أكسيد الألومنيوم

أكسيد الألومنيوم
Aluminium oxide
تمييز
رقم CAS	[1344-28-1]
PubChem	9989226
رقم RTECS	BD120000
كود ATC	D10AX04
SMILES	[Al+3].[Al+3].[O-2].[O-2].[O-2];
InChI	InChI=1/2Al.3O/q2+3;3-2
الخصائص
الصيغة الجزيئية	Al2O3
كتلة مولية	101.95 g mol-1
المظهر	white solid ;
الرائحة	odorless
الكثافة	3.95–4.1 g/cm3
نقطة الانصهار	2072 °C
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء	insoluble
قابلية الذوبان	insoluble in diethyl ether ; practically insoluble in ethanol
التوصيل الحراري	30 W·m−1·K−1
معامل الانكسار (nD)	nω=1.768–1.772 ; nε=1.760–1.763 ; Birefringence 0.008
البنية
البنية البلورية	Trigonal, hR30, space group = R3c, No. 167
إحداثية	octahedral
الكيمياء الحرارية
للتشكل ΔfHo298	−1675.7 kJ·mol−1
entropy So298	50.92 J·mol−1·K−1
المخاطر
تبويب الاتحاد الاوروپي (DSD)	Not listed.
(معيـَّن النار)
نقطة الوميض	non-flammable
مركبات ذا علاقة
أنيونات أخرى	aluminium hydroxide
كاتيونات أخرى	boron trioxide; gallium oxide; indium oxide; thallium oxide
	ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
	verify (what is ?)
	مراجع الجدول

وليد خليفة

ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا الموضوع

أكسيد الألومنيوم هوأكسيد أمفوتيري للألومنيوم، صيغته الكيميائية Al₂O₃. ويشيع الإشارة إليه بأسماء الألومينا أوالزفير أوألوكسيت aloxite في أوساط التعدين والسيراميك وفهم المواد. ويتم انتاجها عبر عملية باير من البوكسيت. أبرز استخداماتها هوانتاج فلز الألومنيوم، إلا أنها تستخدم أيضاً ككاشط لصلادتها وكمادة حرارية لارتفاع نقطة انصهارها.

التواجد الطبيعي

الكورندم هوأكثر الصيغ البلورية شيوعاً لأكسيد الألومنيوم، الياقوت والزفير هما صيغ أقل شيوعاً بكثير للكورندم ويأخذوا ألوانهم المميزة من الشوائب. وتوجد أيضًا مع مواد أخرى، في خام البوكسيت الذي يعد مصدرًا رئيسيًا للألومينا التي يصنع منها المنتجون الألومنيوم.

الخصائص

Aluminium oxide in its powdered form.

الألومينا عالية النقاوة المنتجة بعملية "باير" متاحة في صورة متفاعلة أومتكلسة، وتباع الأخيرة تحت الاسم التجارى "ألومينا صفيحية". والألومينا المصهورة متاحة أيضاً كمنتج مصنوع من البوكسيت، الذى رُكِّز أثناء الصهر بإزالة الحديد والسليكا في صورة حديد سليكونى (فروسليكون). وقد تصنع رُتَب خاصة من الألومينا من منتجات عملية باير. يوضح شكل 1 رسم تخطيطى لعملية "باير"، ويوضح شكل 2 منتجاتها واستخداماتها المتنوعة. وفى العموم تستخدم الألومينات المتكلسة لتعزيز ترابط الحراريات أثناء التصنيع أوالاستخدام، بينما تشكل المنتجات الصفيحية والمصهورة ركامات شديدة الاستقرار. وتتكون الألومينا الصفيحية بالتكليس في 1925 ْم، بينما تتكون الألومينا المصهورة الأكثر كثافة بالصهر الكلى ثم التجميد السريع. وبالإضافة إلى ذلك فحبيبات الموليت المصهورة عالية النقاوة المصنوعة من خلائط الألومينا عالية الجودة والسليكا متاحة أيضاً. يوضح جدولثمانية خصائص الألومينات المتنوعة.

البنية البلورية

Corundum from البرازيل, size about 2x3 cm.

توجد الألومينا في أشكال بلورية متعددة. ولهذه الأشكال الصيغة الكيميائية نفسها، ولكنها تختلف في انتظام ذرات الألومنيوم والأكسجين. ويمكن تغيير هذه الأشكال المتنوعة من شكل إلى آخر عن طريق تسخينها لدرجة حرارة معينة. يوجد على شكل نمطين يختلفان عن بعضهما في البنية البلورية ، وبالتالي يختلفان أيضاً في الخصائص الفيزيائية والكيميائية بالإضافة إلى التطبيقات، وهما النمط ألفا α والنمط گاما γ .

α-أكسيد الألمنيوم

الخواص

يكون α-أكسيد الألمنيوم على شكل بلورات بيضاء قاسية، لا تنحل لا في الأحماض ولا الأسس، ولا تظهر أي شغف للرطوبة (استرطاب).

التحضير

يتم الحصول على α-أكسيد الألمنيوم من تسخين هيدروكسيد الألمنيوم فوق 1100°س

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

الاستخدامات

انتاج الألومينا عام 2005

تستخدم الألومينا المنقاة استخدامًا واسعًـا كمادة كاشطـة، تستخـدم للطــحن أوالتلمـيع. وتقاوم الألومـينا درجـات الحرارة العالية. وهي موصِّل رديء للكهـرباء، ولهذا فهي تستخدم في تبطين الأفران وفي العوازل الكهربائية. يستخدم المنتجون صلصالاً أبيض يسمى الكاولين، وهويهجرب من الألومينا والسليكا والماء، في صنـاعة أواني الخـزف الصـيني. ويستـخدم الكاولــين أيضًا في إنتاج الدهان والورق ومنتجات أخرى.

نظراً لصلابة مركب α-أكسيد الألمنيوم (قساوةتسعة على مقياس موس) فإنه يستخدم في معدات صقل وتلميع المعادن. كما يستخدم المركب في خلق الأجهزة المخبرية المعدة لتحمل درجات حرارة عالية مثل البواتق.

γ-أكسيد الألمنيوم

يتشكل γ-أكسيد الألمنيوم من تسخين هيدروكسيد الألمنيوم إلى حوالي 400°س، فنحصل على مسحوق أبيض ناعم شغوف للرطوبة، ينحل في جميع من الحموض والأسس. بالتسخين فوق 950°س يتحول γ-أكسيد الألمنيوم إلى النمط ألفا. يتميز γ-أكسيد الألمنيوم بأن لديه قابلية كبيرة للامتصاص، لذلك يستخدم في الكروماتوگرافيا، في عمليات التجفيف، وفي إزالة ألوان المحاليل.

الإنتاج

انظر أيضاً

Charged Aerosol Release Experiment (CARE)
Corundum
Micro-Pulling-Down
Ruby
Sapphire
Transparent alumina
عملية باير
قائمة مصافي الألومينا
الألومنيوم الشفاف

المصادر

Taschenbuch chemische Substanzen, Willmes, Verlag Harri Deutsch, ISBN 3-8171-1662-4

^ Material Properties Data: Alumina (Aluminum Oxide)
^ P. Patnaik (2002). Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN .
^ Roew, Raymond (2009). "Handbook of Pharmaceutical Excipients": 11–12. |contribution= ignored (help)
^ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. ISBN .
^ "Aloxite", ChemIndustry.com database, retrieved 24 February 2007
^ وليد خليفة. "الحراريات المتالورجية: الأنواع والهجريبات الكيميائية (2) - طوب الألومينا". نول. Retrieved 2012-03-27.