Aluminiumoxide (Al2O3) Chemische structuur, toepassingen, eigenschappen

de aluminiumoxide (Al₂O₃ van chemische formule), ook alumina, aluminiumoxide, korund of aluminiumtrioxide genoemd, is een metaaloxide dat wordt geproduceerd uit de reactie tussen een metaal en zuurstof (O). Het is ook bekend als basisch oxide, voor het gemak van het vormen van hydroxiden wanneer ze reageren met water.

Dit komt omdat het aluminium dat zich in de IIIA-familie van het periodiek systeem bevindt de neiging heeft om de elektronen van het laatste energieniveau op te leveren. Deze neiging is te wijten aan het metaalachtige karakter en de lage elektronegativiteit (1,61 op de Pauling-schaal), die het elektropositieve eigenschappen geeft en het omzet in een kation..

Daarentegen is zuurstof een niet-metaal en is het meer elektronegatief vanwege de hoge elektronegativiteit (3,44 op de Pauling-schaal). Daarom neigt het ertoe de elektronische energie van zijn laatste niveau te stabiliseren door de acceptatie van elektronen, waardoor het een anion wordt.

De gevormde bindingen zijn sterke bindingen, wat het aluminiumoxide grote sterkte geeft. In de natuur wordt aluminium niet in de oorspronkelijke vorm aangetroffen, zoals goud, zilver, koper, zwavel en koolstof (diamant).

Dit betekent dat aluminium niet wordt gecombineerd met een ander element; Dit metaal wordt gemengd met zuurstofvormende verbindingen zoals korund of amaril, die zeer resistente en schurende verbindingen zijn.

index

• 1 Formule en chemische structuur
• 2 Fysieke eigenschappen
• 3 Chemische eigenschappen
• 4 Gebruik
• 5 Referenties

Formule en chemische structuur

Molecuulformule: Al₂O₃

Fysieke eigenschappen

- Het wordt commercieel gevonden als een wit poeder, geurloos en niet-toxisch.

- Als een minerale verbinding komt het overeen met de groep van hematiet. Het is een zeer hard materiaal met een hoge slijtvastheid, dus het wordt gebruikt als een schurend materiaal.

- Het geleidt gemakkelijk elektriciteit en is ook een goede thermische geleider.

- Het is bestand tegen reacties met zuren en basen bij hoge temperaturen.

- Het kan in verschillende kleuren verschijnen: rood of robijn (waarbij aluminiumionen zijn vervangen door Cr³⁺), geel, roze, saffierblauw, paars, groen, grijs en zelfs kleurloos.

- De helderheid is glasachtig of adamantine (diamant)

- Het heeft een zeer delicate witte streep vanwege zijn hardheid.

- Zijn hardheid op de schaal van Mohs is 9. Dit betekent dat u kunt andere mineralen minder harde krassen dan hij; het kan echter de diamant met een hardheid van 10 op dezelfde schaal niet bekrassen.

- De dichtheid is 3,96 g / cm³

- Het molecuulgewicht (molaire massa) is 101,96 g / mol.

- Het smeltpunt is 2040 ° C.

- Het kookpunt is 2977 ° C.

- Het is onoplosbaar in water.

Chemische eigenschappen

Aluminiumoxide reageert niet met water tenzij het zich in de aanwezigheid van een sterke base bevindt.

Wanneer het echter reageert met zuren, gedraagt ​​het zich alsof het een basis is:

Het vertoont ook zure eigenschappen wanneer het reageert met basen:

Hoewel water niet wordt gevormd in deze reactie, wordt het als zuur-base beschouwd omdat Al₂O₃ neutraliseert NaOH. Daarom is de Al₂O₃ Het is geclassificeerd als een amfoteer oxide omdat het beide eigenschappen heeft: zuur en basisch.

Bij de vorming van alkenen en cycloalkenen is een van de meest gebruikte vormen in de industrie en het laboratorium door dehydratie van alcoholen.

Hiervoor wordt alcoholdamp gecirculeerd op een hete katalysator van aluminiumoxide of aluminiumoxide (Al₂O₃); in dit geval wordt het beschouwd als een Lewis-zuur.

toepassingen

- Alumina wordt in de industrie gebruikt om aluminium te verkrijgen.

