Alumínium-oxid (Al2O3) kémiai szerkezete, felhasználása, tulajdonságai

az alumínium-oxid (Al₂O₃ kémiai képlet), más néven alumínium-oxid, alumínium-oxid, korund vagy alumínium-trioxid, egy fém-oxid, amely a fém és az oxigén (O) közötti reakcióból származik. Bázikus oxidként is ismert, hogy a hidroxidok könnyen képződjenek, amikor vízzel reagálnak.

Ez azért van, mert az időszakos táblázat IIIA családjában lévő alumínium hajlamos arra, hogy az utolsó energiaszint elektronjait hozza létre. Ez a tendencia a fémes jellege és az alacsony elektronegativitása (1,61 a Pauling skálán) köszönhető, ami elektropozitív tulajdonságokat ad és kationokká alakítja..

Ezzel ellentétben az oxigén nem fémből áll, és nagy elektronegatívsága miatt magas elektronegativitása miatt (3,44 a Pauling skálán). Ezért az elektronok elfogadásával hajlamos stabilizálni az utolsó szint elektronikus energiáját, ami aniont alkot.

A kialakult kötések erős kötések, amelyek az alumínium-oxid nagy erőt adnak. A természetben az alumínium nem található natív formában, például arany, ezüst, réz, kén és szén (gyémánt).

Ez azt jelenti, hogy az alumíniumot nem kombinálják más elemekkel; Ez a fém oxigénképző vegyületekkel, például korunddal vagy dörzsölő anyaggal keverhető össze, amelyek erősen ellenálló és csiszolóanyagok.

index

• 1 Formula és kémiai szerkezet
• 2 Fizikai tulajdonságok
• 3 Kémiai tulajdonságok
• 4 Felhasználások
• 5 Referenciák

A képlet és a kémiai szerkezet

Molekuláris képlet: Al₂O₃

Fizikai tulajdonságok

- Kereskedelmi szempontból fehér por, szagtalan és nem mérgező.

- Ásványi anyagként ez megfelel a hematit csoportjának. Ez egy nagyon kemény anyag, amely nagy kopásállósággal rendelkezik, így csiszolóanyagként használják.

- Könnyen villamos energiát vezet és jó hővezető.

- Magas hőmérsékleten ellenálló a savakkal és bázisokkal szembeni reakciókra.

- Különböző színekben jelenhet meg: piros vagy rubin (ahol az alumínium ionokat Cr³⁺), sárga, rózsaszín, zafír, lila, zöld, szürke és színtelen.

- Fényessége üveges vagy adamantin (gyémánt)

- Nagyon kemény fehér csíkkal rendelkezik a keménysége miatt.

- Keménysége a Mohs skála 9-es. Ez azt jelenti, hogy más, kevésbé kemény ásványokat képes karcolni; ugyanakkor nem tudja megkarcolni a gyémántot, amelynek keménysége 10 ugyanazon a skálán.

- Sűrűsége 3,96 g / cm³

- Molekulatömege (móltömeg) 101,96 g / mol.

- Olvadáspontja 2040 ° C.

- Forráspontja 2977 ° C.

- Vízben nem oldódik.

Kémiai tulajdonságok

Az alumínium-oxid nem reagál vízzel, ha erős bázis jelenlétében van.

Ha azonban savakkal reagál, úgy viselkedik, mintha alap lenne:

Azt is mutatja, savak tulajdonságait, ha reagál bázisokkal:

Bár ebben a reakcióban nem képződik víz, sav-bázisnak tekinthető, mivel Al₂O₃ semlegesíti a NaOH-t. Ezért az Al₂O₃ Amfoter-oxidnak minősül, mivel mindkét tulajdonsága van: savas és bázikus.

Az alkének és a cikloalkének képződésében az ipari és laboratóriumok egyik leggyakrabban használt formája az alkoholok dehidratálása..

Ehhez az alkoholgőzt alumínium-oxid vagy alumínium-oxid forró katalizátorán (Al₂O₃); ebben az esetben Lewis-savnak tekintjük.

alkalmazások

- Az alumíniumot alumínium előállítására használják az iparban.

- Kerámiaanyagként használják a magas hőmérsékleten és kopásnál a korrózió ellen.

- Hőszigetelőként használják, különösen elektrolitikus cellákban.

- A víz felszívására képes, ami alkalmassá teszi szárítószerként való felhasználásra.

- Kémiai reakciókban katalitikus szerként alkalmazzák

- Magas hőstabilitása miatt oxidálószerként alkalmazzák a magas hőmérsékleten végzett kémiai reakciókban.

- Megakadályozza a katód és az anódos terminálok oxidálását elektrolitikus cellában.

- Nagyfokú keménysége és ellenállása miatt a fogászatban fogászati ​​darabok készítésére használják.

- Ez egy jó villamos szigetelő a benzinrel működő járművek gyújtógyertyáiban.

- Ezt széles körben használják golyós malmokban kerámiák és zománcok előállítására.

- Könnyű súlya miatt a mérnöki folyamatokban repülőgép gyártására használják.

- Magas forráspontja miatt konyhai eszközöket, például sütőedényeket és tűzálló anyagokat készítenek.

- Hővizsgálati gépek műszerezésére használják.

- Az elektronikai iparban passzív alkatrészek előállítására használják az elektromos összeköttetéshez és az ellenállások és kondenzátorok gyártásához.

- Hegesztésre szolgáló töltőanyagok gyártásához használják.

- A titán-oxid bevonására alumínium-oxidot használnak (festékek és műanyag papírok). Ez megakadályozza a környezet és az ilyen típusú pigmentek közötti reakciókat, amelyek nem bomlanak vagy rozsdásodnak.

- Fogkrémként használják.

- Ezt hemodialízissel alkalmazzák.

- Mint élelmiszer-ipari adalékanyag, mivel diszpergálószerként használják.

- Ez egy dezodor izzadásgátló szer.

- Az alumínium-oxidot ortopédiai anyagként használták. Mivel ez egy inert és porózus anyag, alkalmassá teszi az ilyen típusú implantátumban való felhasználásra. Ezek az implantátumok lehetővé teszik a fibrovaszkuláris növekedést, ezért a fibroblasztok és az osteoblasztok gyorsan szaporodnak ebben az anyagban.

- A biokerámiás implantátum alumínium-oxiddal készül. Könnyű, és egységes pórusszerkezete van, amely nagyon jól kapcsolódik egymáshoz. A mikrokristályos szerkezet simább, mint a durva felület. A műtét utáni időszak után kevésbé gyúlékony, mint az implantátumokhoz használt egyéb anyagok.

- Az alumínium-oxid pelyhek fényvisszaverő hatást fejtenek ki az autókhoz használt festékek belsejében.

- Néhány finomítóban alumínium-oxidot használnak a hidrogén-szulfid toxikus gázainak elemi kénvé alakítására.

- Az aktivált alumínium-oxidnak nevezett alumínium-oxid formája nagy előnyökkel jár a szennyvíz, mint a víztartó rétegek kezelésében, mivel képes a környezetre káros szennyező anyagokat adszorbeálni, valamint a vízben oldott hulladékanyagot szűrni. nagyobb, mint az alumínium-oxid pórusmérete.

referenciák

1. Chang, R; kémia, 1992, (negyedik kiadás), Mexikó. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Szerves kémia, (negyedik kiadás), Mexikó, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Az alumínium-oxid tulajdonságai és felhasználása,Még mindig működik, Visszanyert, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S., és "Klaas de G., (1994). A hidratált szilícium-dioxid, a titán és az alumínium-oxid szerepe az apatit indukálásában az implantátumokon. Journal of Biomedicals anyagok Kutatás. 18. kötet, 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Teljes információs útmutató a sziklákhoz, ásványokhoz és drágakövekhez., Mineral.net., Helyreállítás, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), az alumínium-oxid fizikai jellemzői, sciencing,Visszanyert, sciencing.com