Aluminiumoxidestructuur, eigenschappen, gebruik, nomenclatuur

Hij aluminiumoxide, Ook wel aluminiumoxide, aluminiumoxide, corindon of aluminiumtrioxide genoemd, het is een anorganische verbinding waarvan de chemische formule is aan de₂OF₃. Het is een amfotero -oxide, hoewel het als gevolg van behandeling een bijna inerte verbinding kan worden.

Het heeft grote hardheid, corrosieweerstand en hoge elektrische weerstand. Deze eigenschappen hebben onder andere aluminiumoxide toegestaan ​​talloze toepassingen te hebben, zoals: elektrische isolatie, schurende materiaal, bot- en tandenimplantaten, enz.

Bauxiet is de belangrijkste bron voor het verkrijgen van aluminiumoxide. De Corindon daarentegen is een mineraal van aluminiumoxide dat zich in vrije toestand bevindt in de vorm van α-al₂OF₃. De Corindon heeft een hardheid van 9.0, en vanwege enkele onzuiverheden produceert het edelstenen, zoals Sapphire en Ruby.

Aluminiumoxide -elektrolyse diende als basis voor aluminiumisolatie door Humphry Davy in 1808. Dezezelfde methode, met enkele aanpassingen, wordt momenteel gebruikt in de productie van metalen aluminium.

[TOC]

Structuur

Kristallijne structuur van de α-Al2O3- of Corindon-fase

De Corindon of de α-Al-fase₂OF₃, Omdat het thermodynamisch stabielere polymorfe voor aluminiumoxide is, wordt de structuur ervan (superieur beeld) beschouwd als de belangrijkste op het moment van zijn karakterisering. Deze structuur is trigonaal, met de ionen naar de³⁺ omringd door zes of^2-, en daarom, opzetten van octaedros al₆ met interacties al-o u al-o.

Naast de Corindón, AL₂OF₃ Het bestaat ook als andere metastabiele polymorfen, waaronder: γ-Al₂OF₃ en η-al₂OF₃ (kubiek), θ-at₂OF₃ (monoklinisch), χ-al₂OF₃ (zeshoekig), κ-al₂OF₃ (Ortorrombic) en Δ-al₂OF₃ (Tetragonal of Ortorrombic).

Als de al₂OF₃, De octaëder "breken" in Tetrahedros Al₄ o Pentaedros Alo₅. Eenmaal weer gesmolten en koel, kun je een glasachtig aluminiumoxide verkrijgen, dat wil zeggen amorf, met mengsels van polyhedra alm₅ en alles₆.

Het kan u van dienst zijn: Einstenio (s): structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Aluminiumoxide -eigenschappen

Aluminiumoxide -coating gesmolten metaal aluminium stukken

Fysiek uiterlijk

Vast of wit kristallijn poeder

Molaire massa

101.96 g/mol

Geur

Toilet

Dikte

3.798 g/cm³

Smeltpunt

2072 ºC

Kookpunt

2977 ºC

Oplosbaarheid

Onoplosbaar in alle oplosmiddelen, inclusief water.

Warmtegeleiding

30 W · M^-1· K^-1. Ondanks het keramische gebruik, heeft het een relatief hoge thermische geleidbaarheid.

Brekingsindex

1.768-1.760

Hardheid

Het is een verbinding die een zeer hoge hardheid presenteert, met een waarde van 9.0 Op de MOHS-hardheidsschaal in de vorm van a-aluminiumoxide (Corindón).

Elektrische weerstand

Bij 300 ° C: 1.2 x 10¹³ Ohm · cm. Aluminium of aluminiumoxide is daarom een ​​elektrische isolator.

Reactiviteit

De Al₂OF₃ Ondanks het zwak reageren met alkalis, en in grotere mate met zuren, wordt het beschouwd als een chemische amfoter. Wanneer het echter wordt verwarmd op meer dan 800 ° C, krijgt het een bijna inerte toestand aan de werking van zuren.

Dit oxide is verantwoordelijk voor het beschermen van aluminium voor de corrosieve middelen van het milieu, omdat het het oppervlak van het metaal stevig bedekt zonder crumble of scheur.

Nomenclatuur

De nomenclatuur van Al₂OF₃ het is simpel. Systematisch bekend als diuminum trioxide. Naarmate dit aluminiumoxide bestaat, is in zijn voorraadnomenclatuur de metaal Valencia (III) niet gespecificeerd. Ook wordt de naam traditioneel samengevat met aluminiumoxide, door slechts één valentie te hebben.

Gebruik/toepassingen

Glas

Aluminiumoxide komt tussenbeide in de uitwerking van aluminium-silicato-glas. Dit refractaire glas, bestand tegen thermische schok, kan worden gebruikt bij hogere temperaturen dan boor-silicaatglas; Hoewel het een lagere chemische weerstand heeft.

