АЛЮМИНИЯ ОКСИД ( Глинозем )

Алюминий окись; Алюминий окись для хроматографии

Aluminium oxide

 ???
CAS номер: 1344-28-1
Молекулярная формула

Al2O3

Условия эксплуатации 24/25
Риск при использовании
Знаки особого риска:
Где купить?
Молекулярный вес: tпл °C: tкип °C: d204 Растворимость в воде, гр/100мл, при 20°C: Растворимость в других растворителях

101.96

2030

3530

3.97

нерастворим


Общая характеристика:

АЛЮМИНИЯ ОКСИД ( глинозем ) Единственная стабильная до 2044°С кристаллич. модификация алюминия оксида ( глинозема ) α-А12О3 ( корунд ): решетка ромбоэдрич., а = 0,512 нм, α = 55,25° (для гексагон. установки а = 0,475 нм, с = 1,299 нм, пространств. группа D63d, z = 2); 3,99 г/см3; ΔН°пл 111,4 кДж/моль; ур-ния температурной зависимости: теплоемкости С°р = = 114,4 + 12,910-3Т - 34,3105Т2 ДжДмольК) (298Т 1800 К), давления пара Igp (Па) = -54800/7+1,68 (до ~ 3500 К); Температурный коэф. линейного расширения алюминия оксида ( глинозема ) (7,2-8,6)10-6К-1 (300Т1200 К); теплопроводность спеченного при 730°С образца 0,35 Вт/(мольК); твердость по Моосу 9; показатель преломления для обыкновенного луча n0 1,765, для необыкновенного пе 1,759. См. табл.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ
1022-26.jpg

Модификация α-Аl2О3 алюминия оксида ( глинозема ) встречается в природе в виде минерала корунда, к-рый часто содержит в растворенном виде оксиды др. металлов, придающих ему разл. окраску. Прозрачные окрашенные кристаллы - драгоценные камни (сапфиры, рубины и др.).
Корунд м. б. получен искусственно в результате термич. разложения ромбич. модификации Аl(ООН) - диаспора или полиморфных переходов метастабильных форм оксида алюминия (γ, η и т.д.), к-рые образуются при разложении кристаллич. модификаций Аl(ОН)3-гиббсита и байерита и АlOОН-бемита. Эти процессы м.б. представлены след. схемой:
1022-28.jpg

Модификация γ-Аl2О3  алюминия оксида ( глинозема ) имеет тетрагон, кристаллич. решетку типа шпинели (а = 0,562 нм, с = 0,780нм); 3,3-3,4 г/см3; содержит структурно связанную воду в кол-ве 1-2%. Существует также аморфный алюминия оксид - алюмогель, образующийся при обезвоживании гелеобразного гидроксида алюминия  и представляющий собой пористое, иногда прозрачное в-во.

Алюминия оксид ( глинозем ) не раств. в воде, хорошо раств. в расплавленном криолите. Амфотерен. С аммония гидроксидом не реагирует. Хим. активность синтетич. алюминия оксида ( глинозема ) сильно уменьшается с повышением т-ры его получения.
Прир. и искусственный (образовавшийся выше 1200°С) корунд на воздухе при обычных условиях химически инертны и негигроскопичны. Ок. 1000°С интенсивно взаимод. со щелочами и карбонатами щелочных металлов, давая алюминаты. Медленно реагирует с кремния оксидом и кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов. При сплавлении взаимод. с калия гидросульфатом. Корунд, образовавшийся из диаспора при 500-600 °С, взаимод. также с р-рами кислот и щелочей. Алюмогель и γ-Аl2О3 алюминия оксид ( глинозем ), полученный при обжиге гидроксидов А1 при ~550°С, весьма гигроскопичны и химически активны, реагируют с р-рами кислот и щелочей.

Сырье для получения алюминия оксида ( глинозема ) - бокситы, нефелины, алуниты и др. ( При соотношении в рудах Аl2О3 :SiO2 > 6-7 их перерабатывают по способу Байера (осн. метод), при Al2O3 : SiO2 < 6 (высококремнистое сырье) - спеканием с известью и содой.

По способу Байера измельченный в шаровых мельницах боксит выщелачивают в автоклавах оборотным щелочным р-ром алюмината Na (после выделения из него части алюминия оксида ( глинозема )) при 225-250°С. При этом алюминий переходит в р-р в виде алюмината Na. В случае бокситов, содержащих гиббсит, выщелачивание можно производить при 105°С и обычном давлении в аппаратах с мешалкой. Алюминатные р-ры разбавляют водой, отделяют шлам и подвергают разложению в аппаратах с мешалкой или эрлифтом 30-70 ч, причем выделяется ок. 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% α-Аl2О3 алюминия оксида ( глинозема ). Маточный р-р упаривается и поступает на выщелачивание новой партии боксита.

По второму способу высококремнистую измельченную руду (нефелин и др.) смешивают с содой и известняком и спекают во вращающихся печах при 1250-1300 :С. Полученную массу выщелачивают водным щелочным р-ром, р-р алюмината натрия отделяют от шлама, затем освобождают от оксида кремния , осаждая его в автоклаве при давлении ок. 0,6 МПа, а затем известью при атмосферном давлении, и разлагают алюминат газообразным СО2. Полученный гидроксид алюминия отделяют от р-ра и прокаливают при т-ре ок. 1200°С. При переработке нефелина, помимо глинозема, получают натрия карбонат, калия карбонат и цемент. При произ-ве алюминия оксида ( глинозема ) из алунитов одновременно получают серную кислоту и калия сульфат. Алунитовую руду обжигают при 500-580°С в восстановит. атмосфере и обрабатывают р-ром натрия гидроксидом по способу Байера. Монокристаллы выращивают зонной плавкой, по методу Вернейля или Чохральского.

Синтетич. α-Аl2О3 алюминия оксид ( глинозем ) -промежут. продукт в произ-ве Аl (осн. область использования), огнеупорный и абразивный материал. Его применяют также при получении керамич. резцов, электротехн. керамики. Монокристаллы алюминия оксида ( глинозема ) - лазерный материал, опорные камни часовых механизмов, ювелирные камни. Прир. корунд-абразивный (корундовые круги, наждак) и огнеупорный материал. Алюмогель, γ-Аl2О3 и его смесь с η-Аl2О3 алюминия оксида ( глинозема ) - адсорбенты для осушки газов (напр., Н2, Аг, С2Н2) и жидкостей (ароматич. углеводородов, керосина и др.), в хроматографии; катализаторы (например, дегидратации спиртов, изомеризации олефинов, разложения H2S); носители для катализаторов.