Aluminiumoxid (Al2O3) Kemisk struktur, anvendelser, egenskaber

den aluminiumoxid (Al₂O₃ af kemisk formel), også kaldet aluminiumoxid, aluminiumoxid, korund eller aluminiumtrioxid, er et metaloxid, der er fremstillet af reaktionen mellem et metal og oxygen (O). Det er også kendt som basisk oxid, for nemhed at danne hydroxider, når de reagerer med vand.

Dette skyldes, at aluminiumet, som er i IIIA-familien i det periodiske bord, har tendens til at give elektronerne på det sidste energiniveau. Denne tendens skyldes dens metalliske karakter og dens lave elektronegativitet (1,61 på Pauling-skalaen), hvilket giver det elektropositive egenskaber og omdanner det til en kation..

I modsætning hertil er oxygen et ikke-metal og er mere elektronegativ på grund af dets høje elektronegativitet (3,44 på Pauling-skalaen). Derfor har det en tendens til at stabilisere den elektroniske energi på dets sidste niveau ved at acceptere elektroner, hvilket gør det til en anion.

De dannede bindinger er stærke bindinger, hvilket giver aluminiumoxid stor styrke. I naturen findes aluminium ikke i naturlig form som guld, sølv, kobber, svovl og kulstof (diamant).

Dette betyder, at aluminium ikke er kombineret med noget andet element; Dette metal blandes med iltdannende forbindelser, såsom korund eller emery, som er stærkt resistente og slibende forbindelser.

indeks

• 1 Formel og kemisk struktur
• 2 Fysiske egenskaber
• 3 Kemiske egenskaber
• 4 anvendelser
• 5 referencer

Formel og kemisk struktur

Molekylformel: Al₂O₃

Fysiske egenskaber

- Det er kommercielt fundet som et hvidt pulver, lugtfri og ikke-giftigt.

- Som en mineralforbindelse svarer den til gruppen af ​​hæmatit. Det er et meget hårdt materiale, der har stor slidstyrke, så den bruges som slibemateriale.

- Den fører let elektricitet og er også en god termisk leder.

- Det er resistent over for reaktioner med syrer og baser ved høje temperaturer.

- Det kan forekomme i forskellige farver: rød eller rubin (hvor aluminiumioner er blevet erstattet af Cr³⁺), gul, lyserød, safirblå, lilla, grøn, grå og endog farveløs.

- Dens lysstyrke er glasagtige eller adamantine (diamant)

- Den har en meget delikat hvid stribe på grund af dens hårdhed.

- Dens hårdhed i skalaen af ​​Mohs er 9. Dette betyder, at den kan ridse andre mineraler med mindre hårdhed end den; Det kan dog ikke ridse diamanten, der har en hårdhed på 10 på samme skala.

- Dens densitet er 3,96 g / cm³

- Dens molekylvægt (molærmasse) er 101,96 g / mol.

- Dens smeltepunkt er 2040 ° C.

- Kogepunktet er 2977 ° C.

- Det er uopløseligt i vand.

Kemiske egenskaber

Aluminiumoxid reagerer ikke med vand, medmindre det er i nærværelse af en stærk base.

Men når det reagerer med syrer virker det som om det var en base:

Det viser også syreegenskaber, når det reagerer med baser:

Selv om vand ikke dannes i denne reaktion, betragtes det som syre-base, fordi Al₂O₃ neutraliserer NaOH. Derfor er Al₂O₃ Det er klassificeret som et amfotert oxid, fordi det har begge egenskaber: sure og basale.

Ved dannelsen af ​​alkener og cycloalkener er en af ​​de mest anvendte former i industri og laboratorium gennem dehydrering af alkoholer.

Til dette cirkuleres alkoholdamp på en varm katalysator af aluminiumoxid eller aluminiumoxid (Al₂O₃); i dette tilfælde betragtes det som en Lewis-syre.

applikationer

- Aluminium anvendes i branchen til at opnå aluminium.

- Det bruges som et keramisk materiale til sin høj modstandsdygtighed mod korrosion ved høje temperaturer og slid.

- Det bruges som en termisk isolator, især i elektrolytiske celler.

- Det har kapacitet til at absorbere vand, hvilket gør det egnet til brug som tørremiddel.

- Det anvendes som et katalytisk middel i kemiske reaktioner

- På grund af sin høje termiske stabilitet anvendes den som oxidant i kemiske reaktioner, som udføres ved høje temperaturer.

- Forhindrer oxidation af katode og anodiske terminaler i en elektrolytisk celle.

- På grund af sin store hårdhed og modstand er den brugt i tandpleje til fremstilling af tandpleje.

- Det er en god elektrisk isolator i tændrørene af køretøjer, der arbejder med benzin.

- Det er meget udbredt i kuglemøller til fremstilling af keramik og emaljer.

- På grund af sin lette vægt er det i tekniske processer, der bruges til at lave fly.

- På grund af det høje kogepunkt er det vant til at lave køkkenredskaber som stekepander og ildfaste.

- Det bruges til instrumentering af termiske testmaskiner.

- I elektronikindustrien bruges den til fremstilling af passive komponenter til elektrisk sammenkobling og til fremstilling af modstande og kondensatorer.

- Den anvendes til fremstilling af fyldstoffer til svejsning.

- Aluminiumoxid anvendes til belægning af titaniumoxid (pigment, som anvendes til maling og plastpapir). Dette forhindrer reaktioner mellem miljøet og denne type pigmenter, som ikke nedbrydes eller rustes.

- Det bruges som et slibemiddel i tandpasta.

- Det anvendes til hæmodialyse.

- Som tilsætningsstof i fødevareindustrien, da det anvendes som et dispergeringsmiddel.

- Det er et antiperspirant middel af deodoranter.

- Aluminiumoxid er blevet anvendt som ortopædisk materiale. Fordi det er et inert og porøst materiale, gør det det egnet til brug i denne type implantat. Disse implantater tillader fibrovaskulær vækst, hvorfor fibroblaster og osteoblaster prolifererer hurtigt i dette materiale.

- Det bioceramiske implantat er lavet med aluminiumoxid. Det er let og har en ensartet porestruktur, der er meget godt forbundet med hinanden. Den mikrokrystallinske struktur er glattere end den hårde overflade. Det giver mindre brændbarhed efter en postoperativ periode sammenlignet med andre materialer, der anvendes til implantater.

- Aluminiumoxidflager producerer reflekterende virkninger inden for maling, der anvendes til biler.

- I nogle raffinaderier anvendes aluminiumoxid til at omdanne de giftige gasser af hydrogensulfid til elementært svovl.

- Formen af ​​aluminiumoxid kaldet aktiveret aluminiumoxid har store fordele ved rensning af spildevand såsom vandfibre på grund af dets evne til at adsorbere mange miljøskadelige forurenende stoffer samt at filtrere affaldsmateriale, der er opløst i vand, og det er større end porestørrelsen af ​​aluminiumoxidark.

referencer

1. Chang, R; kemi, 1992, (fjerde udgave), Mexico. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Organisk kemi, (fjerde udgave), Mexico, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Egenskaber og anvendelser af aluminiumoxid,Det arbejder stadig, Gendannet, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S. "og" Klaas de G., (1994). Rollen af ​​hydratiseret silica, titanoxid og aluminiumoxid i inducerende apatit på implantater. Journal of Biomedicals Materials Research. Bind 18, s. 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Komplet Information Guide til Rocks, Minerals & Gemstones., Mineral.net., Recovered, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), Fysiske egenskaber af aluminiumoxid, sciencing,Gendannet, sciencing.com