De toevoeging van een kleine hoeveelheid magnesia transformeert het ondoorzichtige glas aluminiumoxide in doorschijnend, kunnen worden gebruikt als een gascontainer in de lampen in de hoge druk. Het wordt ook gebruikt bij de bereiding van coating suspensies van bepaalde soorten fluorescentielampen.

Kan u van dienst zijn: Rodio: Geschiedenis, eigenschappen, structuur, gebruik, risico

Katalysator

Geactiveerd aluminiumoxide heeft een korrelig en poreus kenmerk dat katalytische activiteit kan hebben, of als ondersteuning voor de activiteit van andere katalysatoren kan dienen. Onder andere processen grijpt aluminiumoxide in bij de katalyse van polymerisatie van ethyleenoxide.

Microbische activiteit

Nano-aluminiumoxidedeeltjes hechten zich aan het oppervlak van bacteriën, waardoor hun dood wordt veroorzaakt. Evenzo is een soortgelijk effect op de schimmel van het Candida -geslacht aangetoond.

Elektrische isolator

Aluminiumoxide heeft een hoge elektrische weerstand, waardoor het het vermogen geeft om als een elektrische isolator te fungeren. Daarom wordt het gebruikt in geïntegreerde circuitpakketten. Het wordt ook gebruikt in supergeleiderapparaten, en als een diëlektrische condensor of condensatoren. Bovendien wordt het gebruikt als een isolator in elektrische bougies.

Schurend

De Corindon, de kristallijne en hardere aluminiumoxide, dient om schurende gereedschap te bouwen. Bron: Rob Lavinsky, irocks.com-cc-by-sa-3.0, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

De hoge hardheid van het Corindon -mineraal maakt het mogelijk om te worden gebruikt als een schurende, van minder kosten dan diamanten, in de industrie en in olieboringen.

De Corindon verwerft de kostbare steenvorm, zoals de rode robijn, vanwege chroomvervuiling; of als blauwe saffier, vanwege ijzer- en titaniumvervuiling. Veel soorten schuurpapier die in metaal en hout worden gebruikt, hebben aluminiumoxidekristallen.

Vasthoudendheid of vermogen om de breuk van aluminiumoxide te voorkomen, neemt toe met de toevoeging van zirkonia of siliciumcarbide, waardoor het kan worden gebruikt in industriële hulpmiddelen van snijden. Bovendien wordt aluminiumoxide gebruikt in tandcrèmes voor tandenpolijsten.

Kan u van dienst zijn: zinkchromaat: structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Ook worden enkele presentaties van aluminiumoxide gebruikt als schuurmiddelen door dermatologen bij de behandeling van bepaalde huidaandoeningen.

Gasontvochtiger

Aluminiumoxide is een verbinding met fervente door water, dus het kan worden gebruikt om het uit gasvormige stromen te extraheren.

Vlam achterlijk

De nano-deeltjes van aluminiumoxidehydroxide (BoHemita) werken als een warmtedissipator, waardoor water wordt vrijgeeft en het uiterlijk van vlammen uitstelt.

Hardweefselimplantaten

Aluminiumoxide is een verbinding van grote hardheid, chemisch inert en corrosiebestendig, naast een witte kleur. Voor deze kwaliteiten wordt het gebruikt als vervanging voor harde weefsels zoals botten en tanden. Evenzo is het materiaal gebouwd met aluminiumoxide gebruikt bij gewrichtsvervanging.

Het verkrijgen van

Bauxietmonster. Bron: Max.Kit, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Het bauxiet is het belangrijkste mineraal dat aluminiumoxide verkrijgt, gevormd door het mengsel van drie mineralen: gibbsite, laboehmita en diaspora.

Aluminiumoxide wordt uit zijn mineralen geëxtraheerd door de Bayer -procedure. Dit bestaat uit de hete bauxietreactie met natriumhydroxide, een reactie geproduceerd door natriumaluminaat [Naal (OH)₄].

Wanneer de vorige oplossing wordt gekoeld, wordt neerslag van aluminiumhydroxide geproduceerd in vaste vorm. Dan wordt dit hydroxide verwarmd tot 1100 ° C, waardoor aluminiumoxide wordt geproduceerd.

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Scheikunde. (8e ed.)). Cengage leren.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Oxide -aluminium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
4. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2020). Oxide -aluminium. PubChem Comunund Samenvatting voor CID 9989226. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
5. Kushagri S. et al. (2019). Antivirale en antimicrobiële potentieel van nano -geneesmiddelen: aluminiumoxide van nanodeeltjes. Opgehaald uit: Scientedirect.com
6. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Aluminiumoxide. Hersteld van: Britannica.com
7. Lohninger Hans. (15 augustus 2020). Oxide -aluminium. Chemistry Libhethexts. Hersteld van: chem.Librhetxts.borg