Aluminiumoxidstruktur, egenskaper, användning, nomenklatur

han aluminiumoxid, Även kallad aluminiumoxid, aluminiumoxid, Corindon eller aluminiumtrioxid, det är en oorganisk förening vars kemiska formel är till₂ANTINGEN₃. Det är en amphotero -oxid, även om den på grund av behandling kan bli en nästan inert förening.

Det har stor hårdhet, korrosionsmotstånd och hög elektrisk motstånd. Dessa egenskaper har bland annat tillåtit aluminiumoxid att ha många tillämpningar, såsom: elektrisk isolering, slipmaterial, ben- och tänderimplantat etc.

Bauxit är den viktigaste källan för att erhålla aluminiumoxid. Corindon är å andra sidan ett mineral av aluminiumoxid som är i fritt tillstånd i form av a-al₂ANTINGEN₃. Corindon har en hårdhet på 9.0, och på grund av vissa föroreningar producerar det ädelstenar, som Sapphire och Ruby.

Aluminiumoxidelektrolys tjänade som grund för aluminiumisolering av Humphry Davy 1808. Samma metod, med vissa anpassningar, används för närvarande i metallisk aluminiumproduktion.

[TOC]

Strukturera

Kristallin struktur i a-Al2O3- eller Corindon-fasen

Corindon eller a-al-fasen₂ANTINGEN₃, Eftersom det är termodynamiskt mer stabilt polymorf för aluminiumoxid, betraktas dess struktur (överlägsen bild) som den viktigaste vid tidpunkten för dess karaktärisering. Denna struktur är trigonal, med jonerna till³⁺ omgiven av sex eller^2-, och därför etablera octaedros al₆ med interaktioner al-o u al-o.

Förutom Corindón, Al₂ANTINGEN₃ Det finns också som andra metastabla polymorfer, inklusive: y-Al₂ANTINGEN₃ och η-al₂ANTINGEN₃ (kubik), θ-at₂ANTINGEN₃ (monoklinisk), χ-Al₂ANTINGEN₃ (hexagonal), κ-al₂ANTINGEN₃ (Ortorrombisk) och 5-al₂ANTINGEN₃ (Tetragonal eller ortorrombisk).

Som Al₂ANTINGEN₃, Octahedraen är "bryter" i tetrahedros al₄ o Pentaedros alo₅. När du har smält och sval igen kan du få en glasögonalumid, det vill säga amorf, med blandningar av Polyhedra ALM₅ och alla₆.

Det kan tjäna dig: Einstenio (er): Struktur, egenskaper, erhållning, användning

Aluminiumoxidegenskaper

Aluminiumoxidbeläggning smält metall aluminiumstycken

Fysiskt utseende

Fast eller vitt kristallint pulver

Molmassa

101.96 g/mol

Lukt

Toalett

Densitet

3.798 g/cm³

Smältpunkt

2072 ºC

Kokpunkt

2977 ºC

Löslighet

Olöslig i alla lösningsmedel, inklusive vatten.

Värmeledningsförmåga

30 W · m^-1· K^-1. Trots dess keramiska användning har den en relativt hög värmeledningsförmåga.

Brytningsindex

1.768-1.760

Hårdhet

Det är en förening som ger en mycket hög hårdhet, med ett värde av 9.0 på Mohs hårdhetsskala i form av a-aluminiumoxid (Corindón).

Elektrisk resistans

Vid 300 ° C: 1.2 x 10¹³ Ohm · cm. Aluminium eller aluminiumoxidoxid är därför en elektrisk isolator.

Reaktivitet

AL₂ANTINGEN₃ Trots att de reagerar svagt med alkalier och i större utsträckning med syror anses det vara en kemisk amphoter. Men när det värms upp vid mer än 800 ° C förvärvar det ett nästan inert tillstånd till verkan av syror.

Denna oxid är ansvarig för att skydda aluminium framför miljömässiga medelmodern, eftersom den täcker mätningen av metallen utan smulor eller sprickor.

Nomenklatur

Nomenklaturen för Al₂ANTINGEN₃ det är enkelt. Systematiskt känd som diauminiumtrioxid. Eftersom denna aluminiumoxid finns, i dess lager nomenklatur anges inte metall valencia (iii). Dessutom är namnet traditionellt sammanfattat till aluminiumoxid genom att bara ha en valens.

