氧化鋁

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氧化鋁
識別
CAS號 1344-28-1
性質
化學式 Al2O3
摩爾質量 101.96 g·mol⁻¹
外觀 白色固體
密度 3.97 g/cm3
熔點 2054 °C
沸點 2980 °C [1]
溶解性 難溶
結構
配位幾何 三方晶系
熱力學
ΔfHmo298K −1675.7 kJ mol−1
So298K 50.92 J mol−1 K−1
危險性
閃點 不可燃
相關物質
其他陰離子 氫氧化鋁
其他陽離子 三氧化二硼
三氧化二鎵
三氧化二銦
三氧化二鉈
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氧化鋁Aluminium oxide)是白色固體,是化合物分子式Al2O3。在礦業製陶業材料科學上又稱為礬土。常見純度為99.5%和96%。

1961年,通用電力(GE)生產出了「Lucalox」,一種用於鈉燈中的透明礬土。

製備[編輯]

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. 加熱用氫氧化鈉溶解礦石。氧化鐵不溶,二氧化矽溶解為矽酸根(Si(OH)62−),氧化鋁溶解為鋁酸根(Al(OH)4)。
\rm Al_2 O_3 + 3 H_2 O + 2NaOH \longrightarrow 2 NaAl(OH)_4
  1. 過濾,加酸處理,氫氧化鋁沉澱出來,再過濾。
  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

再由霍爾-埃羅法轉變為鋁金屬。

用途[編輯]

  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. 氧化鋁是金屬在空氣中不易被腐蝕的原因。純淨的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應,生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露於空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續氧化。這層氧化物薄膜的厚度和性質都能通過一種稱為陽極處理(陽極防腐)的處理過程得到加強。
  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剎車裝置(向路軌噴灑氧化鋁粉末以增加鐵軌摩擦力
  7. 多孔高比表面積的氧化鋁稱為活性氧化鋁,常用作催化劑、吸附劑、脫水劑和催化劑載體。

參考資料[編輯]

外部連結[編輯]