Alumīnija oksīds (Al2O3) Ķīmiskā struktūra, pielietojumi, īpašības

The alumīnija oksīds (Al₂O₃ ķīmisko formulu), ko sauc arī par alumīnija oksīdu, alumīnija oksīdu, korundu vai alumīnija trioksīdu, ir metāla oksīds, kas tiek iegūts no reakcijas starp metālu un skābekli (O). Tas ir pazīstams arī kā bāzes oksīds, lai viegli veidotu hidroksīdus, kad tie reaģē ar ūdeni.

Tas ir tāpēc, ka alumīnija, kas atrodas periodiskās tabulas IIIA ģimenē, ir tendence dot pēdējā enerģijas līmeņa elektronus. Šī tendence ir saistīta ar tā metālisko raksturu un zemo elektronegativitāti (1,61 uz Paulinga skalas), kas dod tai elektropozitīvas īpašības un pārveido to par katjonu..

Turpretī skābeklis ir nemetālisks, un tas ir lielāks elektronegatīvs augstās elektronegativitātes dēļ (3,44 uz Paulinga skalu). Tāpēc tā mēdz stabilizēt pēdējā līmeņa elektronisko enerģiju, pieņemot elektronus, kas padara to par anjonu.

Izveidotās obligācijas ir spēcīgas saites, kas nodrošina alumīnija oksīda lielo spēku. Dabā alumīnija nav atrodama dabīgā formā, piemēram, zelts, sudrabs, varš, sērs un ogleklis (dimants)..

Tas nozīmē, ka alumīnijs nav savienots ar citiem elementiem; Šis metāls ir sajaukts ar skābekļa veidojošiem savienojumiem, piemēram, korundu vai smaržu, kas ir ļoti izturīgi un abrazīvi savienojumi.

Indekss

• 1 Formula un ķīmiskā struktūra
• 2 Fizikālās īpašības
• 3 Ķīmiskās īpašības
• 4 Lietojumi
• 5 Atsauces

Formula un ķīmiskā struktūra

Molekulārā formula: Al₂O₃

Fiziskās īpašības

- Tas ir komerciāli atrodams kā balts pulveris, bez smaržas un netoksisks.

- Kā minerālvielu tas atbilst hematīta grupai. Tas ir ļoti ciets materiāls, kam ir augsta nodilumizturība, tāpēc to izmanto kā abrazīvu materiālu.

- Tā veic elektrību viegli un ir arī labs siltuma vads.

- Tas ir izturīgs pret reakcijām ar skābēm un bāzēm augstā temperatūrā.

- Tas var parādīties dažādās krāsās: sarkans vai rubīns (ja alumīnija jonus aizvieto ar Cr³⁺), dzeltena, rozā, safīra zila, violeta, zaļa, pelēka un pat bezkrāsaina.

- Tās spilgtums ir stiklveida vai adamantīns (dimants)

- Tā cietība ir ļoti smalka, balta josla.

- Tās cietība mohas mērogā ir 9. Tas nozīmē, ka tā var saskrāpēt citus mazāk cietus minerālus nekā tā; tomēr tas nevar ieskrāpēt dimantu, kura cietība ir 10 vienā un tajā pašā mērogā.

- Tā blīvums ir 3,96 g / cm³

- Tā molekulmasa (molārā masa) ir 101,96 g / mol.

- Tā kušanas temperatūra ir 2040 ° C.

- Tā viršanas temperatūra ir 2977 ° C.

- Tas nešķīst ūdenī.

Ķīmiskās īpašības

Alumīnija oksīds nereaģē ar ūdeni, ja vien tas nav spēcīgas bāzes klātbūtnē.

Tomēr, ja tā reaģē ar skābēm, tā darbojas kā bāze:

Tas parāda arī skābes īpašības, kad tas reaģē ar bāzēm:

Lai gan šajā reakcijā netiek veidots ūdens, to uzskata par skābi, jo Al₂O₃ neitralizē NaOH. Tāpēc Al₂O₃ Tas ir klasificēts kā amfoteroksīds, jo tam piemīt abas īpašības: skāba un pamata.

Alkēnu un cikloalkēnu veidošanā viens no visvairāk izmantotajiem veidiem rūpniecībā un laboratorijā ir alkoholu dehidratācija..

Šim nolūkam spirta tvaiki tiek cirkulēti uz karsta alumīnija oksīda vai alumīnija oksīda katalizatora (Al₂O₃); šajā gadījumā tiek uzskatīts par Lewis skābi.

