文章简介:
氧化铝是金属吗
不是,是金属氧化物。
氧化铝 概要
氧化铝,又称三氧化二铝,分子量102,通常称为“铝氧”,是一种白色无定形粉状物,俗称矾土,属离子晶体,成键为共价键,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/cm。
它的流动性好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。
有四种同素异构体β-氧化铝 δ- 氧化铝 γ-氧化铝 α-氧化铝 ,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。
名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum
化学式 Al₂O₃外观 白色晶状粉末或固体
物理属性
式量 101.96 amu
熔点 2303 K
沸点 3250 K
真密度 3.97 g/cm3
松装密度:0.85g/mL(325目~0)0.9g/mL(120目~325目)
晶体结构 三方晶系 (hex)
热化学属性
ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol
ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol
S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol•K
S0solid 50.9 J/mol•K
安全性
食入 低危险
吸入 可能造成刺激或肺部伤害
皮肤 低危险
眼睛 低危险
在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。
氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。
制备
强热氢氧化铝,可得无定形之白色氧化铝粉末。 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O
用途
1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色,蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。
2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝金属。
3. 氧化铝是金属铝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。
4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。
5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
6. 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。
资料刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。
氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
氧化铝制备及应用:
1、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜和含该被膜
2、α型氧化铝粉末的制造方法
3、α-氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α-氧化铝粉末
4、α-氧化铝粉末及其生产方法
5、α-氧化铝粉末及其制造方法
6、α-氧化铝及其制造方法
7、α-氧化铝粒料的制备方法
8、α-氧化铝纳米粉的制备方法
9、α-氧化铝细粉及其制造方法
10、α一氧化铝粉末的制造方法
11、β-氧化铝的制备方法
12、γ-氧化铝的制备方法
13、θ-氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体
14、拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法
15、拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺
铝在空气中燃烧和氧结合生成氧化铝,化学方程式可写为 △
4Al+3O2=点燃==2Al2O3
CAS No.: 1344-28-1
EINECS 登录号: 215-691-6
什么是氧化铝
纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.
铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.
在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用.
目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.
电解氧化铝:
工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,用简单的化学式可表示如下:
熔盐电解
主反应: Al2O3+2C ——————→ 2Al+CO2↑+CO↑ (1)
阳极 960~990℃ 阴极
副反应: AlF3+C→Al+CF3 (2)
Na3AlF3+C →Al+NaF+CF4+F2 (3)
NaF+C → Na+CF4 (4)
碳酸锂和氧化铝有什么区别
稳定性和本身材质。
1、稳定性。碳酸锂具有稳定性,而氧化铝具有不稳定性。
2、本身材质。碳酸锂主要为氧化物,而氧化铝主要为盐。
我还是不懂,氧化铝中不是含有铝元素吗?那为什么不是金属材料?
无机非金属材料(inorganic
nonmetallic
materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
所以金属氧化物不属于金属,属于无机非金属材料
氧化铝中含金银钯铂铱可以用双氧水加盐酸泡出贵金属吗?
这个理论上是可以的,但是实际操作起来,反应会非常非常的缓慢,只能萃取到很少的金属。
建议使用硝酸混合盐酸。等各种混酸的方法来提取贵金属。或者用标准的氰化钠堆浸提金术。但是氰化物的毒性非常巨大。也可以使用水银提取法,不过这个就更加危险了。每年生产的氰化物有13%都用于金的提取,这是一种工业上广泛使用的技术,使用已经超过一百年了。基本化学原理是
用氰化物把金从矿物里浸取出来生产水溶性的[Au(CN)2]-离子再用还原的方法将金提取出来。
氰化物剧毒,虽然氰化物可以在后处理中快速降解,但是一旦泄露还是会对环境有伤害。
目前这种方法在金矿提炼中还是占绝对地位,但是学术界和工业界也在寻找替代方法。
发布于 2022-07-09 21:04:32 回复
发布于 2022-07-09 22:31:08 回复
发布于 2022-07-10 01:12:15 回复