ru uk en-us af

Категория Химическая энциклопедия  

АЛЮМИНИЯ ОКСИД


2017-10-08 00:00:00

АЛЮМИНИЯ ОКСИД глинозем А12О3, бесцв. кристаллы; т. пл. 2044°С; т. кип. 3530 °С. Единственная стабильная до 2044°С кристаллич. модификация алюминия оксида-1022-18.jpgА12О3 корунд: решетка ромбоэдрич., а = 0,512 нм,1022-19.jpg= 55,25° для гексагон. установки а = 0,475 нм, с = 1,299 нм, пространств. группа D63d, z = 2; плотн. 3,99 г/см3;1022-20.jpgН°пл 111,4 кДж/моль; ур-ния температурной зависимости: теплоемкости С°р = = 114,4 + 12,9*10-3Т - 34,3*105Т2 ДжДмоль*К 2981022-21.jpgТ1022-22.jpg 1800 К, давления пара Igp Па = -54800/7+1,68 до ~ 3500 К; температурный коэф. линейного расширения 7,2-8,6*10-6К-1 3001022-23.jpgТ1022-24.jpg1200 К; теплопроводность спеченного при 730°С образца 0,35 Вт/моль*К; твердость по Моосу 9; показатель преломления для обыкновенного луча n0 1,765, для необыкновенного пе 1,759. См. табл.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ -А12О3 встречается в природе в виде минерала корунда, к-рый часто содержит в растворенном виде оксиды др. металлов, придающих ему разл. окраску. Прозрачные окрашенные кристаллы-драгоценные камни сапфиры, рубины и др.. Корунд м. б. получен искусственно в результате термич. разложения ромбич. модификации А1ООН-диаспора или полиморфных переходов метастабильных форм А12О3 1022-27.jpg и т.д., к-рые образуются при разложении кристаллич. модификаций АlОН3-гиббсита и байерита и АlOОН-бемита см. Алюминия гидроксид. Эти процессы м.б. представлены след. схемой:
Превращения модификаций оксидов алюминия

Модификация1022-29.jpgА12О3 имеет тетрагон, кристаллич. решетку типа шпинели а = 0,562 нм, с = 0,780нм; плотн. 3,3-3,4 г/см3; содержит структурно связанную воду в кол-ве 1-2%. Существует также аморфный Алюминия оксид не раств. в воде, хорошо раств. в расплавленном криолите. Амфотерен. С NH3-H2O не реагирует. Хим. активность синтетич. Алюминия оксид сильно уменьшается с повышением т-ры его получения. Прир. и искусственный образовавшийся выше 1200°С корунд на воздухе при обычных условиях химически инертны и негигроскопичны. Ок. 1000°С интенсивно взаимод. со щелочами и карбонатами щелочных металлов, давая алюминаты. Медленно реагирует с SiO2 и кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов. При сплавлении взаимод. с KHSO4. Корунд, образовавшийся из диаспора при 500-600 °С, взаимод. также с р-рами к-т и щелочей. Алюмогель и1022-30.jpgА12О3, полученный при обжиге ги-дроксидов А1 при ~550°С, весьма гигроскопичны и химически активны, реагируют с р-рами к-т и щелочей.

Сырье для получения 2O3 : SiO2 < 6 высококремнистое сырье - спеканием с известью и содой.

По способу Байера измельченный в шаровых мельницах боксит выщелачивают в автоклавах оборотным щелочным р-ром алюмината Na после выделения из него части А12О3 при 225-250°С. При этом алюминий переходит в р-р в виде алюмината Na. В случае бокситов, содержащих гиббсит, выщелачивание можно производить при 105°С и обычном давлении в аппаратах с мешалкой. Алюминатные р-ры разбавляют водой, отделяют шлам и подвергают разложению в аппаратах с мешалкой или эрлифтом 30-70 ч, причем выделяется ок. 1/2 образовавшегося при этом А1ОН3. Его отфильтровывают и прокаливают во вращающихся печах или в кипящем слое при ~ 1200°С. В результате получается глинозем, содержащий 15-60%1022-31.jpg А12О3. Маточный р-р упаривается и поступает на выщелачивание новой партии боксита.

По второму способу высококремнистую измельченную руду нефелин и др. смешивают с содой и известняком и спекают во вращающихся печах при 1250-1300 :С. Полученную массу выщелачивают водным щелочным р-ром, р-р алюмината Na отделяют от шлама, затем освобождают от SiO2, осаждая его в автоклаве при давлении ок. 0,6 МПа, а затем известью при атмосферном давлении, и разлагают алюминат газообразным СО2. Полученный А1ОН3 отделяют от р-ра и прокаливают при т-ре ок. 1200°С. При переработке нефелина, помимо глинозема, получают Na2CO3, K2CO3 и цемент. При произ-ве глинозема из алунитов одновременно получают H2SO4 и K2SO4. Алунитовую руду обжигают при 500-580°С в восстановит. атмосфере и обрабатывают р-ром NaOH по способу Байера. Монокристаллы выращивают зонной плавкой, по методу Вернейля или Чохральского.

Синтетич.1022-32.jpgА12О3-промежут. продукт в произ-ве А1 осн. область использования, огнеупорный и абразивный материал. Его применяют также при получении керамич. резцов, электротехн. керамики. Монокристаллы-лазерный материал, опорные камни часовых механизмов, ювелирные камни. Прир. корунд-абразивный корундовые круги, наждак и огнеупорный материал. Алюмогель,1022-33.jpgА12О3 и его смесь с1022-34.jpg -А12О3 - адсорбенты для осушки газов напр., Н2, Аг, С2Н2 и жидкостей ароматич. углеводородов, керосина и др., в хроматографии; катализаторы например, дегидратации спиртов, изомеризации олефинов, разложения H2S; носители для катализаторов напр., Со-МоО3, Pd, Pt.

Мировое произ-во алюминия оксиды см. табл., существующие в газовой фазе.


===
Исп. литература для статьи «АЛЮМИНИЯ ОКСИД»: Чалый В. П., Гидроокиси металлов. К.. 1972; Строение и свойства адсорбентов и катализаторов, пер. с англ., М., 1973: Производство глинозема. 2 изд., М., 1978; Запол ьский А.К., Сернокислотная переработка высококремнистого алюминиевого сырья. К, 1981. Н. А. Калужский. Ю.А. Волохов.

Страница «АЛЮМИНИЯ ОКСИД» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Отправить сообщение об ошибке
Если нашли ошибку в тексте выделите ее мышкой и нажмите сочетание клавиш Ctrl+ENTER, укажите правильный текст без ошибки.





Похожие статьи

 НЕФТЯНЫЕ СМОЛЫ
 АУКСИНЫ
 МЕТИЛДИХЛОРФОСФИН
 ГИДРОКСИЦИТРОНЕЛЛАЛЬ
 



Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям