen, Nomenklatur

Er Aluminiumoxid, Auch als Aluminiumoxid, Aluminiumoxid, Corindon oder Aluminiumtrioxid bezeichnet₂ENTWEDER₃. Es ist ein Amphotero -Oxid, obwohl es aufgrund der Behandlung eine fast inerte Verbindung werden kann.

Es hat große Härte, Korrosionsbeständigkeit und hohen elektrischen Widerstand. Diese Eigenschaften haben unter anderem es Aluminiumoxid ermöglicht, zahlreiche Anwendungen zu haben, wie z.

Bauxit ist die Hauptquelle, um Aluminiumoxid zu erhalten. Der Corindon hingegen ist ein Mineral von Aluminiumoxid, das in Form von α-Al in freiem Zustand ist₂ENTWEDER₃. Der Corindon hat eine Härte von 9.0, und aufgrund einiger Verunreinigungen produziert es kostbare Steine ​​wie Sapphire und Ruby.

Aluminiumoxidelektrolyse diente als Grundlage für die Aluminiumisolierung durch Humphry Davy im Jahr 1808. Die gleiche Methode mit einigen Anpassungen wird derzeit in der metallischen Aluminiumproduktion verwendet.

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Struktur

Kristalline Struktur der α-Al2O3- oder Corindon-Phase

Der Corindon oder die α-al-Phase₂ENTWEDER₃, Da es thermodynamisch stabilere Polymorph für Aluminiumoxid ist, wird seine Struktur (überlegenes Bild) zum Zeitpunkt seiner Charakterisierung als Haupt. Diese Struktur ist trigonal, mit den Ionen zu den³⁺ umgeben von sechs oder^2-, und damit die Gründung von OctAedros AL₆ mit Interaktionen al-o u al-o.

Zusätzlich zum Corindón, Al₂ENTWEDER₃ Es existiert auch wie andere metastabile Polymorphe, darunter: γ-al₂ENTWEDER₃ und η-al₂ENTWEDER₃ (kubisch), θ-at₂ENTWEDER₃ (monoklinisch), χ-al₂ENTWEDER₃ (hexagonal), κ-al₂ENTWEDER₃ (Ortorrombisch) und Δ-al₂ENTWEDER₃ (Tetragonal oder ortorrombisch).

Als Al₂ENTWEDER₃, Die Oktaeder "brechen" in Tetraedros al₄ o Pentaedros Alo₅. Sobald Sie geschmolzen und wieder kühl sind, können Sie ein glaser Aluminiumoxid erhalten, dh amorph, mit Mischungen von Polyedern ALM₅ und alles₆.

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Aluminiumoxideigenschaften

Aluminiumoxidbeschichtung geschmolzene Metallaluminiumteile

Aussehen

Festes oder weißes kristallines Pulver

Molmasse

101.96 g/mol

Geruch

Toilette

Dichte

3.798 g/cm³

Schmelzpunkt

2072 ºC

Siedepunkt

2977 ºC

Löslichkeit

Unlöslich in allen Lösungsmitteln, einschließlich Wasser.

Wärmeleitfähigkeit

30 W · m^-1· K^-1. Trotz seiner Keramikkonsum hat es eine relativ hohe thermische Leitfähigkeit.

Brechungsindex

1.768-1.760

Härte

Es ist eine Verbindung, die eine sehr hohe Härte mit einem Wert von 9 darstellt.0 auf der MOHS-Härteskala in Form von α-Aluminiumoxid (Corindón).

Elektrischer widerstand

Bei 300 ° C: 1.2 x 10¹³ Ohm · cm. Aluminium oder Aluminiumoxidoxid ist daher ein elektrischer Isolator.

Reaktivität

Der Al₂ENTWEDER₃ Trotz der schwachen Reaktion mit Alkalien und in größerem Maße mit Säuren wird es als chemischer Amphoter angesehen. Wenn es jedoch bei mehr als 800 ° C erhitzt wird, erhält es einen fast träge Zustand für die Wirkung von Säuren.

Dieses Oxid ist für den Schutz von Aluminium vor orrosiven Wirkstoffen verantwortlich.

Nomenklatur

Die Nomenklatur von Al₂ENTWEDER₃ es ist einfach. Systematisch als Diaminumtrioxid bekannt. Da dieses Aluminiumoxid existiert, ist in seiner Aktiennomenklatur die Metall Valencia (III) nicht angegeben. Außerdem wird sein Name traditionell zu Aluminiumoxid zusammengefasst, indem nur eine Valenz aufgetreten ist.

