Оксид алюминия Al2O3

Бостриков Вячеслав 9"Е" Гимназия №24

Строение

В природе распространён как глинозём-нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Получение

Получают оксид алюминия из бокситов,нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия,огнеупорный и абразивный материал.Чистый оксид алюминия может находиться в некоторых кристаллических формах.
По способу Байера измельченный в шаровых мельницах боксит выщелачивают в автоклавах оборотным щелочным раствором алюмината Na (после выделения из него части Аl2О3) при 225-250°С. При этом алюминий переходит в раствор в виде алюмината Na. В случае бокситов, содержащих гиббсит, выщелачивание можно производить при 105°С и обычном давлении в аппаратах с мешалкой. Алюминатные растворы разбавляют водой, отделяют шлам и подвергают разложению в аппаратах с мешалкой или эрлифтом 30-70 ч, причем выделяется около 1/2 образовавшегося при этом Аl(ОН)3. Его отфильтровывают и прокаливают во вращающихся печах или в кипящем слое при ~ 1200°С. В результате получается глинозем, содержащий 15-60% Аl2О3. Маточный раствор упаривается и поступает на выщелачивание новой партии боксита.

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 диэлектрика в алюминиевых электролитических конденсаторах.
  • Диэлектрическая проницаемость 9,5 — 10.
  • Электрическая прочность=10 кВ/мм.
  • Имеет большую плотность
Big image

Применение

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.

Керамика на основе оксида алюминия обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим изолятором. Она используется в горелках газоразрядных ламп, подложек интегральных схем, в запорных элементах керамических трубопроводных кранов, в зубных протезах.

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 твердого электролита.

γ-Модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств.

Структура(строение)

Corundum (Al2O3)

Производство пленки на основе оксида алюминия

SoLayTec, InPassion ALD for Al2O3

Получение

Глинозем,Оксид-гидроксид алюминия.