Dzielić:
Struktura chemiczna tlenku glinu (Al2O3), zastosowania, właściwości
The tlenek glinu (Al2O3 o wzorze chemicznym), zwany także tlenkiem glinu, tlenkiem glinu, korundem lub trójtlenkiem glinu, jest tlenkiem metalu, który powstaje w wyniku reakcji metalu z tlenem (O). Znany jest również jako tlenek zasadowy, dla łatwości tworzenia wodorotlenków, gdy reagują z wodą.
Dzieje się tak, ponieważ aluminium z rodziny IIIA układu okresowego ma tendencję do uzyskiwania elektronów o ostatnim poziomie energii. Ta tendencja wynika z jej metalicznego charakteru i niskiej elektroujemności (1,61 w skali Paulinga), która nadaje jej właściwości elektropozytywne i przekształca ją w kation..
W przeciwieństwie do tego, tlen jest niemetalem i jest bardziej elektroujemny z powodu jego wysokiej elektroujemności (3,44 w skali Paulinga). Dlatego ma tendencję do stabilizowania energii elektronicznej swojego ostatniego poziomu poprzez akceptację elektronów, co czyni go anionem.
Powstałe wiązania są mocnymi wiązaniami, co daje wielką wytrzymałość tlenku glinu. W naturze aluminium nie występuje w rodzimej postaci, takiej jak złoto, srebro, miedź, siarka i węgiel (diament).
Oznacza to, że aluminium nie jest łączone z żadnym innym elementem; Metal ten jest mieszany ze związkami tworzącymi tlen, takimi jak korund lub szmergiel, które są wysoce odpornymi i ściernymi związkami.
Indeks
- 1 Formuła i struktura chemiczna
- 2 Właściwości fizyczne
- 3 Właściwości chemiczne
- 4 zastosowania
- 5 referencji
Formuła i struktura chemiczna
Wzór cząsteczkowy: Al2O3
Właściwości fizyczne
- Jest dostępny w handlu jako biały proszek, bezwonny i nietoksyczny.
- Jako związek mineralny odpowiada grupie hematytu. Jest to bardzo twardy materiał o wysokiej odporności na zużycie, dlatego jest używany jako materiał ścierny.
- Łatwo przewodzi prąd elektryczny i jest również dobrym przewodnikiem termicznym.
- Jest odporny na reakcje z kwasami i zasadami w wysokich temperaturach.
- Może występować w różnych kolorach: czerwonym lub rubinowym (gdzie jony glinu zostały zastąpione przez Cr3+), żółty, różowy, szafirowy niebieski, fioletowy, zielony, szary, a nawet bezbarwny.
- Jego jasność jest szklista lub adamantine (diament)
- Ze względu na swoją twardość ma bardzo delikatny biały pasek.
- Jego twardość w skali Mohsa wynosi 9. Oznacza to, że może zarysować inne minerały o mniejszej twardości niż to; nie może jednak porysować diamentu o twardości 10 w tej samej skali.
- Jego gęstość wynosi 3,96 g / cm3
- Jego masa cząsteczkowa (masa molowa) wynosi 101,96 g / mol.
- Jego temperatura topnienia wynosi 2040 ° C.
- Jego temperatura wrzenia wynosi 2977 ° C.
- Jest nierozpuszczalny w wodzie.
Właściwości chemiczne
Tlenek glinu nie reaguje z wodą, chyba że jest w obecności silnej zasady.
Jednak gdy reaguje z kwasami zachowuje się tak, jakby był bazą:
Pokazuje także właściwości kwasu, gdy reaguje z zasadami:
Chociaż w tej reakcji nie powstaje woda, uważa się ją za zasadę kwasową, ponieważ Al2O3 neutralizuje NaOH. Dlatego Al2O3 Jest klasyfikowany jako tlenek amfoteryczny, ponieważ ma obie właściwości: kwasową i zasadową.
W tworzeniu alkenów i cykloalkenów jedną z najczęściej stosowanych form w przemyśle i laboratorium jest odwodnienie alkoholi.
W tym celu opary alkoholu cyrkulują na gorącym katalizatorze z tlenku glinu lub tlenku glinu (Al2O3); w tym przypadku jest to kwas Lewisa.
Używa
- Tlenek glinu jest stosowany w przemyśle do uzyskiwania aluminium.
