氧化铝



































































































氧化鋁




识别

CAS号

1344-28-1  ✓

PubChem

9989226

ChemSpider

8164808

SMILES



InChI



InChIKey

PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYAC

RTECS
BD120000
性质

化学式

Al2O3

摩尔质量
101.96 g·mol⁻¹
外观
白色固体

密度
3.97 g/cm3

熔点
2054 °C

沸点
2980 °C [1]

溶解性(水)
难溶
结构

晶体结构

三方

配位几何

八面体
热力学

ΔfHmo298K
−1675.7 kJ mol−1

So298K
50.92 J mol−1 K−1
危险性

闪点
不可燃
相关物质
其他阴离子

氫氧化鋁
其他阳离子

三氧化二硼
三氧化二鎵
三氧化二銦
三氧化二鉈
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氧化鋁Aluminium oxide)是白色固体,是鋁和氧的化合物,分子式為Al2O3。在礦業、製陶業和材料科學上又稱為礬土。常见纯度为99.5%和96%。


1961年,通用电气(GE)生产出了「Lucalox」,一种用于钠灯中的透明矾土。




目录






  • 1 特性


  • 2 製備


  • 3 用途


  • 4 参考资料


  • 5 外部連結





特性



  1. 氧化鋁是一種白色固體,在礦業、製陶業和材料科學上又被稱為礬土

  2. 氧化鋁在地球上的蘊藏量只僅次於氧化矽,是一種屬於陶瓷原料之一,在氧化物中鋁與氧


有強力的鍵結,使得氧化鋁在氧化物當中有最高硬度,其 化學穩定性高且對大部份酸性、
鹼性、鹽類及熔融溶液有優秀的耐腐蝕性



  1. 氧化铝有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3

  2. 自然界中的刚玉是α形属于六方最密堆积,熔点,硬度高,不溶于酸碱耐腐蚀,绝缘性好



製備


在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業上,鐵鋁氧石經由拜耳法純化為氧化鋁:


  1. 加热用氢氧化钠溶解矿石。氧化铁不溶,二氧化硅溶解为硅酸根(Si(OH)62−),氧化铝溶解为铝酸根(Al(OH)4)。

Al2O3+3H2O+2NaOH⟶2Na[Al(OH)4]{displaystyle {rm {Al_{2}O_{3}+3H_{2}O+2NaOHlongrightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]}}}{displaystyle {rm {Al_{2}O_{3}+3H_{2}O+2NaOHlongrightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]}}}


  1. 过滤,加酸处理,氢氧化铝沉淀出来,再过滤。

  2. 強熱氫氧化鋁,可得無定形之白色氧化鋁粉末。


2Al(OH)3⟶Al2O3+3H2O{displaystyle {rm {2Al(OH)_{3}longrightarrow Al_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}rm 2Al(OH)_3 longrightarrow Al_2 O_3 + 3 H_2 O

再由霍尔-埃罗法轉變為鋁金屬。



用途




  1. 紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其他雜質而呈現不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍寶石則含有氧化鐵及二氧化鈦而呈藍色。

  2. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。

  3. 鋁為電和熱的良導體,而氧化鋁則是電與熱的絕緣體。氧化鋁的晶體形態剛玉因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具

  4. 氧化鋁的晶體也可作為磊晶用的基材。

  5. 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。

  6. 2004年8月,在美國3M公司任職的科學家開發出以鋁及稀土元素化合成的合金製造出稱為transparent alumina的強化玻璃。

  7. 可以用於高速鐵路列車的緊急刹車裝置(向路軌噴灑氧化鋁粉末以增加鐵軌摩擦力)

  8. 多孔高比表面积的氧化铝称为活性氧化铝,常用作催化剂、吸附剂、脱水剂和催化剂载体。


  9. 耐火砖的主要成分



参考资料





  1. ^ Mallinckrodt Baker, MSDS. Aluminum Oxide: Material Safety Data Sheet (A28440). 




外部連結



  • PhysicsWeb article on Transparent alumina

  • 氧化铝字典-Guidechem.com

  • 白色氧化铝






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