氧化铝

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氧化鋁
识别
CAS号 1344-28-1
性质
化学式 Al2O3
摩尔质量 101.96 g·mol⁻¹
外观 白色固体
密度 3.97 g/cm3
熔点 2054 °C
沸点 2980 °C [1]
溶解性 难溶
结构
配位几何 三方晶系
热力学
ΔfHmo298K −1675.7 kJ mol−1
So298K 50.92 J mol−1 K−1
危险性
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 氫氧化鋁
其他阳离子 三氧化二硼
三氧化二鎵
三氧化二銦
三氧化二鉈
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氧化鋁Aluminium oxide)是白色固体,是化合物分子式Al2O3。在礦業製陶業材料科學上又稱為礬土。常见纯度为99.5%和96%。

1961年,通用电气(GE)生产出了「Lucalox」,一种用于钠灯中的透明矾土。

製備[编辑]

在鋁的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業上,鐵鋁氧石經由拜耳法純化為氧化鋁:

  1. 加热用氢氧化钠溶解矿石。氧化铁不溶,二氧化硅溶解为硅酸根(Si(OH)62−),氧化铝溶解为铝酸根(Al(OH)4)。
\rm Al_2 O_3 + 3 H_2 O + 2NaOH \longrightarrow 2 NaAl(OH)_4
  1. 过滤,加酸处理,氢氧化铝沉淀出来,再过滤。
  2. 強熱氫氧化鋁,可得無定形之白色氧化鋁粉末。
\rm 2Al(OH)_3 \longrightarrow Al_2 O_3 + 3 H_2 O

再由霍尔-埃罗法轉變為鋁金屬。

用途[编辑]

  1. 紅寶石藍寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其他雜質而呈現不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍寶石則含有氧化鐵二氧化鈦而呈藍色。
  2. 氧化铝是金属在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。
  3. 鋁為電和熱的良導體,而氧化鋁則是電與熱的絕緣體。氧化鋁的晶體形態剛玉因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具。
  4. 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
  5. 2004年8月,在美國3M公司任職的科學家開發出以鋁及稀土元素化合成的合金製造出稱為transparent alumina的強化玻璃
  6. 可以用於高速鐵路列車的緊急刹車裝置(向路軌噴灑氧化鋁粉末以增加鐵軌摩擦力
  7. 多孔高比表面积的氧化铝称为活性氧化铝,常用作催化剂、吸附剂、脱水剂和催化剂载体。

参考资料[编辑]

外部連結[编辑]