Användning/applikationer

Glas

Aluminiumoxid ingriper i utarbetandet av aluminium-silikatlas. Detta eldfasta glas, resistent mot termisk chock, kan användas vid högre temperaturer än bor-silikatglas; Även om det har lägre kemisk resistens.

Tillsatsen av en liten mängd magnesia förvandlar det ogenomskinliga glaset till genomskinligt, att kunna användas som en gasbehållare i natriumånglampor med högt tryck. Det används också vid beredning av beläggningsupphängningar av vissa typer av lysrörslampor.

Kan tjäna dig: Rodio: Historia, egenskaper, struktur, användningar, risk

Katalysator

Aktiverad aluminiumoxid har en granulär och porös egenskap som kan ha katalytisk aktivitet, eller tjäna som ett stöd för aktiviteten hos andra katalysatorer. Bland andra processer ingriper aluminiumoxid i katalysen av polymerisation av etenoxid.

Mikrobicidaktivitet

Nano-aluminiumoxidpartiklar följer ytan på bakterier och orsakar deras död. På samma sätt har en liknande effekt på svampen i Candida släkte bevisats.

Elisolator

Aluminiumoxid har en hög elektrisk resistivitet, vilket ger den förmågan att fungera som en elektrisk isolator. Därför används det i integrerade kretspaket. Det används också i superledarenheter och som dielektrisk kondensor eller kondensatorer. Dessutom används den som en isolator i elektriska tändstift.

Skrovlig

Corindon, den kristallina och tuffare av aluminiumoxid, tjänar till att bygga slipverktyg. Källa: Rob Lavinsky, irocks.com-cc-by-sa-3.0, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Den höga hårdheten hos Corindon Mineral tillåter det att användas som slipmedel, mindre kostnad än diamanter, inom industrin och i oljeborrning.

Corindon förvärvar den ädelstenformen, till exempel den röda rubinen, på grund av kromföroreningar; eller som blå safir, på grund av förorening av järn och titan. Många typer av sandpapper som används i metall och trä har aluminiumoxidkristaller.

Uthållighet eller förmåga att undvika brottet av aluminiumoxid ökar med tillsats av zirkoniume eller kiselkarbid, vilket gör att den kan användas i industriella verktyg för skärning. Dessutom används aluminiumoxid i tandkräm för tänderpolering.

Kan tjäna dig: zinkkromat: struktur, egenskaper, erhållning, användning

Vissa presentationer av aluminiumoxid används också som slipmedel av hudläkare vid behandling av vissa hudtillstånd.

Gasavfuktare

Aluminiumoxid är en förening med ivrig med vatten, så den kan användas för att extrahera den från gasformiga strömmar.

Brand säkert

Nano-partiklarna i aluminiumoxidhydroxid (Bohemita) fungerar som en värmedissipator, släpper vatten och försenar utseendet på lågor.

Hårdvävnadsimplantat

Aluminiumoxid är en förening av stor hårdhet, kemiskt inert och korrosionsbeständig, förutom att ha en vit färg. För dessa egenskaper används det som en ersättning för hårda vävnader som ben och tänder. På samma sätt har materialet byggt med aluminiumoxid använts vid ledbyte.

Erhållande

Bauxitprov. Källa: Max.Kit, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Bauxiten är det viktigaste mineralet för att erhålla aluminiumoxid, som bildas av blandningen av tre mineraler: Gibbsite, Laboehmita och Diaspora.

Aluminiumoxid extraheras från dess mineraler genom Bayer -proceduren. Detta består av den heta bauxitreaktionen med natriumhydroxid, en reaktion producerad av natriumaluminat [NAAL (OH)₄].

När den tidigare lösningen kyls produceras utfällning av aluminiumhydroxid i fast form. Sedan värms denna hydroxid fram till 1100 ° C, vilket producerar aluminiumoxid.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Oxidaluminium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2020). Oxidaluminium. PubChem Comunund -sammanfattning för CID 9989226. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
5. Kushagri s. et al. (2019). Antiviral och antimikrobiell potential hos nano -läkemedel: nanopartikelaluminiumoxid. Hämtad från: Scientedirect.com
6. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Aluminiumoxid. Återhämtat sig från: Britannica.com
7. Lohninger Hans. (15 augusti 2020). Oxidaluminium. Kemi librettexts. Återhämtad från: kem.Librettexts.org