Óxido de alumínio
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| Óxido de alumínio | |
|---|---|
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| Identificadores | |
| Número CAS | 1344-28-1 |
| Propriedades | |
| Massa molar | 101,96 g / mol |
| Densidade | 3,97 g cm -3, sólido |
| Ponto de fusão | 2054 ° C |
| Ponto de ebulição | 2980 ° C |
| Solubilidade em água | insolúvel |
| Estrutura | |
| Coordenação geometria | octaédrico |
| Termoquímica | |
| Entalpia padrão de formação Δ f H | -1675,7 KJ mol -1 |
| Molar padrão entropia S | 50,92 J mol -1 K -1 |
| Perigos | |
| MSDS | MSDS External |
| Classificação da UE | Não listado. |
| Ponto de centelha | não inflamável |
| Os compostos relacionados | |
| Outros aniões | hidróxido de alumínio |
| Outros cátions | boro trióxido óxido de gálio óxido de índio óxido de tálio |
| Página Suplementar dados | |
| Estrutura e Propriedades | N, ε r, etc. |
| Termodinâmica dados | Comportamento de fase Sólido, líquido, gasoso |
| Os dados espectrais | UV, IV, RMN , MS |
| Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa) | |
| Referências de Infobox | |
Óxido de alumínio é um anfotérico óxido de alumínio com a fórmula química de Al 2 O 3. Também é comumente referido como alumina ou aloxite na mineração , cerâmica e materiais de ciência comunidades. É produzido pela Processo de Bayer bauxite; a sua utilização mais importante é a produção de alumínio metálico. Sendo muito duro, que é usado como um abrasivo. Tendo um alto ponto de fusão, é utilizada como um material refratário.
Ocorrência natural
Corindo é a que ocorre naturalmente forma cristalina do óxido de alumínio. Rubis e safiras são formas de corindo com suas cores características devido a rastrear impurezas na estrutura corindo gema de qualidade.
Propriedades
Óxido de alumínio é um eléctrica isolador, mas tem um relativamente alto condutividade térmica (40 W / m K). Na sua forma cristalina de ocorrência mais comum, chamado de corindo ou óxido de α-alumínio, a sua dureza torna-o adequado para uso como um abrasivo e como um componente em ferramentas de corte.
Óxido de alumínio é responsável pela resistência do alumínio metálico para intemperismo. De alumínio metálico é muito reactiva com atmosférica de oxigénio , e uma fina camada de passivação de alumina forma rapidamente em qualquer superfície de alumínio exposta. Esta camada protege o metal contra a oxidação adicional. A espessura e propriedades desta camada de óxido pode ser aumentada usando um processo chamado anodização. Um número de ligas, tais como bronzes de alumínio, explorar esta propriedade através da inclusão de uma proporção de alumínio na liga para melhorar a resistência à corrosão. A alumina gerado por anodização é tipicamente amorfos, mas processos de oxidação de descarga assistida, tais como plasma em resultado de oxidação electrolítica de uma proporção significativa de alumina cristalina no revestimento, melhorando a sua dureza.
Óxido de alumínio foi retirado do Listas de produtos químicos da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos em 1988 . Óxido de alumínio está na lista TRI da EPA se for uma forma fibrosa.
A estrutura de cristal
A forma mais comum de alumina cristalina, óxido α-alumínio, é conhecido como corindo . Corindo tem uma estrutura Bravais trigonal com um grupo espacial de R-3c (número 167 nas Tabelas Internacionais). Os íons de oxigênio quase formar uma estrutura cheia de perto hexagonal com íons de alumínio preenchendo dois terços dos interstícios octaédricos.
Produção
Aluminium óxido, também conhecido como alumina, é o principal componente do bauxita, o principal minério de alumínio . Os maiores fabricantes do mundo de alumina são Alcoa, Alcan e Rusal. As empresas que se especializam na produção de óxidos de alumínio especiais e hidróxidos de alumínio Alcan e incluem Almatis. O minério de bauxite é composto impuro de Al 2 O 3, Fe 2 O 3 e SiO 2. A bauxite é purificado pela Processo Bayer:
- Al 2 O 3 + 3H 2 O + 2 NaOH → 2NaAl (OH) 4
Será que o Fe 2 O 3 não se dissolvem na base. O SiO2 dissolve como silicato de Si (OH) 6 2-. Após a filtragem, Fe 2 O 3 é removida. Quando o licor é arrefecido Bayer, Al (OH) 3 precipitados, deixando os silicatos em solução. A mistura é então calcinado (aquecido fortemente) para dar óxido de alumínio:
2Al (OH) 3 + calor → Al 2 O 3 + 3H 2 O
O formado Al 2 O 3 é a alumina.
Usos
Produção mundial anual de alumina é de aproximadamente 45 milhões toneladas, mais de 90% do que é utilizado no fabrico de alumínio metálico .. As principais utilizações dos óxidos de alumínio especiais estão em refractários, cerâmica, polimento e aplicações abrasivas. Grandes quantidades são também utilizados no fabrico de zeólitas, pigmentos de revestimento de titânia e como um supressor do retardador de fogo / fumaça.
Em condições de iluminação e fotografia, alumina é um meio para cromatografia , disponível em básico ( pH 9,5), ácido (pH 4,5 quando em água) e formulações neutras. Em 1961, a GE desenvolveu " Lucalox ", uma alumina transparente usado em lâmpadas de vapor de sódio. Óxido de alumínio é também utilizado na preparação de suspensões de revestimento em lâmpadas fluorescentes compactas.
Saúde e médicos aplicativos incluí-lo como um material em substituição da anca, em filtros de água (produtos químicos de tratamento de águas derivadas, tais como sulfato de alumínio, cloridrato de alumínio e aluminato de sódio, são um dos poucos métodos disponíveis para filtrar fluoretos solúveis em água fora da água), e até mesmo em formulações de pasta de dentes.
Óxido de alumínio é também utilizado para a sua força. A maioria dos pré- madeira terminado piso agora usa óxido de alumínio como um protetor duro revestimento. Em 2004 , 3M desenvolvida uma técnica de colocação de uma composto de cerâmica de óxido de alumínio e elementos de terras raras para produzir um forte vidro chamado alumina transparente. A alumina pode ser cultivada como um revestimento sobre pelo alumínio anodização ou por plasma oxidação eletrolítica (consulte a seção "Propriedades", acima). Tanto as suas características de resistência e abrasivos são devido ao óxido de alumínio de grande dureza (posição 9 na Escala de Mohs ).
É amplamente utilizado como um fino ou grosso abrasivo, incluindo como um substituto muito menos dispendioso para diamante industrial . Muitos tipos de uso de lixa cristais de óxido de alumínio. Além disso, sua baixa retenção de calor e baixa calor específico torná-lo amplamente utilizado em operações de moagem, particularmente ferramentas de corte. Como o aloxite abrasivo mineral pulverulenta, que é um componente principal, juntamente com sílica , do ponta cue "giz", utilizada no bilhar. (Veja William A. Spinks, cue giz co-inventor, para mais informações.) Pó de óxido de alumínio é utilizado em alguns CD / DVD polimento e zero de reparação kits. Suas qualidades de polimento também estão por trás de seu uso em cremes dentais.
Óxido de alumínio é amplamente utilizada no fabrico de supercondutores dispositivos, particularmente transistores de elétrons individuais e dispositivos de interferência quântica supercondutora ( SQUID), onde é usado para formar altamente resistivo barreiras tunelamento quântico.
