в чем растворяется оксид алюминия

Оксид алюминия

Оксид алюминия
Общие
Сокращения	Корунд
Химическая формула	Al2O3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	кристаллическое
Молярная масса	101.96 г/моль
Плотность	3,99 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2044 °C
Температура кипения	2980 [1] °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	−1675.7 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1344-28-1

Оксид алюминия Al₂O₃ — в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Содержание

Свойства

Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.

Получение

Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Применение

Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.

γ-модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).

Источник

Химические свойства алюминия и основные реакции

Нахождение в природе

Физические свойства

Физические свойства алюминия хорошо изучены. Это — серебристо-белый легкий металл, плавящийся при 660°С. Он очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и раскатывается в листы. Из алюминия можно изготовить фольгу толщиной менее 0,01мм. Алюминий обладает очень большой тепло- и электропроводностью. Сплавы алюминия с различными металлами обладают большой прочностью и легкостью.

Химические свойства

Алюминий очень активный металл. В ряду напряжений он стоит после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако на воздухе он довольно устойчив, так как его поверхность покрывается очень плотной пленкой оксида, предохраняющей его от дальнейшего контакта с воздухом. Если с алюминиевой проволоки снять защитную оксидную пленку, то алюминий начнет энергично взаимодействовать с кислородом и водяными парами воздуха, превращаясь в рыхлую массу гидроксида алюминия. Эта реакция сопровождается выделением тепла. Очищенный от защитной оксидной пленки алюминий взаимодействует с водой с выделением водорода:

Алюминий хорошо растворим в разбавленных серной и соляной кислотах:

Разбавленная азотная кислота на холоду пассивирует алюминий, но при нагревании алюминий растворяется в ней с выделением монооксида азота, гемиоксида азота, свободного азота или аммиака, например:

Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий.
Так как оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, то алюминий легко растворяется в водных растворах всех щелочей, кроме гидроксида аммония:

Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с галогенами, кислородом и всеми неметаллами. Для начала реакций необходимо нагревание. В дальнейшем реакции протекают очень интенсивно и сопровождаются выделением большого количества тепла:

Сульфид алюминия может существовать только в твердом виде. В водных растворах он подвергается полному гидролизу с образованием гидроксида алюминия и сероводорода:

Алюминий легко отнимает кислород и галогены у оксидов и солей других металлов. Реакция сопровождается выделением большого количества тепла:

Процесс восстановления металлов из их оксидов алюминием называется алюмотермией. Алюмотермией пользуются при получении некоторых редких металлов, которые образуют прочную связь с кислородом (ниобий, тантал, молибден, вольфрам и др.).
Смесь мелкого порошка алюминия и магнитного железняка называется термитом. После поджигания термита с помощью специального запала реакция протекает самопроизвольно и температура смеси повышается до 3500°С. Железо при такой температуре находится в расплавленном состоянии. Эту реакцию используют для сваривания рельсов.

Получение

Впервые алюминий был получен восстановлением хлорида алюминия металлическим натрием:

В настоящее время его получают электролизом расплавленных солей. В качестве электролита служит расплав, содержащий 85— 90% комплексной соли 3NaF • A1F₃ (или Na₃AlFe) — криолита и 10–15% оксида алюминия Al₂O₃ — глинозема. Такая смесь плавится при температуре около 1000°С. При растворении в расплавленном криолите глинозем ведет себя как соль алюминия и алюминиевой кислоты и диссоциирует на катионы алюминия и анионы кислотного остатка алюминиевой кислоты:

При пропускании электрического тока катионы алюминия и натрия движутся к катоду — графитовому корпусу ванны, покрытому на дне слоем расплавленного алюминия, получаемого в процессе электролиза. Так как алюминий менее активен, чем натрий, то он восстанавливается в первую очередь. Восстановленный алюминий в расплавленном состоянии собирается на дне ванны, откуда его периодически выводят.
Анионы AlO₃ 3− и A1F₆ 3− движутся к аноду — графитовым стержням или болванкам. На аноде в первую очередь разряжается анион AlO₃ 3− :

Применение

Алюминий находит самое широкое применение. Он используется в электротехнике, его сплавы, отличаясь большой легкостью и прочностью, применяются в самолето- и машиностроении, он все больше вытесняет стали в производстве теплообменных аппаратов, из него изготовляют фольгу, применяемую в радиотехнике и для упаковки пищевых продуктов. Алюминием покрывают стальные и чугунные изделия в целях предохранения их от коррозии: изделия нагревают до 1000° С в смеси алюминиевого порошка (49%), оксида алюминия (49%) и хлорида аммония (2%). Этот процесс называется алитированием. Алитированные изделия выдерживают нагревание°С, не подвергаясь коррозии.

Оксид алюминия Al₂O₃

Представляет собой белое вещество, обладающее высокой температурой плавления (2050°С). В природе оксид алюминия встречается в виде корунда и глинозема. Иногда встречаются прозрачные кристаллы корунда красивой формы и окраски. Корунд, окрашенный соединениями хрома в красный цвет, называют рубином, а окрашенный соединениями титана и железа в синий цвет — сапфиром. Рубин и сапфир являются драгоценными
камнями. В настоящее время их довольно легко получают искусственно.
Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, но он не растворяется в воде, кислотах и щелочах. При кипячении оксида алюминия в концентрированном растворе щелочи он частично переходит в раствор. Оксид алюминия переводят в растворимое состояние сплавлением со щелочами или с пиросульфатом калия:

Полученные сплавы растворяются в воде. При сплавлении оксида алюминия с поташом или содой образуются алюминаты, которые легко растворяются в воде:

Природный корунд — очень твердое вещество. Он применяется для изготовления наждачных кругов и шлифовальных порошков. Рубин используют для изготовления втулок часовых и других точных механизмов.
Глинозем используется как сырье для получения алюминия. Обезвоженный оксид алюминия применяется как адсорбент при очистке и разделении органических веществ методом хроматографии.

Гидроксид алюминия Al (ОН)₃

Представляет собой белое вещество, которое при нагревании теряет воду, превращаясь оксид алюминия. Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами. Свежеосажденный гидроксид легко растворяется в кислотах и щелочах (кроме гидроксида аммония):

Гидроксид алюминия является слабым основанием и еще более слабой кислотой, поэтому соли алюминия находятся в растворе только в присутствии избытка кислоты, а алюминаты — только в присутствии избытка щелочи. При разбавлении растворов водой эти соединения сильно гидролизуют.
Высушенный гидроксид алюминия теряет часть воды, не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах и этим напоминает оксид алюминия.
Гидроксид алюминия обладает свойством поглощать различные вещества, поэтому его применяют при очистке воды.

Источник

Оксид алюминия(III)

Оксид алюминия(III)

Оксид алюминия
Общие
Сокращения	Корунд
Химическая формула	Al2O3
Молярная масса	101.96 г/моль
Физические свойства
Плотность вещества	3.97 г/см³
Состояние (ст. усл.)	кристаллическое
Термические свойства
Температура плавления	2054 °C
Температура кипения	2980 [1] °C
Энтальпия (ст. усл.)	−1675.7 кДж/моль
Классификация
номер CAS	1344-28-1

Оксид алюминия Al₂O₃ — в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Содержание

Свойства

бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.

Получение

Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Применение

Оксид алюминия (α-Al₂O₃), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются, как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α-оксид алюминия любой окраски кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся дороже, хотя по виду и не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал.
Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.

Примечания

См. также

Ссылки

Арсенид алюминия (AlAs) • Диборид алюминия (AlB₂) • Додекаборид алюминия (AlB₁₂) • Бромид алюминия (AlBr₃) • Монохлорид алюминия (AlCl) • Хлорид алюминия (AlCl₃) • Монофторид алюминия (AlF) • Фторид алюминия (AlF₃) • Гидрид алюминия (AlH₃) • Иодид алюминия (AlI₃) • Нитрид алюминия (AlN) • Нитрат алюминия (Al(NO₃)₃) • Монооксид алюминия (AlO) • Гидроксид алюминия (Al(OH)₃) • Оксинитрид алюминия (AlON) • Фосфид алюминия (AlP) • Фосфат алюминия (AlPO₄) • Антимонид алюминия (AlSb) • Молибдат алюминия (Al₂(MoO₄)₃) • Оксид алюминия (Al₂O₃) • Сульфид алюминия (Al₂S₃) • Сульфат алюминия (Al₂(SO₄)₃) • Селенид алюминия (Al₂Se₃) • Силикат алюминия (Алюмосиликаты) (Al₂SiO₅) • Карбид алюминия (Al₄C₃)

