Оксид алюминия (Al2O3) Химическая структура, использование, свойства

оксид алюминия (Al₂О₃ химической формулы), также называемый оксид алюминия, оксид алюминия, корунд или триоксид алюминия, представляет собой оксид металла, который образуется в результате реакции между металлом и кислородом (О). Он также известен как основной оксид, для простоты образования гидроксидов, когда они реагируют с водой.

Это связано с тем, что алюминий, входящий в семейство IIIA периодической таблицы, имеет тенденцию отдавать электроны последнего энергетического уровня. Эта тенденция обусловлена ​​его металлическим характером и низкой электроотрицательностью (1,61 по шкале Полинга), которая придает ему электроположительные свойства и превращает его в катион..

Напротив, кислород является неметаллическим и более электроотрицательным из-за его высокой электроотрицательности (3,44 по шкале Полинга). Поэтому он стремится стабилизировать электронную энергию своего последнего уровня путем принятия электронов, что делает его анионом.

Образовавшиеся связи являются прочными связями, что обеспечивает высокую прочность оксида алюминия. В природе алюминий не встречается в естественной форме, такой как золото, серебро, медь, сера и углерод (алмаз).

Это означает, что алюминий не сочетается ни с каким другим элементом; Этот металл смешивают с кислородообразующими соединениями, такими как корунд или наждак, которые являются высокоустойчивыми и абразивными соединениями.

индекс

• 1 Формула и химическая структура
• 2 Физические свойства
• 3 Химические свойства
• 4 использования
• 5 ссылок

Формула и химическая структура

Молекулярная формула: Al₂О₃

Физические свойства

- Это коммерчески найдено как белый порошок, без запаха и нетоксичный.

- Как минеральное соединение оно соответствует группе гематита. Это очень твердый материал с высокой износостойкостью, поэтому его используют в качестве абразивного материала..

- Он легко проводит электричество, а также является хорошим проводником тепла..

- Устойчив к реакциям с кислотами и основаниями при высоких температурах.

- Он может быть разных цветов: красный или рубин (где ионы алюминия заменены на Cr³⁺), желтый, розовый, сапфировый синий, фиолетовый, зеленый, серый и даже бесцветный.

- Его яркость - стекловидное или адамантиновое (алмазное)

- У него очень тонкая белая полоса из-за своей твердости.

- Его твердость по шкале Мооса равна 9. Это означает, что он может поцарапать другие минералы с меньшей твердостью, чем он; тем не менее, он не может поцарапать алмаз, который имеет твердость 10 в том же масштабе.

- Его плотность составляет 3,96 г / см.³

- Его молекулярная масса (молярная масса) составляет 101,96 г / моль..

- Его температура плавления составляет 2040 ° С.

- Его температура кипения составляет 2977 ° C.

- Нерастворим в воде.

Химические свойства

Оксид алюминия не вступает в реакцию с водой, если он не находится в присутствии сильного основания.

Однако, когда он реагирует с кислотами, он ведет себя так, как если бы он был основанием:

Это также показывает кислотные свойства, когда это реагирует с основаниями:

Хотя вода не образуется в этой реакции, она считается кислотно-щелочной, потому что Al₂О₃ нейтрализует NaOH. Поэтому АЛ₂О₃ Он классифицируется как амфотерный оксид, потому что он имеет оба свойства: кислый и основной.

При образовании алкенов и циклоалкенов одной из наиболее часто используемых форм в промышленности и лаборатории является дегидратация спиртов..

Для этого пары спирта циркулируют на горячем катализаторе из оксида алюминия или оксида алюминия (Al₂О₃); в этом случае это считается кислотой Льюиса.

приложений

- Глинозем используется в промышленности для получения алюминия.

- Он используется в качестве керамического материала из-за его высокой устойчивости к коррозии при высоких температурах и износу.

- Используется в качестве теплоизолятора, особенно в электролизерах.

- Обладает способностью впитывать воду, что делает его пригодным для использования в качестве осушающего агента..

- Используется в качестве каталитического агента в химических реакциях.

- Благодаря высокой термостабильности его используют в качестве окислителя в химических реакциях, проводимых при высоких температурах..

- Предотвращает окисление катодных и анодных клемм в электролизере.

- Из-за своей высокой твердости и устойчивости, он используется в стоматологии для подготовки зубов.

- Это хороший электрический изолятор в свечах зажигания автомобилей, работающих на бензине.

- Широко используется в шаровых мельницах для приготовления керамики и эмалей.

- Благодаря малому весу, в инженерных процессах он используется для изготовления самолетов.

- Из-за высокой температуры кипения он используется для изготовления кухонных принадлежностей, таких как сковороды и огнеупорные материалы..

- Используется в приборостроении тепловых испытательных машин.

- В электронной промышленности он используется в производстве пассивных компонентов для электрического соединения и в производстве резисторов и конденсаторов..

- Используется при изготовлении наполнителей для сварки.

- Оксид алюминия используется для покрытия оксида титана (пигмент, который используется для красок и пластиковых бумаг). Это предотвращает реакции между окружающей средой и пигментами этого типа, которые не разлагаются и не ржавеют..

- Используется как абразив в зубных пастах.

- Используется в гемодиализе.

- В качестве добавки в пищевой промышленности, так как используется в качестве диспергирующего агента.

- Является антиперспирантным средством дезодорантов.

- Оксид алюминия был использован в качестве ортопедического материала. Поскольку это инертный и пористый материал, он делает его пригодным для использования в имплантатах этого типа. Эти имплантаты обеспечивают рост фиброваскулярных сосудов, поэтому фибробласты и остеобласты быстро размножаются в этом материале..

- Биокерамический имплантат изготовлен из глинозема. Он легкий и имеет однородную пористую структуру, очень хорошо связанную между собой. Микрокристаллическая структура более гладкая, чем шероховатая поверхность. По сравнению с другими материалами, используемыми для имплантатов, он обладает меньшей воспламеняемостью после послеоперационного периода.

- Чешуйки оксида алюминия производят отражающие эффекты внутри красок, используемых для автомобилей.

- На некоторых нефтеперерабатывающих заводах оксид алюминия используется для преобразования токсичных газов сероводорода в элементарную серу.

- Форма глинозема, называемая активированным глиноземом, имеет большие преимущества при очистке сточных вод, таких как водоносные слои, благодаря своей способности адсорбировать многие загрязняющие вещества, вредные для окружающей среды, а также фильтровать отходы, которые растворяются в воде и которые больше, чем размер пор листов глинозема.

ссылки

1. Чанг, R; химия, 1992, (четвертое издание), Мексика. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Хендриксон, Дж .; Крам, Д; Hammond, G (1980), Органическая химия, (четвертое издание), Мексика, Макгроу-Хилл-де-Мехико
3. Kinjanjui, L., (s.f) Свойства и использование оксида алюминия,Это все еще работает, Выздоровел, itstillworks.com
4. Панджян Л., Чикара О., Тадаши К., Казуки Н., Наохиро С. »и« Клаас де Г. »(1994). Роль гидратированного кремнезема, диоксида титана и глинозема в индукции апатита на имплантатах. Журнал исследования биомедицинских материалов. Том 18, С. 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Полное информационное руководство по камням, минералам и драгоценным камням., Mineral.net., Восстановлено, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), Физические характеристики оксида алюминия, sciencing,Восстановлено, sciencing.com