Оксиды алюминия: Активные оксиды алюминия

Содержание

Оксид алюминия в камнях для заточки


Оксид алюминия — это бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространен, как основная составляющая часть глинозема, смеси оксидов алюминия и таких элементов как калий, натрий, магний и т. д. Глинозем состоит до 98% из α — и γ -модификаций оксида алюминия и представляет собой белый кристаллический порошок. Выделяют несколько основных разновидностей оксида алюминия. α-оксид алюминия или корунд представляет собой минерал в виде крупных прозрачных кристаллов, тригональной сингонии.


Сырьем для получения оксида алюминия служат бокситы (алюминиевая руда), алуниты (квасцовый камень), а также нефелины (алюмосиликат калия и натрия). Для производства высокопрочной корундовой керамики применяют порошок оксида алюминия, полученный термическим разложением некоторых солей алюминия, различной степени чистоты. Оксид алюминия, полученный при разложении солей, является высокодисперсным порошком γ-Al2O3 (при прокаливании до 1200°С) и обладает большой химической активностью.


Синтетический α-оксид алюминия (корунд) применяется как: промежуточный продукт в производстве алюминия, для огнеупорных, химически стойких и абразивных материалов, при производстве компонентов для лазеров, для изготовления синтетических драгоценных камней и т.п. Для заточки, как на электрическом оборудовании, так и на точилках, и для ручной заточки применяется главным образом электрокорунд. Электрокорунд (алунд, алоксит) – это кристаллический оксид алюминия, который искусственно получают в результате переплавки глинозёма. Это делается непрерывным способом в дуговых печах с последующей кристаллизацией вещества. После запекания синтезированный корунд приобретает очень высокую твёрдость, уступающую только алмазу. Показатель твёрдости по шкале Мооса для электрокорунда имеет значение 9, что является практически предельным. Чем больше в электрокорунде содержится окиси алюминия, тем более твердым, прочным и светлым он становится.


Чаще всего для заточки применяется электрокорунд нормальный (алунд). Это разновидность электрокорундов, содержащая в составе от 91% до 96% Al2O3. Она выплавляется восстановительной плавкой из бокситов, содержащих алюминий. Этот электрокорундовый абразив обладает высокой твёрдостью и пригоден для шлифовки самых разных металлов. Плотность электрокорунда находится в пределах от 3,8 г/см³ до 3,9 г/см³; микротвёрдость – приблизительно от 18,6 Гпа (Паскаль) до 19,6 ГПа (от 1900 кгс/мм² до 2000 кгс/мм²). Цвет корунда зависит от содержания примесей. У оксида алюминия, в отличии от карбида кремния, минимальный размер зерна может быть менее 1 мкм, что позволяет эффективнее производить тонкую доводку режущей кромки. Заточка на абразивах с оксидом алюминия хорошо подходит для большинства кухонных ножей, столярного инструмента, охотничьих ножей, ножей для повседневного ношения.


Оксид алюминия лучше, чем карбид кремния работает по сталям ниже 58 HRC и любой мягкой нержавеющей стали. Хорошо и мягко работает и по сталям 60-61 HRC, но не так быстро, как карбид кремния. Разница в скорости работы абразивов на основе оксида алюминия и карбида кремния главным образом зависит от твердости связки. Оксид алюминия создается на стекловидной керамической связке в то время, как карбид кремния на фарфоровой, которая значительно мягче. Кроме того, камни на основе оксида алюминия работают с маслом, а на основе карбида кремния с суспензией, которая имеет больший абразивный эффект. Впрочем, это не относится к камням серии Naniwa Professional, которые благодаря очень высокому качеству порошка оксида алюминия и мелкодисперсной суспензии, способны быстро и качественно работать по любым сталям. И тем самым конкурировать с лучшими абразивами на основе карбида кремния.

Примерами заточных камней из оксида алюминия можно назвать:

 1. Камни Boride T2 - серия американских камней Boride T2 изготовлена из оксида на керамической стекловидной   связке. За счет этого имеет высокую производительность и скорость износа ниже             среднего. Производители   камней Boride рекомендуют T2, как лучшую серию для работы с нержавеющей сталью. При заточке камнями Boride   серии T2 можно использовать смазывающе-охлаждающей жидкости как на масляной, так и на водной               основе. Очистка камня от загрязнений производится в воде, при помощи жесткой щетки и мыльного раствора.   Следы масляного СОЖ эффективно и быстро удаляются очищающими маслами, такими как TSPROF. Выравниваются   камни на толстом стекле или зеркале с применением порошка карбида кремния.

 2. Камни Boride PC (Polisher's Choice) - серия синтетических камней из оксида алюминия исключительно       высшего качества. Название камней дословно переводится как "Выбор Полировщиков". Камни серии PC   спроектированы, как финишные камни для окончательной доводки металла до зеркального блеска. Абразивные   камни Boride PC используются только с применением смазывающе-охлаждающей жидкости.

3. Камни Naniwa Professional - улучшенная серия японских камней Naniwa. В этой серии используется оксид алюминия на магнезиальной связке. Камни не требуют замачивания, медленно засаливаются и показывают высокую производительность. Камни работают мягко, но при этом достаточно быстро, за счет своей суспензии. Naniwa Professional подходят практически для любых сталей

Диоксид циркония, оксид алюминия и их соединения

Описание

Керамика на основе диоксида циркония (ZrO2) частично стабилизированного оксидом иттрия (Y2О3), выделяется среди других конструкционных керамик высокими прочностными показателями и трещиностойкостью при сохранении устойчивости к коррозии и износу.