Полезное

Смотреть что такое «Оксид алюминия(III)» в других словарях:

Оксид алюминия (III) — Оксид алюминия Общие Сокращения Корунд Химическая формула Al2O3 Молярная масса 101.96 г/моль … Википедия

Хлорид алюминия (III) — AlCl3· 6H2O Хлорид алюминия (хлористый алюминий) AlCl3 соль. Свойства Бесцветные кристаллы, плотностью 2,44 г/см³. При обычном давлении возгоняется при 183 °C (под давлением плавится при 192,6 °C). В воде хорошо растворим (44,38 г в 100 г H2O… … Википедия

Хлорид алюминия(III) — AlCl3· 6H2O Хлорид алюминия (хлористый алюминий) AlCl3 соль. Свойства Бесцветные кристаллы, плотностью 2,44 г/см³. При обычном давлении возгоняется при 183 °C (под давлением плавится при 192,6 °C). В воде хорошо растворим (44,38 г в 100 г H2O… … Википедия

Оксид-сульфат титана — Общие Систематическое наименование Оксид сульфат титана Традиционные названия Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила Химическая формула TiOSO4 Физические свойства … Википедия

Оксид кобальта(II) — Общие Систематическое наименование оксид кобальта(II) Традиционные названия окись кобальта Химическая формула CoO Физические свойства Состояние ( … Википедия

Оксид — (окисел, окись) соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся… … Википедия

АЛЮМИНИЯ СЕМЕЙСТВО — ПОДГРУППА IIIA. СЕМЕЙСТВО АЛЮМИНИЯ БОР, АЛЮМИНИЙ, ГАЛЛИЙ, ИНДИЙ, ТАЛЛИЙ Внешняя электронная конфигурация у всех элементов подгруппы s2p1, но наличие внутренней электронной структуры типа электронной конфигурации благородного газа у B и Al и… … Энциклопедия Кольера

Трифторид алюминия — Трифторид алюминия … Википедия

Сульфат алюминия-калия — Общие Систематическое наименование Сульфат алюминия калия Традиционные названия Сернокислый алюминий калий Химическая формула KAl(SO4)2 Физические свойства Мо … Википедия

Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии — 4.2. Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии Спектральному методу предшествует перевод анализируемой пробы в пятиокись ниобия. Метод основан на измерении интенсивности линий… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

OSHA 15 мг / м 3 (общая пыль)
OSHA 5 мг / м 3 (вдыхаемая фракция)
ACGIH / TLV 10 мг / м 3

СОДЕРЖАНИЕ

Естественное явление

Характеристики

Оксид алюминия был исключен из списков химических веществ Агентства по охране окружающей среды США в 1988 году. Оксид алюминия внесен в список токсичных выбросов Агентства по охране окружающей среды, если он имеет волокнистую форму.

Амфотерный характер

Состав

Производство

Твердое вещество Al (OH) ₃ Гиббсит затем прокаливают (нагревают до более чем 1100 ° С) с получением оксида алюминия:

Приложения

Наполнители

Оксид алюминия, будучи довольно химически инертным и белым, является предпочтительным наполнителем для пластмасс. Оксид алюминия является обычным ингредиентом солнцезащитных кремов, а иногда также присутствует в косметических средствах, таких как румяна, губная помада и лак для ногтей.

Стакан

Катализ

Оксид алюминия катализирует множество реакций, которые используются в промышленности. В своем самом крупномасштабном применении оксид алюминия является катализатором в процессе Клауса для преобразования отходящих газов сероводорода в элементарную серу на нефтеперерабатывающих заводах. Это также полезно для дегидратации спиртов до алкенов.

Очистка газа

Оксид алюминия широко используется для удаления воды из газовых потоков.

Абразивный

Покрасить

Чешуйки оксида алюминия используются в красках для создания отражающих декоративных эффектов, например, в автомобильной или косметической промышленности.