- Het wordt gebruikt als een keramisch materiaal voor zijn hoge weerstand tegen corrosie bij hoge temperaturen en slijtage.

- Het wordt gebruikt als thermische isolator, vooral in elektrolytische cellen.

- Het heeft de capaciteit om water te absorberen, waardoor het geschikt is voor gebruik als een droogmiddel.

- Het wordt gebruikt als een katalytisch middel bij chemische reacties

- Vanwege de hoge thermische stabiliteit wordt het gebruikt als oxidatiemiddel bij chemische reacties die worden uitgevoerd bij hoge temperaturen.

- Voorkomt de oxidatie van kathode- en anodeklemmen in een elektrolytische cel.

- Vanwege de grote hardheid en weerstand, wordt het gebruikt in de tandheelkunde voor de voorbereiding van tandheelkundige stukken.

- Het is een goede elektrische isolator in de bougies van voertuigen die met benzine werken.

- Het wordt veel gebruikt in kogelmolens voor de bereiding van keramiek en email.

- Vanwege het geringe gewicht wordt het in engineeringprocessen gebruikt om vliegtuigen te maken.

- Vanwege het hoge kookpunt, wordt het gebruikt voor het maken van keukengereedschap zoals braadpannen en vuurvast.

- Het wordt gebruikt in de instrumentatie van thermische testmachines.

- In de elektronica-industrie wordt gebruikt bij de vervaardiging van passieve componenten voor elektrische verbinding en de vervaardiging van weerstanden en condensatoren.

- Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van vulmiddelen voor lassen.

- Aluminiumoxide wordt gebruikt voor het coaten van titaniumoxide (pigment dat wordt gebruikt voor verven en plastic papieren). Dit voorkomt reacties tussen de omgeving en dit type pigmenten, die niet ontleedt of roest.

- Het wordt gebruikt als een schuurmiddel in tandpasta's.

- Het wordt gebruikt bij hemodialyse.

- Als additief in de voedingsindustrie, omdat het wordt gebruikt als dispergeermiddel.

- Het is een anti-transpiratiemiddel van deodorants.

- Aluminiumoxide is gebruikt als orthopedisch materiaal. Omdat het een inert en poreus materiaal is, is het geschikt voor gebruik in dit type implantaat. Deze implantaten maken fibrovascular ingroei, zodat fibroblasten en osteoblasten prolifereren snel in dit materiaal.

- Het biokeramische implantaat is gemaakt met aluminiumoxide. Het is licht van gewicht en heeft een uniforme poriestructuur die zeer goed met elkaar is verbonden. De microkristallijne structuur is gladder dan het ruwe oppervlak. Het vertoont minder ontvlambaarheid na een postoperatieve periode in vergelijking met andere materialen die voor implantaten worden gebruikt.

- Aluminiumoxidevlokken produceren reflecterende effecten in verven die worden gebruikt voor auto's.

- In sommige raffinaderijen wordt aluminiumoxide gebruikt om de giftige gassen van waterstofsulfide om te zetten in elementaire zwavel.

- De vorm van aluminiumoxide, actief aluminiumoxide genoemd, heeft grote voordelen bij de behandeling van afvalwater, zoals watervoerende lagen, omdat het in staat is om veel verontreinigende stoffen die schadelijk zijn voor het milieu te adsorberen, en om afvalmateriaal dat in water is opgelost te filteren en dat is groter dan de poriegrootte van alumina vellen.

referenties

1. Chang, R; chemie, 1992, (vierde editie), Mexico. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Organische chemie, (vierde editie), Mexico, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Eigenschappen en toepassingen van aluminiumoxide,Het werkt nog steeds, Hersteld, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S., "en" Klaas de G., (1994). De rol van gehydrateerd silica, titania en alumina bij het induceren van apatiet op implantaten. Journal of Biomedicals materials Research. Volume 18, pp. 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Complete informatiegids voor rotsen, mineralen en edelstenen., Mineral.net., Hersteld, minerals.net
6. LaNore, S. (2017), Fysieke kenmerken van aluminiumoxide, sciencing,Hersteld, sciencing.com