Диоксид циркония – тугоплавкое соединение с преимущественно ионной межатомной связью, существующее в трех кристаллических модификациях – кубической, тетрагональной и моноклинной. Высокие прочность и трещиностойкость диоксида циркония обусловлены трансформационным переходом (полиморфным превращением) метастабильной тетрагональной модификации в стабильную моноклинную.
Низкая теплопроводность ZrO2 затрудняет теплоотвод при триботехнических применениях. Высокое значение коэффициента термического расширения благоприятствует сочленению деталей из диоксида циркония с металлическими и стальными деталями, имеющими близкие значения КТР.
Негативная характеристика ZrO2(Y2О3) – деградация механических свойств под воздействием влаги при температурах до 300°С.
В меньшей степени этот недостаток присущ корундоциркониевым композиционным керамикам (КЦК) Al2O3 - ZrO2(Y2О3). Твердость КЦК материалов превосходит аналогичный показатель диоксида циркония за счет вклада высокотвердой Al2O3-компоненты. Аналогичное утверждение справедливо и для коэффициента теплопроводности.

Керамика на основе оксида алюминия (Al2O3) отличается высокой твердостью, более низкой прочностью, высоким модулем упругости. Материал отличается высокой коррозионной стойкостью, устойчив к воздействию большинства органических и неорганических кислот и солей. Негативная сторона комплекса физико–механических свойств Al2O3 – самая низкая трещиностойкость в ряду производимых конструкционных керамик.

Области применения

Общее направление применения износостойких изделий из оксидных керамик - пары трения (подшипники скольжения) для насосостроения, детали запорной арматуры, детали торцовых уплотнений и клапанов, футеровки и шары для размола, тигли для плавки драгметаллов.

МЕМБРАНЫ ПОРИСТОГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ КСЕРОГЕЛЬ, ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ И ФОТОКАТАЛИЗА | Гапоненко

1. Лыньков Л.М., Мухуров Н.И. Микроструктуры на основе анодной алюмооксидной технологии. Мн., 2002.

2. Позняк А.А. Модифицированный пористый анодный оксид алюминия и композитные материалы на его основе. Минск, 2007.

3. Сокол В.А. Анодные оксиды алюминия. Минск, 2011.

4. Гапоненко Н.В. Пленки, сформированные золь-гель методом на полупроводниках и в мезопористых матрицах. Минск, 2003.

5. Shingubara S. // J. of Nanoparticle Research. 2003. Vol. 5. P. 17-30.

6. Борисевич Н.А., Верещагин В.Г., Валидов М.А. Инфракрасные фильтры. Минск, 1971.

7. Верещагин В.Г., Дынич Р.А., Понявина А.Н. // Оптика и спектроскопия. 1999. Т. 87. №1. C. 126-131

8. Гапоненко Н.В., Молчан И.С., Гапоненко С.В. и др. // Журнал прикладной спектроскопии 2003. Т. 70, № 1. C. 57-61

9. Du Y., Cai W.L., Mo C.M. et. al. // Applied Physics Letters. 1999. Vol. 74, № 20. P. 2951-2953.

10. Belca I., Kasalica B., Zekovic Lj. et. al. // Electrochimica Acta. 1999. Vol. 45. P. 993-996.

11. Wu J.H., Wu X.L., Tang N. et. al. // Appl. Phys. A. 2001. Vol. 72. P. 735-737.

12. Vrublevsky I., Chernyakova K., Ispas A. et. al.// J. of Luminescence. 2011. Vol. 131. P. 938-942.

13. Gaponenko N.V., Kortov V.S., Rudenko M.V. et. al. // J.of Applied Physics. 2012. Vol. 111. P. 103101 (6 pages).

14. Masuda H., Ohya M., Ason H. et. al. // Japan. J. Appl. Phys. 1999. Vol. 38, Part 2, № 12 A P. L1403-L1405.

15. Lutich A. A., Gaponenko S. V., Gaponenko N. V. et. al. // Nano Lett. 2004. Vol. 4, № 9. P. 1755-1758.

16. Linnik O., Smirnova N., Zhukovskiy M. et. al. // Adv. Sci. Eng. Med. 2013. Vol. 5, № 4. P. 371-376.

17. Кортов В.С., Мильман И.И., Никифоров С.В. и др. // Физика твердого тела. 2004. Т.46, Вып 12. С. 2143-2147.

18. Poznyak S.K., Talapin D.V., Kulak A.I. // J. Phys. Chem. B. 2001. Vol. 105. P. 4816-4823.

19. Сохраби Анараки Х., Гапоненко Н.В., Руденко М.В. и др. // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48, вып. 12. C. 1724-1726.

Оксид алюминия, химические свойства, получение

1

H

1,008

1s1

2,1

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

4,5

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

3,98

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

4,4

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,98

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s2

1,31

Серебристо-белый металл

пл=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

4,3

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Соединения алюминия — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксид алюминия

Алюминий образует оксид состава Al2O3.

 

Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то есть реагирует с растворами и кислот, и щелочей:


Al2O3+6HCl=2AlCl3+3h3O;

 

Al2O3+6NaOH+3h3O=2Na3[Al(OH)6].

 

При сплавлении оксида алюминия с основаниями, основными оксидами и карбонатами образуются соответствующие соли метаалюминаты:

 

Al2O3+BaCO3=tBa(AlO2)2+CO2↑;

 

Al2O3+CaO=tCa(AlO2)2;

 

Al2O3+2LiOH=t2LiAlO2+h3O↑.

Гидроксид алюминия

Если к раствору соли алюминия добавлять по каплям раствор щёлочи, то выпадет белый студенистый осадок. Состав образующегося осадка зависит от условий его получения и может быть выражен формулой Al2O3⋅xh3O, но для простоты в уравнениях реакций формулу записывают как Al(OH)3:

 

Al3++3OH−=Al(OH)3↓.

 

Если при проведении этой реакции к раствору щёлочи по каплям приливать раствор соли алюминия, то осадка можно не наблюдать, так как образующийся вначале гидроксид алюминияAl(OH)3 легко растворяется в избытке щёлочи с образованием хорошо растворимой комплексной соли:

 

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;

 

Al(OH)3+3NaOH=Na3[Al(OH)6].

 

При нагревании гидроксид алюминия превращается в оксид:

2Al(OH)3=tAl2O3+3h3O↑.

 

Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, т. е. проявляет как основные, так и кислотные свойства. Основные свойства проявляются в реакциях с кислотами:

 

2Al(OH)3+3h3SO4=Al2(SO4)3+6h3O.

 

При высокой температуре (сплавлении) гидроксид алюминия реагирует с основаниями, основными оксидами и карбонатами с образованием метаалюминатов:

 

Al(OH)3+KOH=tKAlO2+2h3O↑;

 

2Al(OH)3+BaO=tBa(AlO2)2+3h3O↑;

 

2Al(OH)3+CaCO3=tCa(AlO2)2+CO2↑+3h3O↑.

 

Обрати внимание!

Оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами.

Оксид алюминия - это... Что такое Оксид алюминия?

Оксид алюминия Al2O3 — в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Свойства

Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.

  • химические свойства — амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей.
  • tпл 2044 °C.
  • Является полупроводником n-типа, но несмотря на это используется в качестве диэлектриков в алюминиевых электролитических конденсаторах.
  • Диэлектрическая проницаемость 9,5 — 10.
  • Электрическая прочность 10 кВ/мм.
МодификацияПлотность, г/см3
α-Al2O33.99[2]
θ-Al2O33.61[3]
γ-Al2O33.68[4]
κ-Al2O33.77[5]

Получение

Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Чистый оксид алюминия может находиться в нескольких кристаллических формах: α-Al2O3 (корунд), γ-Al2O3, δ-Al2O3, θ-Al2O3, χ-Al2O3 и др.

Применение

Средние цены на глинозем металлургического сорта в 2009 году — $178/тонна[2] Оксид алюминия (α-Al2O3), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α-оксид алюминия любой окраски, кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал. Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.

γ-модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).

Литература

  1. Pillet, S.; Souhassou, M.; Lecomte, C.; Schwarz, K. и др. Acta Crystallograica A (39, 1983-) (2001), 57, 209—303
  2. Husson, E.; Repelin, Y. Europen Journal of Solid State Inogranic Chemistry
  3. Gutierrez, M.; Taga, A.; Johansson, B. Physical Review, Serie 3. B — Condensed Matter (18, 1978-) (2001), 65, 0121011-0121014
  4. Smrcok, L.; Langer, V.; Halvarsson, M. Ruppi, S. Zeitschrift fuer Kristallographie (149, 1979-) (2001), 216, 409—412

См. также

Ссылки

Примечания

ФАКТЫ LRT. Алюминий в вакцинах: псевдонаука и то, что надо знать

Вакцины содержат тяжелые металлы, алюминий, ртуть, формальдегиды – это популярные утверждения из интернета, где пишут о вреде и опасностях прививок.

Так об алюминии в вакцинах пишут и публикуют научные на первый взгляд статьи, создают информационные телевизионные ролики, на интернет-форумах ведутся дискуссии, как «очистить» тело от полученного в результате вакцинации металла. ФАКТЫ LRT выясняют, как вакцина действует на самом деле и чего следует бояться, а чего – нет.

Действуют на мозг

Гидроксид алюминия действительно используется в некоторых вакцинах, противники прививок прежде всего указывают на отрицательное воздействие его на нервную систему.

«У распространителей прививок нет доказательств того, что соединения алюминия безопасны, когда речь идет о неврологических нарушениях (например, об умственных заболеваниях, аутизме, шизофрении, панических атаках , депрессии)», – утверждается в статье «Алюминий, который входит в состав прививок, попадает в мозг» на литовском сайте healwithlifestyle.com, посвященном темам здоровья.

В статье сообщается, что мозг особенно чувствителен к даже минимальному количеству алюминия, а действие металла, попавшего в человеческий организм, сравнивается с «Троянским конем».

Нет единого мнения о воздействии алюминия, однако в вакцинах содержится небольшая его доза

По утверждению профессора Аурелии Жвирблене из Центра наук о жизни Вильнюсского университета, действительно нет единого мнения о воздействии алюминия на нервную систему, однако в вакцинах, вопреки тому, что часто пишут, используется такое его количество, которое безопасно для здоровья человека, значительно больше попадает в наши организмы с пищей и удаляется из него.

«Если организм постоянно получает большие дозы алюминия, он может накапливаться в различных клетках, также попасть и в нервную систему. Это связывают с нейротоксичностью, некоторыми нейровоспалительными процессами, например, болезнью Альцгеймера или развитием деменции, хотя научные данные об этом противоречивы.

Одни научные исследования демонстрируют некоторую взаимосвязь между увеличением количества алюминия и неврологическими болезнями, другие утверждают, что эта взаимосвязь не прослеживается. Например, ряд научных исследований показывает, что в тех местах, где в питьевой воде увеличенное количество алюминия, у жителей несколько повышается риск развития болезни Альцгеймера», - утверждает профессор.

Согласно рекомендациям Европейского агентства по безопасности продуктов (EFSA), количество получаемого организмом алюминия не должно за неделю превышать 1 миллиграмма на 1 кг веса тела.

По утверждению А. Жвирблене, в одной дозе вакцины бывает до 0,5 миллиграмма алюминия. Для сравнения: 12 миллиграммов металла мы получим, съев килограмм хлеба или другой выпечки, его много в продуктах из сои, уже не говоря о таких часто используемых в хозяйстве вещах, как фольга и антиперспиранты.

«С биохимической точки зрения, нет большой разницы, какими именно путями алюминий попадает в организм (с пищей, через кожу или мышцы), он в любом случае попадает в кровеносную систему и с ее помощью разносится по всем органам», - так профессор развенчивает другой популярный миф о том, что попавший в результате прививки металл особенно опасен и накапливается в организме.

Почему после прививки мы плохо себя чувствуем?