Композитное волокно

Бронежилет

В некоторых доспехах используются керамические пластины из оксида алюминия, обычно в сочетании с основой из арамида или СВМПЭ для достижения эффективности против большинства угроз, связанных с винтовками. Керамическая броня из глинозема легко доступна для большинства гражданских лиц в юрисдикциях, где это разрешено законом, но не считается военным.

Защита от истирания

Оксид алюминия можно выращивать как покрытие на алюминии путем анодирования или плазменного электролитического окисления (см. «Свойства» выше). И твердость, и стойкость к истиранию покрытия обусловлены высокой прочностью оксида алюминия, однако пористый слой покрытия, полученный с помощью обычных процедур анодирования постоянным током, находится в диапазоне твердости C 60-70 по шкале Роквелла, что сравнимо только с закаленной углеродистой сталью. сплавы, но значительно уступающие по твердости природному и синтетическому корунду. Вместо этого при плазменном электролитическом окислении покрытие является пористым только на поверхностном оксидном слое, в то время как нижние оксидные слои намного более компактны, чем при стандартных процедурах анодирования постоянным током, и имеют более высокую кристалличность из-за того, что оксидные слои переплавляются и уплотняются для получения α- Кластеры Al2O3 с гораздо более высокими значениями твердости покрытия около 2000 по Виккерсу.

Глинозем используется для изготовления плиток, которые крепятся внутри линий пылевидного топлива и дымоходов на угольных электростанциях для защиты участков с высоким износом. Они не подходят для участков с высокими ударными нагрузками, так как эти плитки хрупкие и легко ломаются.

Электрическая изоляция

H ₂ O в указанной выше реакции может быть заменен озоном (O ₃ ) в качестве активного окислителя, и тогда протекает следующая реакция:

Пленки Al ₂ O _3, полученные с использованием O _3, показывают в 10–100 раз меньшую плотность тока утечки по сравнению с пленками, полученными с использованием H ₂ O.

Другой

Он используется в качестве сцинтиллятора и дозиметра для радиационной защиты и терапии благодаря своим оптически стимулированным люминесцентным свойствам.

Изоляция для высокотемпературных печей часто изготавливается из оксида алюминия. Иногда в изоляции содержится различное процентное содержание кремнезема в зависимости от температурного режима материала. Изоляция может изготавливаться в виде одеяла, плиты, кирпича и волокнистого материала для различных областей применения.

Большинство керамических глазков на удилищах представляют собой круглые кольца из оксида алюминия.

Оксид алюминия также используется для покрытия стоек в индустрии мотокросса и маунтинбайка. Это покрытие в сочетании с дисульфатом молибдена обеспечивает долговременную смазку поверхности.

Источник

Алюминий

Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре. Свойства алюминия позволяют активно применять в составе металлоконструкций: он легкий, мягкий, поддается штамповке, обладает высокой антикоррозийной устойчивостью.

Для алюминия характерна высокая химическая активность, отличается также высокой электро- и теплопроводностью.

Основное и возбужденное состояние

При переходе атома алюминия в возбужденное состояние 2 электрона s-подуровня распариваются, и один электрон переходит на p-подуровень.

Природные соединения

Получение

Химические свойства

При комнатной температуре реагирует с галогенами (кроме фтора) и кислородом, покрываясь при этом оксидной пленкой.

Al + Br₂ → AlBr₃ (бромид алюминия)

При нагревании алюминий вступает в реакции с фтором, серой, азотом и углеродом.

Al + F₂ → (t) AlF₃ (фторид алюминия)

Al + S → (t) Al₂S₃ (сульфид алюминия)

Al + N₂ → (t) AlN (нитрид алюминия)

Al + C → (t) Al₄C₃ (карбид алюминия)

С помощью алюминотермии получают Fe, Cr, Mn, Ca, Ti, V, W.

Оксид алюминия

Проявляет амфотерные свойства: реагирует и с кислотами, и с основаниями.

Al₂O₃ + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия)

Гидроксид алюминия

Проявляет амфотерные свойства. Реагирует и с кислотами, и с основаниями. Вследствие нерастворимости гидроксид алюминия не реагирует с солями.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник