Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Алюминия окись

Алюминия окись, глинозём, Al2O3, соединение алюминия с кислородом; составная часть глин, исходный продукт для получения алюминия. Бесцветные кристаллы, tпл 2050°С, tкип выше 3000°С. Известна в двух модификациях, a и g. Из них в природе встречается a-Al2O3 в виде бесцветного минерала корунда; кристаллы a-Al2O3, окрашенные окислами др. металлов в красный цвет — рубин, и в синий — сапфир, являются драгоценными камнями. Корунд кристаллизуется в гексагональной системе, плотность 3960 кг/м3, искусственно a-Al2O3 можно получить нагреванием выше 900°С гидроокиси алюминия или его солей. При нагревании алюминиевых солей в пределах 600—900°С образуется g-Al2O3, кубическая модификация, которая выше этой температуры необратимо переходит в a-Al2O3. Известны гидратированные (водные) формы Al2O3 различного состава. К гидроокисям алюминия относятся: гидраргиллит (гиббсит) Al(OH)3, входящий в состав многих бокситов, и искусственно получаемая неустойчивая форма Al(OH)3 — байерит. Известна и неполная гидроокись алюминия — AlOOH, существующая в двух модификациях — a (диаспор) и g (бёмит).

  Алюминия окись и её гидратированные формы нерастворимы в воде, обладают амфотерными свойствами — взаимодействуют с кислотами и щелочами. Природный корунд на воздухе химически инертен и негигроскопичен. Со щелочами интенсивно реагирует около 1000°С, образуя растворимые в воде алюминаты щелочных металлов. Медленнее реагирует с SiO2 и кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов, разлагается сплавлением с KHSO4.

  Сырьём для получения алюминия окиси служат бокситы, нефелины, каолины и другое сырьё, содержащее Al. Бокситы всегда загрязнены окислами железа или кремневой кислотой. Для получения чистой алюминия окиси бокситы перерабатывают нагреванием с CaO и Na2CO3 (сухой способ) или нагреванием с едким натром в автоклавах (способ Байера). При обоих способах алюминия окись в виде алюминатов переходит в раствор, который затем разлагают пропусканием двуокиси углерода либо добавлением заранее приготовленной гидроокиси алюминия. В первом случае разложение происходит по уравнению 2[AI(OH)4]- +CO2 ® 2Al(OH)3 + CO32- + Н2O. Разложение по второму способу основано на том, что раствор алюмината, полученный при нагревании в автоклаве, метастабилен. Добавляемая гидроокись алюминия ускоряет распад алюмината: [Al(OH)4]- ® Al(OH)3 + OH-. Полученную гидроокись алюминия прокаливают при 1200°С, в результате получается чистый глинозём.

  Основное применение алюминия окиси — производство алюминия. Корунд широко используют как абразивный материал (корундовые круги, наждак), а также для изготовления керамических резцов и чрезвычайно огнеупорных материалов, в частности «плавленого глинозёма», служащего для футеровки цементных печей. Из монокристаллов корунда, полученных плавкой порошка алюминия окиси с добавками окислов Cr, Fe, Ti, V, изготовляют опорные камни в точных механизмах и ювелирные изделия.

  Дистилляцией чистого алюминия при 1650°С в атмосфере водорода, содержащей пары воды, получены «усы» (нитеобразные кристаллы) из алюминия окиси, обладающие огромной прочностью, близкой к теоретической. «Усы» из сапфира (a-Al2O3) диаметром 2—3 мкм обладают прочностью 16 Гн/м2, диаметром 10 мкм — 11 Гн/м2', «усы» больших диаметров — 6,5 —7 Гн/м2 (1 Гн/м2 = 100 кгс/м2). Введение этих «усов» в конструкционные материалы, даже при условии частичного сохранения их прочности, позволяет получить ценные материалы для ракетостроения. Металлы, армированные такими волокнами, имеют более высокую прочность не только при низких, но и при высоких температурах.

  Особым образом приготовленную т. н. активную алюминия окись в виде мелкокристаллического порошка применяют как адсорбент и катализатор, причём её адсорбционные (и каталитические) свойства в большой степени зависят от качества и обработки исходных материалов и от способа приготовления. Как адсорбент активную алюминия окись широко применяют для хроматографического анализа всевозможных органических и (реже) неорганических веществ. Гидроокиси алюминия служат для производства всевозможных его солей. Осторожным высушиванием студнеобразной гидроокиси получают алюмогель, пористое вещество, напоминающее фарфор, иногда прозрачное; алюмогель применяют в катализе; она служит одним из наиболее важных технических адсорбентов.

 

  Лит.: Лайнер А. И., Производство глинозема, М., 1961; Карролл-Порчинский Ц., Материалы будущего, пер. с англ., М., 1966.

  Ю. И. Романьков.



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн