Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Алюминия оксид

АЛЮМИНИЯ ОКСИД (глинозем) А12О3, бесцв. кристаллы; т. пл. 2044°С; т. кип. 3530 °С. Единственная стабильная до 2044°С кристаллич. модификация А. о.-http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/2/1802.jpegА12О3 (корунд): решетка ромбоэдрич., а = 0,512 нм,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/3/1803.jpeg= 55,25° (для гексагон. установки а = 0,475 нм, с = 1,299 нм, пространств. группа D63d, z = 2); плотн. 3,99 г/см3;http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/4/1804.jpegН°пл 111,4 кДж/моль; ур-ния температурной зависимости: теплоемкости С°р = = 114,4 + 12,9*10-3

Т - 34,3*105Т2 ДжДмоль*К) (298http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/5/1805.jpegТhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/6/1806.jpeg 1800 К), давления пара Igp (Па) = -54800/7+1,68 (до ~ 3500 К); температурный коэф. линейного расширения (7,2-8,6)*10-6К-1 (300http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/7/1807.jpegТhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/8/1808.jpeg1200 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
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/0/9/1809.jpeg

Модификацияhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/0/1810.jpeg-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 (http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/1/1811.jpeg и т.д.), к-рые образуются при разложении кристаллич. модификаций А1(ОН)3-гиббсита и байерита и АlOОН-бемита (см. Алюминия гидроксид). Эти процессы м.б. представлены след. схемой:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/2/1812.jpeg

Модификацияhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/3/1813.jpegА12О3 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 А.о. - алюмогель, образующийся при обезвоживании гелеобразного А1(ОН)3 и представляющий собой пористое, иногда прозрачное в-во.

А. о. не раств. в воде, хорошо раств. в расплавленном криолите. Амфотерен. С NH3-H2O не реагирует. Хим. активность синтетич. А. о. 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 иhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/4/1814.jpegА12О3, 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 А.о. - 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%http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/5/1815.jpeg 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.http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/6/1816.jpegА12О3-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,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/7/1817.jpegА12О3 и его смесь сhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/8/1/8/1818.jpeg -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 А. о. ок. 30 млн. т/год (1980). Известны также и другие А. о. (см. табл.), существующие в газовой фазе.

Лит.: 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.


Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео