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氧化铝

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氧化鋁
识别
CAS号1344-28-1 checkY
PubChem9989226
ChemSpider8164808
SMILES
 
  • [Al+3].[Al+3].[O-2].[O-2].[O-2]
InChI
 
  • 1/2Al.3O/q2*+3;3*-2
InChIKeyPNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYAC
RTECSBD120000
性质
化学式Al2O3
摩尔质量101.96 g·mol⁻¹
外观白色固体
密度3.97 g/cm3
熔点2054 °C
沸点2980 °C[1]
溶解性（水）难溶
结构
晶体结构三方
配位几何八面体
热力学
ΔfHm⦵298K−1675.7 kJ mol−1
S⦵298K50.92 J mol−1 K−1
危险性
闪点不可燃
相关物质
其他阴离子硫化鋁
硒化鋁
碲化鋁
其他阳离子氧化硼
氧化鎵
氧化銦
氧化鉈
相关化学品一氧化二鋁
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

氧化鋁（Aluminium oxide）是白色固体，是鋁和氧的化合物，分子式為Al2O3。在礦業、製陶業和材料科學上又稱為礬土。常见纯度为99.5%和96%。

1961年，通用电气（GE）生产出了「Lucalox」，一种用于钠灯中的透明矾土。

特性

[编辑]
  1. 氧化鋁是一種白色固體，在礦業、製陶業和材料科學上又被稱為礬土。
  2. 氧化鋁在地球上的蘊藏量只僅次於氧化矽，是一種陶瓷原料，在氧化物中鋁與氧有強力的鍵結，使得氧化鋁在氧化物當中有最高硬度，其化學穩定性高且對大部份酸性、鹼性、鹽類及熔融溶液有優秀的耐腐蝕性。
  3. 氧化铝有许多同质异晶体，目前已知的有10多种，主要有3种晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。
  4. 自然界中的刚玉是α形属于六方最密堆积，熔点、硬度高，不溶于酸碱耐腐蚀，绝缘性好。

製備

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在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中，氧化鋁的含量最高。工業上，鐵鋁氧石經由拜耳法純化為氧化鋁：

  1. 加热用氢氧化钠溶解矿石。氧化铁不溶，二氧化硅溶解为硅酸根（Si(OH)62−），氧化铝溶解为铝酸根（Al(OH)4−{\displaystyle {\ce {Al(OH)4^{-}}}}）。
Al2O3+3H2O+2NaOH⟶2Na[Al(OH)4]{\displaystyle {\rm {Al_{2}O_{3}+3H_{2}O+2NaOH\longrightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]}}}
  1. 过滤，加酸处理，氢氧化铝沉淀出来，再过滤。
  2. 強熱氫氧化鋁，可得無定形之白色氧化鋁粉末。
2Al(OH)3⟶Al2O3+3H2O{\displaystyle {\rm {2Al(OH)_{3}\longrightarrow Al_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}

再由霍尔-埃罗法轉變為鋁金屬。

用途

[编辑]
  1. 紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁，因為其他雜質而呈現不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色，藍寶石則含有氧化鐵及二氧化鈦而呈藍色。
  2. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。
  3. 鋁為電和熱的良導體，而氧化鋁則是電與熱的絕緣體。氧化鋁的晶體形態剛玉因為硬度高，適合用作研磨材料及切割工具。
  4. 氧化鋁的晶體也可作為磊晶用的基材。
  5. 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
  6. 2004年8月，在美國3M公司任職的科學家開發出以鋁及稀土元素化合成的合金製造出稱為transparent alumina的強化玻璃。
  7. 可以用於高速鐵路列車的緊急刹車裝置（向路軌噴灑氧化鋁粉末以增加鐵軌摩擦力）
  8. 多孔高表面积比的氧化铝称为活性氧化铝，常用作催化剂、吸附剂、脱水剂和催化剂载体。典型的用途是作为克劳斯化学反应的催化剂。
  9. 耐火砖的主要成分。

参考资料

[编辑]
  1. ^Mallinckrodt Baker, MSDS.Aluminum Oxide: Material Safety Data Sheet (A28440). [2008-03-06]. （原始内容存档于2011-08-21）. 

外部連結

[编辑]
铝化合物
铝(I)
铝(II)
铝(III)
矾
有机铝(III)化合物
H2O
H2O3
H2O5		He
Li2OBeOB2O
B2O3		CO
CO2
COx		N2O
NO
NO2
NOx		O2
O3		OF2
O2F2
OxF		Ne
Na2OMgOAl2O
Al2O3		SiO
SiO2		PO
P2O3
P2O5
POx		SO2
SO3
SOx		Cl2O
ClO2
ClOx		Ar
K2OCaOSc2O3TiO
Ti2O3
TiO2		VO
V2O3
VO2
V2O5		CrO
Cr2O3
CrO2
CrO3		MnO
Mn3O4
Mn2O3
MnO2
Mn2O7
MnOx		FeO
Fe2O3
Fe3O4		CoO
Co2O3
Co3O4		NiO
Ni2O3
Ni3O4		Cu2O
CuO		ZnOGa2O
Ga2O3		GeO
GeO2		As2O3
As2O5		SeO2
SeO3		Br2O
Br2O5		Kr
Rb2OSrOYO
Y2O3		ZrO2NbO
NbO2
Nb2O5		MoO2
MoO3		TcO2
Tc2O7		RuO2
RuO4		Rh2O3
RhO2		PdOAg2O
AgO		CdOIn2O
InO
In2O3		SnO
SnO2		Sb2O3
Sb2O4
Sb2O5		TeO
TeO2
TeO3		I2O5
I4O9
IOx		XeO2
XeO3
XeO4
Cs2OBaO镧系HfO2Ta2O5WO2
WO3		ReO2
ReO3
Re2O7		OsO2
OsO4		IrO2
IrO4		PtO
PtO2		Au2O3Hg2O
HgO		Tl2O
Tl2O3		PbO
Pb2O3
Pb3O4
PbO2		Bi2O3PoO
PoO2
PoO3		AtRnO3
FrRaO锕系RfDbSgBhHsO4MtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
↓
镧系LaO
La2O3		CeO
Ce2O3
CeO2		PrO
Pr2O3
Pr6O11
PrO2		NdO
Nd2O3		Pm2O3SmO
Sm2O3		EuO
Eu2O3		Gd2O3Tb2O3
Tb4O7
TbO2		Dy2O3Ho2O3Er2O3Tm2O3YbO
Yb2O3		Lu2O3
锕系Ac2O3ThO
ThO2		PaO
PaO2
Pa2O5		UO2
UO3
U3O8
UOx		NpO2
Np2O5
Np3O8		PuO2Am2O3
AmO2		Cm2O3
CmO2		Bk2O3
BkO2		Cf2O3Es2O3FmMdNoLr
痤疮治療藥劑(D10)
抗菌剂
角质软化剂
消炎药
抗生素
激素
视黄醇类
其他
组合
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