Oxid de aluminiu
| Oxid de aluminiu | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| trioxid de dialuminiu | |
| Denumiri alternative | |
| alumină | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | La 2 O 3 |
| Masa moleculară ( u ) | 101,94 g / mol |
| Aspect | alb solid |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 215-691-6 |
| PubChem | 9989226 |
| DrugBank | DB11342 |
| ZÂMBETE | [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 3,94 ( 20 ° C ) |
| Solubilitate în apă | ~ 0,001 g / l ( 20 ° C ) |
| Temperatură de topire | 2 050 ° C ( 2 323 K ) |
| Temperatura de fierbere | 2980 ° C ( 3 253 K ) |
| Informații de siguranță | |
| Fraze H | --- |
| Sfaturi P | --- [1] |
Oxidul de aluminiu (sau alumina [2] ) este oxidul ceramic al aluminiului caracterizat prin formula chimică Al 2 O 3 . Acest material, aparent foarte fragil și nu foarte utilizabil, este în schimb fundamental în domeniul industrial, datorită proprietăților sale, cum ar fi rezistența la acizi , conductivitate termică slabă sau izolație termică ridicată și conductivitate electrică slabă și este, de asemenea, un catalizator de interes industrial .
Este utilizat în multe domenii, cum ar fi industria cărămizii, refractare și ceramică, electronică și mecanică , precum și în biomedicală ca material de altoire. Este baza unor minerale precum rubinul și safirul , care diferă în funcție de impuritățile metalice prezente în rețeaua cristalină . La temperatura camerei apare ca un solid alb inodor. Din punct de vedere electric este un izolator. Este utilizat în creșterea epitaxială a dispozitivelor electronice ca substrat, având în vedere potrivirea bună a rețelei pe care o permite cu unii dintre cei mai utilizați semiconductori .
Forme polimorfe
Alumina poate apărea în următoarele forme polimorfe [3] , care diferă în principal prin structura lor cristalină:
- α-alumină
- β-alumină
- γ-alumină
- δ-alumina
- η-alumina
- θ-alumina
- χ-alumina.
α-alumină
Cea mai stabilă formă de Al 2 O 3, α-alumină, este un foarte dur și refractar materialului . Sub forma minerală este cunoscut sub numele de corindon și, printre pietrele prețioase, sub formă de safir ; culoarea albastră a acestuia din urmă se datorează unei tranziții de transfer de încărcare de la impuritatea Fe 2+ la impuritatea Ti 4+ .
Rubinul este alumină α în care un procent mic de Al 3+ este înlocuit cu Cr 3+ . Cr (III) capătă o culoare roșie, datorită tranzițiilor electronice ale electronilor prezenți pe orbitalii dd ai ionului de crom .
β-alumină
Β-alumina este o formă polimorfă specială de alumină care permite trecerea ionilor în propria structură cristalină; datorită acestei caracteristici, este utilizat ca electrolit în interiorul celulelor electrolitice sau galvanice .
Producție
Producția de aluminiu metalic începe de la producerea de alumină, care este obținută în mod industrial prin procesul Bayer pornind de la bauxita minerală într-un proces care implică hidroxid de sodiu pentru a crește pH - ul soluției și exploatează comportamentul amfoteric al aluminiului.
Producție de casă
Se dizolvă pelicula de aluminiu în acid clorhidric pentru a obține clorură de aluminiu care este apoi reacționată cu bicarbonat de sodiu sau carbonat de sodiu. Ulterior este suficient să se filtreze întregul pentru a obține hidroxid de aluminiu, apoi oxidul de aluminiu se obține prin încălzirea hidroxidului a 500 ° C.
Proprietăți fizico-chimice
Domeniile de utilizare a aluminei sunt multe, datorită unei serii de proprietăți chimico-fizice care fac acest material potrivit pentru diverse aplicații. Principalele caracteristici ale aluminei sunt:
- bună stabilitate termică: este utilizată pe scară largă în producția de refractare (cimenturi, betoane și cărămizi);
- rezistență bună la coroziune atât în medii acide, cât și alcaline;
- material care nu este supus oxidării ;
- proprietăți dielectrice excelente (poate fi utilizat ca izolator electric);
- grad de duritate excelent: acest material este aproape de diamant , alumina are o duritate Vickers de 18 000 MPa , în timp ce oțelul de mare viteză este numai 9 000 MPa ;
- rezistență excelentă la uzură: durata unui component din acest material ceramic este de aproximativ 10-13 ori mai lungă (în aceleași condiții de utilizare) în comparație cu același component din oțel;
- suprafață internă ridicată: în formele micro și nano-poroase acest material atinge valori ale suprafeței de 300 m² / g ;
- biocompatibilitate excelentă: alumina este utilizată pentru aplicații biomedicale deoarece, pe lângă proprietățile menționate mai sus, această ceramică nu prezintă fenomenul de respingere atunci când este în contact cu țesuturile vii.
Printre caracteristicile negative se numără o rezistență mecanică redusă și o rezistență scăzută la șoc termic.
Daune aduse mediului
La 4 octombrie 2010, la ora 12:25, satul maghiar Kolontár a fost distrus de o inundație de aproximativ un milion de metri cubi de noroi de culoare rugină, cu o concentrație mare de alumină. Prăbușirea unui rezervor de izolare pentru prelucrarea deșeurilor de la MAL, o fabrică de aluminiu din satul apropiat Ajka , a inundat întreaga zonă, acoperind o zonă de 40 km² și bazinul râului Marcal , unde nivelul pH-ului a crescut la 13. Cantități mari de acizi au fost turnate în râu pentru a preveni dezastrul să afecteze Dunărea , dintre care Marcal este un afluent. În catastrofa ecologică, cea mai mare din istoria Ungariei, nouă persoane și-au pierdut viața [4] și aproximativ o sută au fost rănite. Cu toate acestea, principala pagubă este cea a ecosistemului: în sol, împreună cu alumina, care în sine nu este un material toxic sau deosebit de dăunător, concentrații mari de materiale slab radioactive, plumb, cadmiu, arsenic, mercur și nitrați.
Notă
- ^ Fișă informativă privind oxidul de aluminiu pe IFA-GESTIS , pe gestis-en.itrust.de . Adus pe 9 mai 2021 (Arhivat din original la 16 octombrie 2019) .
- ^ (EN) Oxid de aluminiu , pe thermopedia.com , Thermopedia.
- ^ G. Paglia, Determinarea structurii γ-aluminei folosind calculele empirice și primele principii combinate cu experimente de sprijin , Curtin University of Technology, Perth, 2004. Accesat la 5 mai 2009 .
- ^ Iszapömlés - Kilencre nőtt a halálos áldozatok száma - BELFÖLD - NÉPSZAVA online , la nepszava.hu .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe oxid de aluminiu
linkuri externe
- ( EN ) Oxid de aluminiu , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 27331 · LCCN (EN) sh85004029 · GND (DE) 4001590-7 · BNF (FR) cb12117339c (data) |
|---|
