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
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


АЛЮМИНИЯ ОКСИД

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 АЛЮМИНИЯ
Оксиды алюминия

Модификация1022-25.jpg-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 Аl(ОН)3-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 - алюмогель, образующийся при обезвоживании гелеобразного А1(ОН)3 и представляющий собой пористое, иногда прозрачное в-во.

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 алюминия оксида - бокситы, нефелины, алуниты и др. (см. Алюминии^ При соотношении в рудах А12О3 :SiO2 > 6-7 их перерабатывают по способу Байера (осн. метод), при Al2O3 : 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 А1(ОН)3. 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 А1(ОН)3 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 оксида ок. 30 млн. т/год (1980). Известны также и другие 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.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн