WikiZero - Оксид алюмінію
open wikipedia design.
Оксид алюмінію Al2O3 - бінарна сполука алюмінію і кисню . У природі поширений як основна складова частина глинозему [3] , Нестехіометричні суміші оксидів алюмінію, калію , натрію , Магнію і т. Д.
Безбарвні нерозчинні в воді кристали. амфотерний оксид . Практично не розчинний у кислотах. Розчиняється в гарячих розчинах і розплавах лугів. є діелектриком [4] [5] [6] , Але деякі [7] [8] дослідники вважають його полупроводником n-типу . Діелектрична проникність 9,5-10. електрична міцність 10 кВ / мм.
Щільність [ правити | правити код ]
Модифікація Щільність, г / см3 α -Al2O3 3,99 [2] θ -Al2O3 3,61 [3] γ -Al2O3 3,68 [4] κ -Al2O3 3,77 [5]
Основні модифікації оксиду алюмінію [ правити | правити код ]
У природі можна зустріти тільки трігональную α -модифікацію оксиду алюмінію у вигляді мінералу корунду і його рідкісних дорогоцінних різновидів ( рубін , сапфір і т.д.). Вона є єдиною термодинамічно стабільною формою Al2O3. при термообробці гідроксидів алюмінію близько 400 ° С отримують кубічну γ-форму. При 1100-1200 ° С з γ -Модифікація відбувається необоротне перетворення в α -Al2O3, проте швидкість цього процесу невелика, і для завершення фазового переходу необхідно або наявність минерализаторов , Або підвищення температури обробки до 1400-1450 ° С [9] .
Відомі також такі кристалічні модифікації оксиду алюмінію: кубічна η фаза, моноклінна θ фаза, гексагональная χ фаза, орторомбические κ + фаза. Спірним залишається існування δ-фази, яка може бути тетрагональной або орторомбічної [9] [10] .
Речовина, іноді описується як β -Al2O3, насправді являє собою не чистий оксид алюмінію, а ряд алюмінатів лужних і лужноземельних металів з наступними загальними формулами: MeO · 6Al2O3 і Me2O · 11Al2O3, де Мео - це оксиди кальцію, барію, стронцію і т. д., а Ме2О - оксиди натрію, калію, літію та інших лужних металів. При 1600-1700 ° С β -Модифікація розкладається на α -Al2O3 і оксид відповідного металу, який виділяється у вигляді пари.
отримують з бокситів , нефелинов , каоліну , алунитов алюмінатних або хлоридним методом. Сировина у виробництві алюмінію , каталізатор , адсорбент , Вогнетривкий і абразивний матеріал.
3 C u 2 O + 2 A l → 1000 ∘ C 6 C u + A l 2 O 3 {\ displaystyle {\ mathsf {3Cu_ {2} O \ + \ 2Al \ {\ xrightarrow {1000 \ ^ {\ circ} C}} \ 6Cu \ + \ Al_ {2} O_ {3}}}}
Плівки оксиду алюмінію на поверхні алюмінію отримують електрохімічними або хімічними методами. Так, наприклад, отримують діелектричний шар в алюмінієвих електролітичних конденсаторах . У мікроелектроніці також застосовується епітаксії оксиду алюмінію, яка багатьма вченими вважається перспективною, наприклад, в ізоляції затворів польових транзисторів. [5] [6]
Оксид алюмінію (Al2O3), як мінерал, називається корунд . Великі прозорі кристали корунду використовуються як дорогоцінні камені. Через домішок корунд буває забарвлений в різні кольори: червоний корунд (містить домішки хрому) називається рубіном , Синій, традиційно - сапфіром . Згідно з прийнятими в ювелірній справі правилам, сапфіром називають кристалічний α-оксиди алюмінію будь-якого забарвлення, крім червоної. В даний час кристали ювелірного корунду вирощують штучно, але природні камені все одно цінуються вище, хоча з вигляду не відрізняються. Також корунд застосовується як вогнетривкий матеріал. Решта кристалічні форми використовуються, як правило, в якості каталізаторів , адсорбентів , Інертних наповнювачів в фізичних дослідженнях і хімічної промисловості.
кераміка на основі оксиду алюмінію має високу твердість, огнеупорностью і антифрикційними властивостями, а також є хорошим ізолятором . Вона використовується в пальниках газорозрядних ламп , підкладок інтегральних схем , В запірних елементах керамічних трубопровідних кранів , в зубних протезах і т.д.
Так званий β-оксиди алюмінію в дійсності представляє собою змішаний оксид алюмінію і натрію . Він і з'єднання з його структурою викликають великий науковий інтерес як металлопроводящего твердого електроліту .
γ -Модифікація оксиду алюмінію застосовуються в якості носія каталізаторів, сировини для виробництва змішаних каталізаторів, осушувача в різних процесах хімічних, нафтохімічних виробництв (ГОСТ 8136-85).
- Pillet, S .; Souhassou, M .; Lecomte, C .; Schwarz, K. та ін. Acta Crystallograica A (39, 1983) (2001), 57, 209-303
- Husson, E .; Repelin, Y. Europen Journal of Solid State Inogranic Chemistry
- Gutierrez, M .; Taga, A .; Johansson, B. Physical Review, Serie 3. B - Condensed Matter (18, 1978-) (2001), 65, 0121011-0121014
- Smrcok, L .; Langer, V .; Halvarsson, M. Ruppi, S. Zeitschrift fuer Kristallographie (149, 1979-) (2001), 216, 409-412
