Alumiinioksidi (Al2O3) Kemiallinen rakenne, käyttö, ominaisuudet

alumiinioksidi (Al₂O₃ kemiallinen kaava), jota kutsutaan myös alumiinioksidiksi, alumiinioksidiksi, korundiksi tai alumiinitrioksidiksi, on metallioksidi, joka tuotetaan metallin ja hapen (O) välisestä reaktiosta. Se tunnetaan myös emäksisenä oksidina hydroksidien muodostamisen helpottamiseksi, kun ne reagoivat veden kanssa.

Tämä johtuu siitä, että jaksollisen taulukon IIIA-perheessä oleva alumiini on taipuvainen tuottamaan viimeisimmän energian tason elektroneja. Tämä taipumus johtuu sen metallisesta luonteesta ja sen alhaisesta elektronegatiivisuudesta (1,61 Pauling-asteikolla), joka antaa sille elektropositiivisia ominaisuuksia ja muuntaa sen kationiksi..

Sitä vastoin happi on ei-metalli, ja se on enemmän elektronegatiivista sen korkean elektronegatiivisuuden vuoksi (3,44 Pauling-asteikolla). Siksi se pyrkii vakauttamaan viimeisimmän tason sähköisen energian hyväksymällä elektronit, mikä tekee siitä anionin.

Muodostuneet sidokset ovat vahvoja sidoksia, jotka antavat alumiinioksidille suuren vahvuuden. Luonnossa alumiinia ei löydy alkuperäisestä muodosta, kuten kulta, hopea, kupari, rikki ja hiili (timantti).

Tämä tarkoittaa, että alumiinia ei yhdistetä mihinkään muuhun elementtiin; Tämä metalli sekoitetaan happea muodostaviin yhdisteisiin, kuten korundiin tai emeryyn, jotka ovat erittäin kestäviä ja hankaavia yhdisteitä.

indeksi

• 1 Kaava ja kemiallinen rakenne
• 2 Fyysiset ominaisuudet
• 3 Kemialliset ominaisuudet
• 4 Käyttö
• 5 Viitteet

Kaava ja kemiallinen rakenne

Molekyylikaava: Al₂O₃

Fyysiset ominaisuudet

- Se on kaupallisesti löydetty valkoisena jauheena, hajuton ja myrkytön.

- Mineraaliyhdisteenä se vastaa hematiitin ryhmää. Se on erittäin kova materiaali, jolla on suuri kulutuskestävyys, joten sitä käytetään hioma-aineena.

- Se johtaa sähköä helposti ja on myös hyvä lämmönjohtaja.

- Se kestää hapojen ja emästen reaktioita korkeissa lämpötiloissa.

- Se voi näkyä eri väreissä: punainen tai rubiini (jossa alumiini-ionit on korvattu Cr³⁺), keltainen, vaaleanpunainen, safiiri sininen, violetti, vihreä, harmaa ja jopa väritön.

- Sen kirkkaus on lasiainen tai adamantiini (timantti)

- Se on erittäin herkkä valkoinen raita sen kovuuden vuoksi.

- Sen kovuus Mohsin mittakaavassa on 9. Tämä tarkoittaa, että se voi naarmuttaa muita mineraaleja, joiden kovuus on pienempi kuin se; se ei kuitenkaan voi naarmuttaa timanttia, jonka kovuus on 10 samassa mittakaavassa.

- Sen tiheys on 3,96 g / cm³

- Sen moolimassa (moolimassa) on 101,96 g / mol.

- Sen sulamispiste on 2040 ° C.

- Sen kiehumispiste on 2977 ° C.

- Se on veteen liukenematon.

Kemialliset ominaisuudet

Alumiinioksidi ei reagoi veden kanssa, ellei se ole vahvan emäksen läsnä ollessa.

Kuitenkin, kun se reagoi happojen kanssa, se toimii kuin se olisi perusta:

Se osoittaa myös happo-ominaisuuksia, kun se reagoi emästen kanssa:

Vaikka vettä ei muodostu tässä reaktiossa, sitä pidetään happo-emäksenä, koska Al₂O₃ neutraloi NaOH: ta. Siksi Al₂O₃ Se luokitellaan amfoteeriseksi oksidiksi, koska sillä on molemmat ominaisuudet: hapan ja perusaineen.

Alkeenien ja sykloalkeenien muodostamisessa yksi teollisuudessa ja laboratoriossa käytetyistä muodoista on alkoholien dehydratointi.

Tätä varten alkoholihöyryä kierrätetään kuumassa alumiinioksidin tai alumiinioksidin katalyytissä (Al₂O₃); tässä tapauksessa sitä pidetään Lewisin hapona.

sovellukset

- Alumiinia käytetään teollisuudessa alumiinin saamiseksi.

- Sitä käytetään keraamisena materiaalina korkean korroosionkestävyyden saavuttamiseksi korkeissa lämpötiloissa ja kulumisessa.

- Sitä käytetään lämpöeristeenä erityisesti elektrolyyttisissä soluissa.

- Se kykenee absorboimaan vettä, mikä tekee siitä sopivan käytettäväksi kuivausaineena.

- Sitä käytetään katalyyttisenä aineena kemiallisissa reaktioissa

- Suuren lämpöstabiilisuutensa vuoksi sitä käytetään hapettimena kemiallisissa reaktioissa, jotka suoritetaan korkeissa lämpötiloissa.

- Estää katodin ja anodisten liittimien hapettumisen elektrolyysikennossa.

- Suuren kovuuden ja kestävyyden vuoksi sitä käytetään hammaslääketieteessä hammaslääkkeiden valmistukseen.

- Se on hyvä sähköeristin bensiinillä toimivien ajoneuvojen sytytystulppissa.

- Sitä käytetään laajalti pallomyllyissä keramiikan ja emalien valmistukseen.

- Kevyen painonsa vuoksi konepajaprosesseissa sitä käytetään lentokoneiden valmistukseen.

- Korkean kiehumispisteensä vuoksi sitä käytetään keittiövälineiden, kuten paistinpannujen ja tulenkestävien, valmistukseen.

- Sitä käytetään lämpökoestuslaitteiden instrumentointiin.

- Elektroniikkateollisuudessa sitä käytetään passiivisten komponenttien valmistukseen sähköliitäntöihin ja vastusten ja kondensaattoreiden valmistukseen.

- Sitä käytetään hitsaukseen käytettävien täyteaineiden valmistukseen.

- Alumiinioksidia käytetään titaanioksidin päällystämiseen (pigmentti, jota käytetään maaleihin ja muovipapereihin). Tämä estää ympäristön ja tämäntyyppisten pigmenttien väliset reaktiot, jotka eivät hajoa tai ruoste.

- Sitä käytetään hioma-aineena hammastahnoissa.

- Sitä käytetään hemodialyysissä.

- Elintarviketeollisuuden lisäaineena, koska sitä käytetään dispergointiaineena.

- Se on deodoranttien antiperspirantti.

- Alumiinioksidia on käytetty ortopedisena materiaalina. Koska se on inertti ja huokoinen materiaali, se soveltuu käytettäväksi tämän tyyppisessä implantissa. Nämä implantit mahdollistavat fibrovaskulaarisen kasvun, minkä vuoksi fibroblastit ja osteoblastit lisääntyvät nopeasti tässä materiaalissa.

- Biokeraaminen implantti valmistetaan alumiinioksidilla. Se on kevyt ja siinä on yhtenäinen huokosrakenne, joka on hyvin yhteydessä toisiinsa. Mikrokiteinen rakenne on tasaisempi kuin karkea pinta. Se aiheuttaa vähemmän syttyvyyttä leikkauksen jälkeisen ajan jälkeen verrattuna muihin implantteihin käytettäviin materiaaleihin.

- Alumiinioksidihiutaleet tuottavat heijastavia vaikutuksia autoissa käytettäviin maaleihin.

- Joissakin jalostamoissa alumiinioksidia käytetään vetysulfidin myrkyllisten kaasujen muuttamiseksi alkuaineeksi.

- Alumiinioksidin muodossa, jota kutsutaan aktivoiduksi alumiinioksidiksi, on suuri hyöty jäteveden, kuten vesikerrosten, käsittelyssä, koska se kykenee adsorboimaan monia ympäristölle haitallisia epäpuhtauksia sekä suodattamaan veteen liuotettua jätemateriaalia. suurempi kuin alumiinioksidilevyjen huokoskoko.

viittaukset

1. Chang, R; kemia, 1992, neljäs painos, Meksiko. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Orgaaninen kemia, (neljäs painos), Meksiko, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Alumiinioksidin ominaisuudet ja käyttö,Se toimii edelleen, Palautettu, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S., ja "Klaas de G., (1994). Hydratoituneen piidioksidin, titaanin ja alumiinioksidin rooli apatiitin indusoimisessa implantteihin. Journal of Biomedicals materiaalit Tutkimus. Volume 18, s. 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Täydellinen opas kallioille, mineraaleille ja jalokiville., Mineral.net., Palautettu, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), Alumiinioksidin fyysiset ominaisuudet, sciencing,Palautettu, sciencing.com