Оксид алюминия – материал, который можно встретить в природной среде или получить искусственным путем. Он представляет собой бесцветные кристаллы, поддающиеся процессу плавления. Но данный процесс возможен только при температуре 20440С. Как правило, в природе кристаллы имеют нестехиометрическую смесь нескольких оксидов – калия, магния, алюминия, натрия и т.д. В химии оксид алюминия обозначается формулой AL203.
Пути получения
В природе самым ярким примером данного материала считается корунд, плотность которого составляет 3,99 г/см3. Благодаря своей прочности он достаточно устойчив к различным факторам внешней среды. Иногда встречается алюминий оксид с примесями различных металлов, что придает корунду разные оттенки. В качестве примера можно привести всевозможные драгоценные камни – сапфир, рубин и т.д.
В лаборатории синтетический вариант данного материала получают термическим способом. Для этого прибегают к помощи метастабильных форм вещества. Широко используют бокситы, алуниты и нефелиты. Иногда прибегают к его выделению из алюминия гидроксида. Наиболее распространенный способ получения – метод Байера, так как он позволяет получить 50% выход вещества. Кроме этого, в лабораторно-химических условиях путем обезвоживания AL(OH) возможно получение аморфного вида соответствующего материала. Он представляет собой прозрачный гелевидный раствор.
В основном к искусственному способу получения прибегают в том случае, чтобы использовать в последующем полученный материал для выделения чистого алюминия.
Свойства
Свойства оксида алюминия во многом определяются способом его получения. Тем не менее, есть некоторые характеристики, которые присущи как синтетическому, так и природному карбону.
В частности, оксиду алюминия свойственно такое качество, как амфотерность, что объясняет обратную зависимость температуры его образования. Он нерастворим в воде. Причем гигроскопичность и химическая инертность присуща как природному, так и искусственному оксидам алюминия.
Алюминия оксид обладает большим перечнем химических свойств, но все они проявляются только после его нагревания до температуры 10000С. Именно в этом состоянии корунд активно взаимодействует с карбонатами, металлами, щелочами и другими элементами. В результате образуются вещества, которые называются алюминаты. Также оксид алюминия взаимодействует с SiO2 и шлаками. Но подобные реакции не слишком активны.
Оксид алюминия считается хорошим проводником. Он обладает отличной теплопроводностью и исключает рассеивание тепла. Слаборастворим в кислотах, ему присуща высокая устойчивость к механическим и химическим воздействиям.
Сфера применения
Оксид алюминия нашел широкое применение во многих сферах. Столь высокий спрос на данный химический элемент обуславливается многообразием его сортов. В целом можно выделить следующие направления, где оксид алюминия используется как адсорбент:
- удаление примесей из воздуха;
- осушивание газов;
- извлечение фтора;
- осветление растворов;
- очистка растворителей, масел;
- создание защитных атмосфер;
- молекулярная адсорбация и т.п.
Также он может служить инертным носителем и элементом, который обеспечивает полноценные ионные обмены. Но для этого оксид алюминия подвергают обезвоживанию при температуре от 1300С до 3500С. В зависимости от того, какую консистенцию необходимо получить.
Кроме этого, стоит выделить большую роль алюминия оксида в производстве. Он участвует в изготовлении керамического и абразивного режущего инструмента. Также он служит основным материалом для создания огнеупорных изделий различного назначения.
Современные технологии пошли дальше и научились применять синтетический корунд для создания печатных плат и ювелирных изделий. Таким образом, производство подобных изделий стало менее затратным и более выгодным. Причем их качество достойно уважения. Это же касается производства часовых механизмов. Здесь оксид алюминия тоже стал незаменим компонентом.
03.11.2015
РедакцияРоссия, МОСКВА, Москва, Ленинский,7
http://uspo.ru/