Именно алюминий ответственен за то, что после прививки мы ощущаем негативную реакцию организма: место инъекции опухает, краснеет, повышается температура. Профессор Аурелия Жвирблене поясняет, что это – проявление активизации иммунной системы.

«Соединения алюминия как адъюванты в вакцине и должны вызвать иммунный ответ – то есть привлечь клетки иммунной системы к месту инъекции и их активизировать. Иначе вакцина не будет эффективной. Активированные клетки начинают производить различные молекулы, которые вызывают воспаление, а это поощряет формирование иммунитета. Поэтому место инъекции и краснеет, может быть болезненным на ощупь, а иногда происходит и системная воспалительная реакция – повышается температура тела, болит голова, бьет озноб и т.п.», - поясняет она.

По словам профессора, похожие симптомы бывают у инфекционных больных, а реакции на вакцину, как и на болезнь, зависят от особенностей конкретного организма.

Профессор также подчеркнула, что сильные поствакцинальные реакции надо регистрировать в Центре инфекционных заболеваний и СПИДа, а также сообщить о них семейному врачу.

Призывы «чистить» организм – необоснованны

Воспитывающие детей родители могут найти на различных форумах дискуссии о том, как защитить организм от негативного воздействия металла. Одна из популярных теорий – якобы организм надо «чистить». С это целью предлагаются и средства – от пищевых добавок с цинком до специфических каш, масел, свеклы.

Профессор Аурелия Жвирблене говорит, что такие предложения научно не обоснованы.

«После прививки может произойти воспалительная реакция, сформироваться определенные активные молекулы. Но организм сам очищается от них, так как это по большей части молекулы белкового происхождения, которые живут коротко, они сами собой распадаются. Алюминий также выводится из организма – нерастворимые соли превращаются в растворимые соединения, которые попадают в кровоток, позже выводятся с мочой, потом и другими выделениями. Половина попавшего в организм алюминия выводится из него в течении 24 часов, более 75 процентов – в течение 2 недель», - говорит ученая.

Псевдонаучные статьи провоцируют страхи

Несмотря на доступную информацию, часть людей аргументы о безвредности алюминия в вакцинах не убеждают. Опросы показывают, что в Литве растет число тех, кто отказывается прививать детей, большинство объясняет это опасениями возникновения осложнений.

В интернете можно найти переведенные на литовский язык якобы серьезные, научные статьи и фильмы. Профессор Аурелия Жвирблене, которую мы попросили просмотреть публикацию, упомянутую в начале статьи, говорит, что это – псевдонаучная публикация, описанный в ней путь алюминия в мозг невозможен для здорового человека.

«Это псевдонаучная статья, действительно мастерски слепленная, в ней много научных терминов и много экспериментов описано. <...> Очень трудно опровергнуть такие статьи, потому что невозможно простым языком изложить очень сложные иммунологические и молекулярные процессы», - говорит профессор. Она отметила, что раньше было много разговоров о ртути в вакцинах, сейчас множатся такие же утверждения про алюминий.

По ее утверждению, вряд ли в скором будущем изменится технология производства вакцин и в них не останется соединений алюминия.

«Соединения алюминия как адъюванты применяются в вакцинах уже много десятилетий и нет никаких научных выводов о их вреде. <...> Адъюванты алюминия самые эффективные, испробованные в течении многих лет, поэтому пока нет оснований отказываться от них в вакцинах. Без адъювантов вакцины были бы недостаточно эффективными, не вызывали бы нужную иммунную реакцию», - поясняет профессор.

ВЕРДИКТ

Псевдонаука


Соединения алюминия – неизбежная составляющая многих вакцин, именно они обуславливают их действенность, хотя и могут вызвать неприятные ощущения после прививки. Алюминий стал аргументом антивакцинистов, который подается с якобы научными обоснованиями, однако авторитетные научные исследования демонстрируют и доказывают обратное и не приводят доказательств вреда алюминия в вакцинах.

Оксид алюминия | Encyclopedia.com

ОБЗОР

Оксид алюминия (uh-LOO-min-um OK-side) представляет собой белый кристаллический порошок, который встречается в природе в различных минералах, включая бемит, байерит, корунд, диаспор и гиббсит. Корунд - второй по твердости минерал природного происхождения. Только алмаз тверже. Оксид алюминия присутствует в различных химических формах в различных драгоценных камнях, включая хризоберилл, рубин, сапфир и шпинель. Цвет этих драгоценных камней является результатом примесей, таких как хром (в случае рубина), железо и титан (в случае сапфира).Цвета также могут различаться в зависимости от вида и количества каждой примеси.

Коммерческое использование оксида алюминия зависит не только от его твердости, но также от его высокой температуры плавления и низкой электропроводности. Состав также негорючий и устойчив к воздействию большинства растворителей и других химических агентов.

КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТЫ

ДРУГИЕ НАИМЕНОВАНИЯ:

Глинозем

ФОРМУЛА:

Al 2 O 3

ЭЛЕМЕНТЫ:

Алюминий, кислород

ТИП СОСТАВА:

Оксид металла

11 Solid

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ВЕС:

101.96 г / моль

ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ:

2072 ° C (3762 ° F)

ТОЧКА КИПЕНИЯ:

2980 ° C (5396 ° F)

РАСТВОРИМОСТЬ:

Нерастворим в воде и большинстве органических растворителей; медленно растворяется в основных растворах.

КАК ЭТО ПРОИЗВОДИТСЯ

Оксид алюминия получают промывкой боксита из твердого материала горячим раствором гидроксида натрия (NaOH). Гидроксид алюминия (Al (OH 3 )), который образуется в этой реакции, затем нагревается для удаления воды с образованием оксида алюминия.Отходы угледобычи также обрабатываются для извлечения сульфата алюминия (Al 2 (SO 4 ) 3 ), который они содержат. Сульфат алюминия превращается в гидроксид алюминия, который снова нагревают до оксида алюминия.

ОБЫЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ

Основным применением оксида алюминия является производство металлического алюминия. Когда электрический ток проходит через расплавленный (расплавленный) оксид алюминия, соединение распадается с образованием металлического алюминия и газообразного кислорода.Этот метод получил название процесса Холла в честь изобретателя американского химика Чарльза Мартина Холла.

Оксид алюминия также широко используется в качестве абразива. Абразив - это очень твердый материал, который используется для шлифования, полировки, шлифования, полировки, чистки, разглаживания или полировки какого-либо другого материала. Среди продуктов, содержащих оксид алюминия в качестве абразива, - наждачные доски, наждачная бумага, шлифовальные и полировальные круги и ленты, устройства для шлифования линз и круги для полировки драгоценных камней.

Высокая температура плавления оксида алюминия также делает его хорошим огнеупорным продуктом.Огнеупорный материал - это материал, который нелегко плавится, что делает его пригодным для футеровки внутри печей или для производства стекла и керамических материалов, которые не плавятся при воздействии очень высоких температур. Некоторые другие применения оксида алюминия включают:

  • В мелкодисперсной форме в качестве насадочного материала в хроматографических колонках. Хроматография - это процесс, при котором отдельные компоненты смеси отделяются друг от друга, пропуская их через трубку, заполненную каким-либо абсорбирующим материалом (например, оксидом алюминия).
  • В качестве катализатора многих промышленных химических реакций;
  • В процессе изготовления бумаги в качестве наполнителя, добавляющего твердость конечному продукту;
  • Для производства искусственных драгоценных камней;
  • Как пищевая добавка, где она действует как диспергатор, вещество, предотвращающее слипание продукта в упаковке; и
  • В качестве внутреннего покрытия матовых лампочек.

Интересные факты

  • Твердость материалов измеряется по шкале Мооса, названной в честь немецкого минералога Фредерика Мооса (1773–1839), который предложил эту систему.Шкала варьируется от 1 (самый мягкий из известных природных материалов, тальк) до 10 (самый твердый из известных природных материалов, алмаз). Корунд имеет твердость 8,8 по шкале Мооса.
  • Изобретение метода производства металлического алюминия из оксида алюминия 23-летним американским химиком Чарльзом Мартином Холлом (1863–1914) в 1886 году привело к снижению цены на металлический алюминий примерно с двенадцати долларов за фунт до меньше доллара за фунт.

Управление по безопасности и гигиене труда США (OSHA) классифицирует оксид алюминия как вредную пыль на рабочем месте.Неприятная пыль - это пыль, для которой не было выявлено серьезных вредных воздействий, пока ее выброс находится под контролем. Однако он может вызывать неприятные симптомы, такие как раздражение кожи, глаз и легких, если присутствует в необычно больших количествах. Самым простым решением проблем, связанных с неприятной пылью, является переезд из загрязненной зоны, где имеется достаточный приток свежего воздуха.

Слова, которые необходимо знать

КАТАЛИЗАТОР
Материал, который увеличивает скорость химической реакции без каких-либо изменений в своей химической структуре
ХРОМАТОГРАФИЯ
Процесс, при котором смесь веществ проходит через столбец, состоящий из материала, который заставляет отдельные компоненты смеси отделяться друг от друга.
ДИСПЕРСАНТ
Вещество, которое препятствует слипанию или образованию комков другого вещества.
ОГНЕУПОР
Не плавится легко; способен выдерживать высокие температуры.
РАСТВОРИТЕЛЬ
Вещество, способное растворять одно или несколько других веществ.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

«Оксид алюминия, Al 2 O 3 ». Accuratus. http: //www.accuratus.com / alumox.html (доступ 19 сентября 2005 г.).

Фрост, Рэндалл. «Абразивы». Научная энциклопедия Гейла . Под редакцией К. Ли Лернера и Бренды Уилмот Лернер. 3-е изд. Vol. 1. Детройт, штат Мичиган: Гейл, 2004.

«Минеральный корунд». Аметистовые галереи. http://mineral.galleries.com/minerals/oxides/corundum/corundum.htm (доступ 19 сентября 2005 г.).

Мишра, Чанакья. Промышленные химикаты глинозема . Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество, 1986.

См. Также Гидроксид алюминия

Оксид алюминия - Chemistry LibreTexts

Оксид алюминия с химической формулой \ (Al_2O_3 \) является амфотерным оксидом и обычно называется оксидом алюминия. {- 1} \)) для керамического материала.Таким образом, он используется в качестве изоляционного материала в силовой электронике. Оксид алюминия отвечает за устойчивость металлического алюминия к атмосферным воздействиям. Поскольку металлический алюминий очень реактивен с кислородом воздуха, на любой открытой поверхности алюминия образуется тонкий пассивирующий слой оксида алюминия (толщиной 4 нм), защищающий металл от дальнейшего окисления. Толщина и свойства этого оксидного слоя могут быть улучшены с помощью процесса, называемого анодированием.

Производство

Оксид алюминия производится в основном из боксита (основная алюминиевая руда), который представляет собой смесь различных минералов, включая гиббсит (\ (Al (OH) _3 \), бемит (\ (\ gamma-AlO (OH) \) ) и диаспора (\ (\ alpha-AlO (OH) \)) вместе с примесями оксидов железа, кварца и силикатов.- \]

Остальные компоненты боксита не растворяются и отфильтровываются (остатки обычно образуют красный осадок, который представляет проблему для утилизации, поскольку он содержит, например, мышьяк и кадмий (1)). Затем раствор охлаждают, что вызывает осаждение рыхлого твердого вещества (гидроксида алюминия). Затем гидроксид алюминия нагревают до 1050 ° C, в результате чего он разлагается на оксид алюминия и воду:

\ [2 Al (OH) _3 \ rightarrow Al_2O_3 + 3 H_2O \]

Список литературы

В результате аварии на венгерском глиноземном заводе в Девечере несколько человек погибли и получили множество травм.Стена накопительного пруда сломалась, выпустив поток ядовитого красного ила в местный ручей. Поток ила можно увидеть на снимке со спутника НАСА (см. Земля из космоса).