Lietojumi

- Alumīnijs tiek izmantots rūpniecībā, lai iegūtu alumīniju.

- Tas tiek izmantots kā keramikas materiāls, kas nodrošina augstu izturību pret koroziju augstās temperatūrās un nodilumā.

- To izmanto kā siltumizolatoru, īpaši elektrolītiskajās šūnās.

- Tā spēj absorbēt ūdeni, kas padara to piemērotu lietošanai kā žāvēšanas līdzeklis.

- To izmanto kā katalītisku vielu ķīmiskās reakcijās

- Pateicoties augstajai termiskajai stabilitātei, to izmanto kā oksidantu ķīmiskās reakcijās, kas tiek veiktas augstā temperatūrā.

- Novērš katoda un anodisko terminālu oksidēšanos elektrolītiskajā kamerā.

- Pateicoties lielajai cietībai un pretestībai, to izmanto zobārstniecībā zobu gabalu sagatavošanai.

- Tas ir labs elektriskais izolators transportlīdzekļu, kas strādā ar benzīnu, aizdedzes svecēs.

- To plaši izmanto lodveida dzirnavās keramikas un emalju sagatavošanai.

- Ņemot vērā vieglo svaru, inženiertehniskajos procesos to izmanto gaisa kuģu izgatavošanai.

- Tā augstā viršanas punkta dēļ tiek izmantoti virtuves piederumi, piemēram, pannas un ugunsizturīgi.

- To izmanto siltuma testēšanas iekārtu instrumentos.

- Elektronikas rūpniecībā to izmanto pasīvo komponentu ražošanā elektrisko savienojumu veikšanai un rezistoru un kondensatoru ražošanai.

- To izmanto metināšanas pildvielu ražošanā.

- Alumīnija oksīdu izmanto titāna oksīda pārklājumam (pigmentam, ko izmanto krāsām un plastmasas papīriem). Tas novērš reakcijas starp vidi un šāda veida pigmentiem, kas nesadalās vai nerūsē.

- To izmanto kā abrazīvu zobu pastās.

- To lieto hemodialīzē.

- Kā piedevu pārtikas rūpniecībā, jo to izmanto kā izkliedētāju.

- Tas ir dezodorantu pretsviedru līdzeklis.

- Alumīnija oksīds ir izmantots kā ortopēdisks materiāls. Tā kā tas ir inerts un porains materiāls, tas padara to piemērotu lietošanai šāda veida implantā. Šie implanti pieļauj fibrovaskulāru augšanu, tāpēc šajā materiālā strauji izplatās fibroblasti un osteoblasti..

- Biokeramiskais implants ir izgatavots no alumīnija oksīda. Tas ir viegls un tam ir vienota poru struktūra, kas ir ļoti savstarpēji savienotas. Mikrokristāliskā struktūra ir gludāka nekā raupja virsma. Pēc pēcoperācijas perioda tas ir mazāk uzliesmojošs, salīdzinot ar citiem implantiem izmantotajiem materiāliem.

- Alumīnija oksīda pārslas rada atstarojošu efektu automobiļu krāsās.

- Dažās rafinēšanas rūpnīcās alumīnija oksīdu izmanto, lai pārveidotu ūdeņraža sulfīda toksiskās gāzes par elementāru sēru.

- Alumīnija oksīda veidam, ko sauc par aktivēto alumīnija oksīdu, ir liela priekšrocība notekūdeņu attīrīšanā, piemēram, ūdens nesējslāņos, jo tā spēj adsorbēt daudzus videi kaitīgus piesārņotājus, kā arī filtrēt ūdenī izšķīdušos atkritumus. lielāks par alumīnija oksīda poru izmēru.

Atsauces

1. Chang, R; Ķīmija, 1992, (ceturtais izdevums), Meksika. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Organiskā ķīmija, (ceturtais izdevums), Meksika, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Alumīnija oksīda īpašības un lietošanas veidi,Tas joprojām darbojas, Atgūts, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S., un "Klaas de G., (1994). Hidratēta silīcija dioksīda, titāna un alumīnija oksīda loma apatīta inducēšanā uz implantiem. Biomedicīnas materiālu žurnāls Pētniecība. 18. sējums, 7-15. lpp. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Pilnīga informācija par akmeņiem, minerāliem un dārgakmeņiem., Mineral.net., Atgūts, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), Alumīnija oksīda fizikālās īpašības, Science,Atgūts, sciencing.com