- Jest stosowany jako materiał ceramiczny ze względu na jego wysoką odporność na korozję w wysokich temperaturach i na zużycie.
- Jest stosowany jako izolator termiczny, zwłaszcza w ogniwach elektrolitycznych.
- Ma zdolność wchłaniania wody, dzięki czemu nadaje się do stosowania jako środek suszący.
- Jest stosowany jako czynnik katalityczny w reakcjach chemicznych
- Ze względu na wysoką stabilność termiczną jest stosowany jako utleniacz w reakcjach chemicznych przeprowadzanych w wysokich temperaturach.
- Zapobiega utlenianiu katody i końcówek anodowych w ogniwie elektrolitycznym.
- Ze względu na dużą twardość i odporność jest stosowany w stomatologii do przygotowywania elementów dentystycznych.
- Jest to dobry izolator elektryczny w świecach zapłonowych pojazdów pracujących z benzyną.
- Jest szeroko stosowany w młynach kulowych do przygotowywania ceramiki i emalii.
- Ze względu na niewielką wagę, w procesach inżynieryjnych wykorzystywany jest do produkcji samolotów.
- Ze względu na wysoką temperaturę wrzenia stosuje się go do produkcji przyborów kuchennych, takich jak patelnie i materiały ogniotrwałe.
- Jest on stosowany w oprzyrządowaniu maszyn do badań termicznych.
- W przemyśle elektronicznym jest on wykorzystywany do produkcji elementów pasywnych do połączeń elektrycznych oraz do produkcji rezystorów i kondensatorów.
- Służy do produkcji wypełniaczy do spawania.
- Tlenek glinu stosuje się do powlekania tlenku tytanu (pigmentu używanego do farb i papierów z tworzyw sztucznych). Zapobiega to reakcjom środowiska i tego typu pigmentów, które nie rozkładają się ani nie rdzewieją.
- Jest stosowany jako środek ścierny w pastach do zębów.
- Jest stosowany w hemodializie.
- Jako dodatek w przemyśle spożywczym, ponieważ jest stosowany jako środek dyspergujący.
- Jest to środek antyperspiracyjny dezodorantów.
- Tlenek glinu był stosowany jako materiał ortopedyczny. Ponieważ jest to obojętny i porowaty materiał, nadaje się do stosowania w tego typu implantach. Implanty te umożliwiają wzrost naczyń krwionośnych, dlatego fibroblasty i osteoblasty szybko proliferują w tym materiale.
- Implant bioceramiczny wykonany jest z tlenku glinu. Jest lekki i ma jednolitą strukturę porów, bardzo dobrze ze sobą połączone. Struktura mikrokrystaliczna jest gładsza niż szorstka powierzchnia. Po okresie pooperacyjnym wykazuje mniejszą palność w porównaniu z innymi materiałami stosowanymi do implantów.
- Płatki tlenku glinu wytwarzają efekty odblaskowe wewnątrz farb używanych w samochodach.
- W niektórych rafineriach tlenek glinu jest stosowany do przekształcania toksycznych gazów siarkowodoru w siarkę elementarną.
- Forma tlenku glinu, zwana aktywowanym tlenkiem glinu, ma ogromne zalety w oczyszczaniu ścieków, takich jak warstwy wodonośne, ze względu na jego zdolność do adsorbowania wielu zanieczyszczeń szkodliwych dla środowiska, a także do filtrowania odpadów, które są rozpuszczone w wodzie i to jest większy niż rozmiar porów blach z tlenku glinu.
Referencje
- Chang, R; Chemia, 1992, (czwarte wydanie), Meksyk. McGraw-Hill Interamericana de México.
- Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Chemia organiczna, (czwarte wydanie), Meksyk, McGraw-Hill de México
- Kinjanjui, L., (s.f) Właściwości i zastosowania tlenku glinu,To wciąż działa, Odzyskany, itstillworks.com
- Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S. ”i„ Klaas de G., (1994). Rola uwodnionej krzemionki, dwutlenku tytanu i tlenku glinu w indukowaniu apatytu na implantach. Journal of Biomedicals materials Badania. Tom 18, str. 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
- Kompletny przewodnik po skałach, minerałach i kamieniach szlachetnych., Mineral.net., Odzyskany, minerals.net
- LaNore, S. (2017), Charakterystyka fizyczna tlenku glinu, Nauka,Odzyskany, sciencing.com