Авторы и авторство

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Оксиды и нитриды алюминия

Применение и процессы осаждения

В этой статье сравниваются свойства, применение и процессы осаждения пленок кислородных и азотных соединений алюминия; в частности, нитрид алюминия, AlN и оксид алюминия, Al 2 O 3 или оксид алюминия.Хотя они являются соседями в периодической таблице элементов, оксидные и нитридные соединения различных металлов обладают разными физическими свойствами и поэтому используются для различных приложений. В то время как оксид алюминия встречается в природе в качестве материала корунда, AlN не встречается в природе, а должен быть выращен искусственно.

Сравнение свойств

Обычные оксидные соединения алюминия, танталы, кремния, титана и оксида алюминия прозрачны в диапазоне длин волн ближнего УФ и среднего ИК диапазона, при этом пропускание оксида алюминия достигает ~ 250 нм.По этой причине эти соединения часто используются в тонкопленочных оптических покрытиях. Оптические пленки из оксида алюминия обеспечивают некоторую степень защиты от абразивного износа и химических реакций. Однако они никогда не бывают такими твердыми, как кристаллический сапфир, потому что плотность и морфология пленок неодинаковы.

Обычные нитридные соединения нитрида алюминия (AlN) и нитрида кремния (SiN) прозрачны на длинах волн, превышающих длину волны средней видимой области, и образуют твердые слои покрытия.Соединения переходных металлов с образованием нитрида титана (TiN), нитрида хрома (CrN) и других непрозрачны, но находят применение в качестве трибологических и износостойких покрытий, например, на инструментах, декоративных поверхностях и при высоких температурах.

Приложения

Пленки из оксида алюминия

используются в оптических покрытиях несколькими способами: в качестве материала с промежуточным показателем преломления, в качестве защитного верхнего покрытия для алюминиевых и серебряных зеркальных пленок, а также в виде толстых слоев в качестве барьера для соли, пара и других коррозионных агентов.Толстые пленки нитрида алюминия используются в качестве пьезоэлектрических преобразователей. В зависимости от оси роста кристалла пьезоэлектрические (PZ) свойства различаются ориентацией [1] . Толстые слои оксида цинка (ZnO) и AlN имеют желаемые свойства PZ; каждый подходит для специализированного применения. Ориентация слоя пленки вдоль оси c дает наибольший эффект PZ, поэтому необходимо надлежащим образом контролировать морфологию роста кристаллов и ориентацию оси. Возможность распыления толстых (> 20 мкм) слоев ориентированного AlN с превосходными свойствами PZ является альтернативой ZnO.Martin [1] упоминает два преимущества: обработка AlN совместима с технологическими процессами кремниевых полупроводников, и AlN имеет тенденцию обладать и поддерживать более высокую проводимость и, следовательно, более высокую эффективность в диапазоне частот драйвера.

Пьезоэлектрические устройства используются для создания небольших механических движений, линейных или угловых, применительно к срабатыванию микромеханического движения (МЭМС) с использованием электрической стимуляции. Устройства PZ могут работать на высоких частотах как преобразователи.И наоборот, небольшие токи могут возникать при механическом воздействии на материал PZ. На рисунке 1 показана конфигурация, которую можно использовать для любого приложения.

Рис. 1. Общая конфигурация привода / датчика PZ. Электростимуляция вызывает механическое движение; механическое напряжение вызывает генерацию электрического тока. Электроды металлические (Al / AlN / Al) или могут быть прозрачными проводниками, такими как ITO или AZO.

Щелкните, чтобы прочитать полный технический документ «Оксиды и нитриды алюминия: применение и процессы осаждения»...

    Почему алюминий не ржавеет: 5/00

    11.05.2004 Марка Шварц, служба новостей (650) 723-9296; электронная почта: [email protected]

    Научное открытие: почему алюминий не работает ржавчина

    Вы когда-нибудь задумывались, почему самолеты никогда не кажутся ржаветь, несмотря на постоянное воздействие дождя, мокрый снег и снег?

    Быстрый ответ: большинство самолетов изготовлен из алюминия - химического элемента, который кажется противостоять коррозии даже при контакте с воздухом и воды.

    Но дело в том, что чистый алюминий так легко реагирует с водой, что, согласно законы химии, алюминиевая оболочка самолет должен раствориться под дождем.

    К счастью для авиационной отрасли, когда металлический алюминий помещается в атмосферу, тонкий слой, известный как оксид алюминия, образуется на поверхность металла и действует как защитная, антикоррозийный щиток.

    Ученым давно известно, что оксид алюминия не подвержены быстрой коррозии в воде, но имеют не смог полностью объяснить почему.

    Теперь исследователи впервые показано, что жидкий H 2 O имеет удивительно мощный эффект, когда он входит контакт с поверхностью оксида металла, находка, имеющая промышленные и экологические подразумеваемое.

    «Вода фактически меняет структуру твердая поверхность », - говорит Гордон Браун-младший, Доррелл Уильям Кирби Профессор Земли Наук.

    В номере журнала от 12 мая Science , Браун, аспирант Томас П. Трейнор и сотрудники из Чикагского университета и Национальная лаборатория Лоуренса Беркли представляет первую модель на атомном уровне того, что происходит, когда вода и оксид алюминия встречаются.

    Сдвигающиеся атомы

    Оксид алюминия состоит из атомов алюминия и кислород связаны вместе.

    Но Браун и Трейнор обнаружили, что когда молекулы воды контактируют с алюминием оксид, атомы алюминия и кислорода на поверхности раздвигаются - в некоторых случаях разделяются более чем на 50 процентов по сравнению с нормальным молекулярные позиции.

    В результате при наружном слое алюминия оксид гидратируется или намокает, его

    структурных изменений достаточно, чтобы стать химически инертен и поэтому не может быстро реагировать с дополнительными молекулами воды или атмосферным кислород. Это изменение молекулярной структуры - вот почему металлический оксид алюминия устойчив к коррозии.

    Браун отмечает, что эти находки широко распространенные приложения для многомиллиардный катализ и полупроводники отрасли, которые обеспокоены эффектами атмосферной воды на оксидах металлов, используемых в химические катализаторы и кремниевые чипы.

    Однако, добавляет он, настоящая движущая сила для в этом исследовании важную роль играет гидратированный поверхности оксидов металлов в почвах и отложениях играют в удалении токсичных металлов, таких как свинец, ртуть, хром, мышьяк и селен из загрязненных грунтовые воды.

    «Понимание молекулярной структуры поверхности частиц, с которыми эти металлы реагировать необходимо для определения того, как эффективно они удалены из окружающей среде, и, следовательно, насколько они доступны для организмы, включая человека.

    "Теперь у нас впервые есть фотография молекулярной структуры одного из этих поверхности и лучшее представление о том, что контролирует его реакция с загрязнителями окружающей среды », Браун заключает.

    Провести анализ поверхности гидратированный оксид алюминия, исследователи использовали самый мощный синхротронный источник рентгеновского излучения в U.S. - Усовершенствованный источник фотонов, расположенный в Аргоннская национальная лаборатория в Иллинойсе.

    «Нашему исследованию потребовались самые яркие доступен источник синхротронного рентгеновского излучения ", - говорится в сообщении. Коричневый. "Самый большой сюрприз в том, что мы мог бы сделать это вообще ».

    Остальные соавторы статьи 12 мая Science Питер Дж. Энг, Мэтью Ньювилл, Стивен Р. Саттон и Марк Л.Реки с Университетом Чикагский консорциум по передовой радиации Источники; и Гленн А. Уэйчунас из организации "Лоуренс" Национальная лаборатория Беркли.

    -30-

    Марк Шварц

    оксидов алюминия - Wissensplattform nanopartikel.info

    Свойства и использование

    На изображении показана покрывающая мембрана из аморфного Al2O3 толщиной 0,2 мкм на промежуточном слое гамма-Al2O3 примерно 1 мкм на более крупной подложке из корумда (альфа-Al2O3).© Д-р Андреас Крелл, Fh-IKTS

    Соединения алюминия и кислорода называются оксидами алюминия (Al 2 O 3 ), тогда как соединения с гидроксильными группами известны как гидроксиды. Alpha-Al 2 O 3 (корунд) - наиболее известная и значимая форма из существующих модификаций Al 2 O 3 [1] . Кроме того, существуют оксиды алюминия различной структуры, называемые переходными оксидами алюминия [2, 3] .Корунд имеет плотность 3,98 г / см³, высокую твердость, температуру плавления 2053 ° C и высокое удельное электрическое сопротивление примерно 10 12 Ом · м (при 20 ° C) [4] . Он химически очень стабилен и почти не растворяется в воде, кислотах и ​​щелочах. Переходный оксид алюминия гамма-Al 2 O 3 , напротив, растворяется в сильных кислотах и ​​в основаниях. Из-за своей высокой поверхностной активности гамма-оксид алюминия используется в качестве адсорбента и катализатора.Помимо оксидов алюминия существуют различные гидроксиды, например гидроксиды алюминия [Al (OH) 3 ], такие как байерит и гиббсит, и так называемые оксигидроксиды алюминия [AlO (OH)] бемит и диаспор. Гиббсит, бемит и диаспор являются составляющими технически важного алюминиевого минерального боксита.

    Из-за своей высокой твердости корунд используется в качестве украшения подшипника в часах, а также в качестве шлифовального и полирующего средства для драгоценных камней, металлов и кремнеземных пластин. В смеси со связующими веществами, особенно с другими оксидами, порошок корунда используется для изготовления тиглей, посуды, трубок-оболочек, электрических изоляторов, искусственных суставов (искусственные тазобедренные или коленные суставы), стоматологической керамики, трубок горелок, носителей катализатора, средств защиты от износа, твердых покрытий. , футеровка печей, металлообрабатывающий и обрабатывающий инструмент.Корунд имеет низкую вязкость, несмотря на твердость и хрупкость. Для получения продуктов с улучшенной пластичностью или ударной вязкостью в белый корунд добавляют частично стабилизированный оксид циркония или карбид титана («черная керамика»). Низкая электропроводность и высокая диэлектрическая прочность оксида алюминия используются при производстве свечей зажигания и изоляторов. Кристаллы синтетического корунда, выращенные из расплавов корунда, обладают высокой твердостью, прозрачностью и устойчивостью к царапинам. Драгоценные камни сапфир и рубин состоят из корунда с некоторыми добавками железа / титана или хрома.В лазерах используются синтетические сапфиры и рубины. Сапфиры также используются в качестве часовых очков, устойчивых к царапинам.

    Небольшие добавки посторонних веществ могут привести к тому, что спеченный корунд приобретет широкий спектр цветов. © Д-р Андреас Крелл, Фраунгофер IKTS

    Благодаря своей термической стабильности бемит и другие оксиды алюминия используются в качестве носителей катализаторов и адсорбентов в нефтяной и химической промышленности. Спеченный в пористые структуры и нанесенный на более грубые подложки, наноразмерный оксид алюминия также может использоваться для нанофильтрации.Гидроксид алюминия в виде порошка используется в качестве антипирена и наполнителя ковров, каучуков, пластмасс и пенопластов. Кроме того, он используется в средствах для ухода за зубами и косметике. Окиси и -гидроксиды алюминия часто используются в промышленности красок и пластмасс в качестве загустителей и наполнителей, а также в качестве агентов, снижающих адгезионную способность и повышающих устойчивость к царапинам. Кроме того, они служат для усиления насыщенности цвета лакокрасочных материалов.

    Оксид алюминия не является самовоспламеняющимся порошком нанометрового размера.Также в виде смеси с воздухом (пылью) под воздействием источника возгорания оксид алюминия негорючий, поэтому нет возможности взрыва пыли.

    Другие приложения включают:

    • керамика: для обеспечения высокой износостойкости и огнестойкости
    • Добавки для производства бумаги: чтобы бумага не прилипала к подающим роликам во время высокоскоростных процессов
    • искусственные драгоценные камни, такие как сапфиры или иттрий-алюминиевые гранаты: последние из которых используются, например, в высокоэнергетических лазерах
    • Люминесцентные вещества и люминофоры на основе оксидов алюминия

    Возникновение и производство

    Оксид алюминия получают промышленным способом из минерального боксита.Месторождения бокситов во всем мире оцениваются примерно в 20 миллиардов тонн, мировая годовая добыча составляет около 100 миллионов тонн. Австралия имеет наибольшую добычу и депозиты. Сапфир, известный как драгоценный камень, - довольно редкая, но в то же время самая красивая модификация оксида алюминия. Алюминий и оксид алюминия производятся по методу Байера: бокситы измельчают, сушат и растворяют с помощью концентрированного раствора гидроксида натрия. Примеси железа, кремния и титана отделяются от боксита в так называемом красном шламе.Гидроксид алюминия осаждают из раствора и прокаливают при 1200-1300 ° C с образованием Al 2 O 3 .

    Таблицы данных NanoCare:


    Литература

    1. Roempp Chemielexikon, 9. Auflage (1992). Георг Тиме Верлаг Штутгарт, Нью-Йорк, 1992.
    2. Wefers, K и Misra, C. (1987). Оксиды и гидроксиды алюминия, Технический документ Alcoa № 19, Лаборатории Алкоа, Питтсбург, Пенсильвания, 1987.
    3. Петцольд, А. и Ульбрихт, Дж. (1991). Оксид алюминия: Rohstoff, Werkstoff, Werkstoffkomponente, Dt. Verl. Für Grundstoffind., Лейпциг, 1991. ISBN 9783342005322.
    4. Alfrey, AC et al. (1976), N Engl J Med, 294 (4): 184-188.
    5. Википедия: Boehmite (дата последнего доступа: декабрь 2017 г.).
    6. Sasol North America Alumina Group (дата последнего обращения: декабрь 2017 г.).
    7. Википедия (EN): Оксид алюминия (дата последнего доступа: декабрь 2017 г.).
    8. Википедия (EN): гидроксид алюминия (дата последнего доступа: декабрь 2017 г.).

    Когда использовать оксид алюминия

    Оксид алюминия: свойства, применение и преимущества

    20 марта 2019 г.,

    Оксид алюминия - популярный абразив для травления и чистовой обработки. Существуют и другие типы материалов, которые также используются для этой цели, но оксид алюминия имеет определенные свойства, которые делают его лучшим вариантом по сравнению с другими материалами.

    Ниже вы найдете краткое руководство по оксиду алюминия.Мы надеемся, что это поможет вам решить, подходит ли оксид алюминия для ваших нужд.

    Свойства оксида алюминия

    Из-за своей агрессивной природы оксид алюминия является обычным средством для струйной очистки металла, стекла, дерева и других материалов. Его универсальность и прочность делают его фаворитом среди профессионалов во всей отрасли.

    Оксид алюминия измельчается до различных зерен, как наждачная бумага. Вы можете использовать его для нескольких различных приложений, и его даже можно переработать.Вы можете использовать его до тех пор, пока он не начнет ломаться. Скорость разложения оксида алюминия зависит от типа материала, который вы обрабатываете, и от давления, с которым вы стреляете.

    Он также обладает большой прочностью и долговечностью. Вы можете использовать его на различных металлах, включая титан и нержавеющую сталь, а также на других предметах. Оксид алюминия также имеет длительный срок хранения, поэтому, если вы купите его оптом и не используете сразу, он будет готов, когда вам это нужно.

    В дополнение к этим другим преимуществам оксид алюминия имеет более низкую стоимость, чем другие подобные продукты. Он впишется в любой промышленный бюджет, чтобы вы могли закончить проекты, которые вам нужны.

    Когда использовать оксид алюминия

    Оксид алюминия можно использовать для различных целей. Этот носитель идеально подходит для следующих целей:

    • Абразивоструйная очистка - подготовка поверхности и снятие краски
    • Травление для обеспечения адгезии и рабочих характеристик покрытий
    • Притирка
    • Противоскользящее
    • Огнеупорное покрытие
    • Декоративный

    Планируете ли вы влажную или сухую струйную очистку, вы можете использовать оксид алюминия.

    Оксид алюминия - идеальный выбор для успешного создания анкерного рисунка и глубокого травления для отличной адгезии покрытий и краски.

    Это также отличный выбор для снятия и удаления ржавчины, прокатной окалины, развалившейся краски и загрязнений с поверхности подложки.

    Преимущества оксида алюминия

    Плавленый коричневый оксид алюминия имеет несколько уникальных свойств, которые делают его отличным выбором среди других материалов.

    Оксид алюминия - это абразив с низким содержанием железа, который не оставляет ржавчины на поверхности детали.Отложения ржавчины часто могут вызвать проблемы в последующих процессах в будущем.

    Оксид алюминия

    также является рентабельным абразивным материалом для струйной очистки, так как он может быть переработан и восстановлен за несколько проходов в процессе струйной очистки.

    Оксид алюминия является более твердым абразивом, чем большинство других материалов, поэтому частицы меньше разбиваются, что приводит к снижению уровня запыленности.

    Если вы являетесь крупным пользователем, производящим значительное количество отработанного абразива, его также можно отправить обратно производителю для повторного использования, тем самым снижая затраты на утилизацию.

    Свяжитесь с системами финишной обработки для струйной обработки оксидом алюминия

    В Finishing Systems наш абразивный материал из оксида алюминия является отличным материалом для различных промышленных применений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *