Aluminiumoksid (Al2O3): Kjemisk struktur, bruk, egenskaper
Aluminiumoksid (Al 2 O 3 med kjemisk formel), også kalt alumina, aluminiumoksyd, korund eller aluminiumtrioksyd, er et metalloksyd som produseres fra reaksjonen mellom et metall og oksygen (O). Det er også kjent som basisoksid, for å gjøre det lettere å danne hydroksyder når de reagerer med vann.
Dette skyldes at aluminiumet i IIIA-familien til det periodiske bordet har tendens til å gi elektronene til det siste energinivået. Denne tendensen skyldes dens metalliske karakter og dens lave elektronegativitet (1, 61 på Pauling-skalaen), som gir den elektropositive egenskaper og omdanner den til en kation.
I motsetning er oksygen et ikke-metall og er mer electronegative på grunn av dets høye elektronegativitet (3, 44 på Pauling-skalaen). Derfor har det en tendens til å stabilisere den elektroniske energien på sitt siste nivå ved å akseptere elektroner, noe som gjør det til en anion.
Obligasjonene som dannes er sterke bindinger, noe som gir aluminiumoksidet stor styrke. I naturen finnes ikke aluminium i naturlig form som gull, sølv, kobber, svovel og karbon (diamant).
Dette betyr at aluminium ikke er kombinert med noe annet element; Dette metallet er blandet med oksygendannende forbindelser som korund eller smøremiddel, som er svært resistente og slipende forbindelser.
Formel og kjemisk struktur
Molekylformel: Al203
Fysiske egenskaper
- Det er kommersielt tilgjengelig som et hvitt pulver, luktfritt og ikke-giftig.
- Som en mineralforbindelse tilsvarer gruppen hematitt. Det er et veldig hardt materiale som har høy motstand mot slitasje, så det brukes som et slipemiddel.
- Den utfører elektrisitet enkelt og er også en god termisk leder.
- Det er motstandsdyktig mot reaksjoner med syrer og baser ved høye temperaturer.
- Det kan vises i forskjellige farger: rød eller rubin (hvor aluminiumioner er erstattet med Cr3 +), gul, rosa, safirblå, lilla, grønn, grå og til og med fargeløs.
- Lysstyrken er skinnende eller adamantin (diamant)
- Den har en veldig delikat hvit stripe på grunn av hardheten.
- Hardheten i skalaen til Mohs er 9. Dette betyr at det kan klø andre mineraler med lavere hardhet enn den; Det kan imidlertid ikke skrape diamanten som har en hardhet på 10 på samme skala.
- dens tetthet er 3, 96 g / cm3
- Dens molekylvekt (molar masse) er 101, 96 g / mol.
- Smeltepunktet er 2040 ° C.
- Kokpunktet er 2977 ° C.
- Det er uoppløselig i vann.
Kjemiske egenskaper
Aluminiumoksid reagerer ikke med vann, med mindre det er i nærvær av en sterk base.
Men når det reagerer med syrer virker det som om det var en base:
Det viser også sure egenskaper når det reagerer med baser:
Selv om vann ikke dannes i denne reaksjon, betraktes det som syre-base fordi Al203 nøytraliserer NaOH. Derfor er Al 2 O 3 klassifisert som et amfotert oksid fordi det har både sure og basale egenskaper.
Ved dannelsen av alkener og cykloalkener er en av de mest brukte former i industri og laboratorium gjennom dehydrering av alkoholer.
For dette blir alkoholdamp sirkulert over en varm katalysator av aluminiumoksyd eller aluminiumoksyd (Al203); i dette tilfellet regnes det som en Lewis-syre.
søknader
- Aluminium brukes i industrien for å skaffe aluminium.
- Den brukes som keramisk materiale for høy motstand mot korrosjon ved høye temperaturer og slitasje.
- Det brukes som termisk isolasjon, spesielt i elektrolytiske celler.
- Den har kapasitet til å absorbere vann, noe som gjør den egnet til bruk som tørkemiddel.
- Det brukes som katalytisk middel i kjemiske reaksjoner
- På grunn av sin høye termiske stabilitet brukes den som oksidant i kjemiske reaksjoner som utføres ved høye temperaturer.
- Forhindrer oksidasjon av katode og anodiske terminaler i en elektrolytisk celle.
- På grunn av sin store hardhet og motstand, brukes den i tannbehandling for utarbeidelse av tannstykker.
- Det er en god elektrisk isolator i tennplugger av kjøretøy som arbeider med bensin.
- Det er mye brukt i kulmøller til fremstilling av keramikk og emaljer.
- På grunn av sin lette vekt, er det i konstruksjonsprosesser brukt til å lage fly.
- På grunn av det høye kokepunktet, brukes det til å lage kjøkkenredskaper som stekepanner og ildfaste panner.
- Den brukes i instrumentering av termiske testmaskiner.
- I elektronikkindustrien brukes den til produksjon av passive komponenter for elektrisk sammenkobling og til fremstilling av motstander og kondensatorer.
- Den brukes til fremstilling av fyllstoffer til sveising.
- Aluminiumoksid brukes til belegg av titanoksyd (pigment brukt til maling og plastpapir). Dette forhindrer reaksjoner mellom miljøet og denne typen pigmenter, som ikke dekomponerer eller oksiderer.
- Det brukes som et slipemiddel i tannkrem.
- Den brukes i hemodialyse.
- Som tilsetningsstoff i næringsmiddelindustrien, siden den brukes som et dispergeringsmiddel.
- Det er et antiperspirant middel for deodoranter.
- Aluminiumoksid har blitt brukt som ortopedisk materiale. Fordi det er et inert og porøst materiale, gjør den det egnet til bruk i denne typen implantat. Disse implantatene tillater fibrovaskulær vekst, hvorfor fibroblaster og osteoblaster prolifererer raskt i dette materialet.
- Det biokeramiske implantatet er laget med alumina. Den er lett og har en jevn pore struktur veldig godt sammenkoblet med hverandre. Den mikrokrystallinske strukturen er jevnere enn den grove overflaten. Det gir mindre brennbarhet etter en postoperativ periode sammenlignet med andre materialer som brukes til implantater.
- Aluminiumoksidflak produserer reflekterende effekter inne i maling brukt til biler.
- I noen raffinaderier brukes aluminiumoksyd til å omdanne giftige gasser av hydrogensulfid til elementært svovel.
- Formen av aluminiumoksyd som kalles aktivert aluminiumoksyd har store fordeler ved behandling av avløpsvann som akvatiske grunner på grunn av dets evne til å adsorbere mange miljøskadelige miljøgifter, samt å filtrere avfallsmaterial som er oppløst i vann, og det er større enn porene av alumina arkene.