Verwendet/Anwendungen

Glas

Aluminiumoxid interveniert die Ausarbeitung von Aluminium-Silicato-Glas. Dieses feuerfeste Glas, das gegen thermischen Schock beständig ist, kann bei höheren Temperaturen als Bor-Silikat-Glas verwendet werden. Obwohl es einen geringeren chemischen Widerstand aufweist.

Die Zugabe einer kleinen Menge Magnesia verwandelt das undurchsichtige Glas Aluminiumoxid in durchscheinend und kann als Gasbehälter in den Hochdruck -Natriumdampflampen verwendet werden. Es wird auch zur Herstellung von Beschichtungssuspensionen bestimmter Arten von Fluoreszenzlampen verwendet.

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Katalysator

Aktiviertes Aluminiumoxid hat ein körniges und poröses Merkmal, das katalytische Aktivität haben oder als Unterstützung für die Aktivität anderer Katalysatoren dient. Unter anderem interveniert Aluminiumoxid in der Katalyse der Polymerisation von Ethylenoxid.

Mikrobizide Aktivität

Nano-Aluminium-Oxidpartikel haften an der Oberfläche von Bakterien und verursachen ihren Tod. Ebenso wurde ein ähnlicher Effekt auf den Pilz der Candida -Gattung gezeigt.

Elektrischer Isolator

Aluminiumoxid hat einen hohen elektrischen Widerstand, der ihm die Möglichkeit gibt, als elektrischer Isolator zu wirken. Daher wird es in integrierten Schaltkreispaketen verwendet. Es wird auch in Superkonferenzgeräten und als dielektrischen Kondensator oder Kondensatoren verwendet. Außerdem wird es als Isolator in elektrischen Zündkerzen verwendet.

Schleifmittel

Der Corindon, das kristalline und härtere Aluminiumoxid, dient zum Aufbau von Schleifwerkzeugen. Quelle: Rob Lavinsky, Irocks.com-c-by-sa-3.0, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons

Die hohe Härte des Corindon -Minerals ermöglicht es als Schleifmittel, weniger Kosten als Diamanten, in der Industrie und in Ölbohrungen.

Der Corindon erwirbt die kostbare Steinform, wie den roten Rubin, aufgrund der Chromverschmutzung; oder als blauer Saphir aufgrund von Eisen- und Titanverschmutzung. Viele Arten von Sandpapier in Metall und Holz haben Aluminiumoxidkristalle.

Hartnäckigkeit oder Fähigkeit, das Bruch von Aluminiumoxid zu vermeiden, erhöht sich durch Zugabe von Zirkonia oder Siliziumcarbid, wodurch es in Industriewerkzeugen des Schneidens verwendet werden kann. Darüber hinaus wird Aluminiumoxid in Zahncremes zum Zähnepolieren verwendet.

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Auch einige Präsentationen von Aluminiumoxid werden von Dermatologen bei der Behandlung bestimmter Hauterkrankungen als Schleifmittel verwendet.

Gasentfeuchter

Aluminiumoxid ist eine Verbindung mit Avid durch Wasser, daher kann es verwendet werden, um sie aus Gasströmen zu extrahieren.

Flammschutzmittel

Die Nanopartikel von Aluminiumoxidhydroxid (Bohemita) wirken als Wärme-Dissipator, freisetzung Wasser und verzögern das Erscheinungsbild von Flammen.

Harte Gewebeimplantate

Aluminiumoxid ist eine Verbindung mit großer Härte, chemisch inerte und korrosionsbeständig, zusätzlich zu einer weißen Farbe. Für diese Eigenschaften wird es als Ersatz für harte Gewebe wie Knochen und Zähne verwendet. Ebenso wurde das mit Aluminiumoxid gebaute Material im Gelenkersatz verwendet.

Erhalten

Bauxit -Probe. Quelle: Max.Kit, CC BY-SA 4.0, über Wikimedia Commons

Der Bauxit ist das Hauptmineral, um Aluminiumoxid zu erhalten, das durch die Mischung aus drei Mineralien gebildet wird: Gibbsite, Laboehmita und Diaspora.

Aluminiumoxid wird durch das Bayer -Verfahren aus seinen Mineralien extrahiert. Dies besteht aus der heißen Bauxitreaktion mit Natriumhydroxid, einer durch Natriumaluminat erzeugten Reaktion [Naal (OH)₄].

Wenn die vorherige Lösung abgekühlt ist, wird die Ausfällung von Aluminiumhydroxid in fester Form erzeugt. Dann wird dieses Hydroxid bis 1100 ° C erhitzt, wodurch Aluminiumoxid erzeugt wird.

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