ХимЛаб - сайт о химии

СhemistLab.ru

Главная | Химический справочник | Регистрация | Вход
Вторник
06.12.2016
20:53
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » А

Алюминия оксид

АЛЮМИНИЯ ОКСИД (глинозем) Аl2О3, бесцв. кристаллы; т. пл. 2044°С; т. кип. 3530 °С. Единственная стабильная до 2044°С кристаллич. модификация А. о.- a-А12О(корунд): решетка ромбоэдрич., а = 0,512 нм, а= 55,25° (для гексагон. установки а = 0,475 нм, с = 1,299 нм, пространств. группа D63d, z = 2); плотн. 3,99 г/см3;Н°пл111,4 кДж/моль; ур-ния температурной зависимости: теплоемкости С°р = = 114,4 + 12,9*10-3Т - 34,3*105Т2 ДжДмоль*К) (298<Т< 1800 К), давления пара lgp (Па) = -54800/7+1,68 (до ~ 3500 К); температурный коэф. линейного расширения (7,2-8,6)*10-6К-1 (300<Т<1200 К); теплопроводность спеченного при 730°С образца 0,35 Вт/(моль*К); твердость по Моосу 9; показатель преломления для обыкновенного луча n0 1,765, для необыкновенного пе 1,759. См. табл.

Модификация α-А12О3 встречается в природе в виде минерала корунда, к-рый часто содержит в растворенном виде оксиды др. металлов, придающих ему разл. окраску. Прозрачные окрашенные кристаллы-драгоценные камни (сапфиры, рубины и др.). Корунд м. б. получен искусственно в результате термич. разложения ромбич. модификации А1ООН-диаспора или полиморфных переходов метастабильных форм Аl2О3 к-рые образуются при разложении кристаллич. модификаций Аl(ОН)3-гиббсита и байерита и АlOОН-бемита (см. Алюминия гидроксид).  Модификация γ-Аl2О3 имеет тетрагон, кристаллич. решетку типа шпинели (а = 0,562 нм, с = 0,780нм); плотн. 3,3-3,4 г/см3; содержит структурно связанную воду в кол-ве 1-2%. Существует также аморфный А.о. - алюмогель, образующийся при обезвоживании гелеобразного А1(ОН)и представляющий собой пористое, иногда прозрачное в-во.

А. о. не раств. в воде, хорошо раств. в расплавленном криолите. Амфотерен. С NH3-H2O не реагирует. Хим. активность синтетич. А. о. сильно уменьшается с повышением т-ры его получения. Прир. и искусственный (образовавшийся выше 1200°С) корунд на воздухе при обычных условиях химически инертны и негигроскопичны. Ок. 1000°С интенсивно взаимод. со щелочами и карбонатами щелочных металлов, давая алюминаты. Медленно реагирует с SiOи кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов. При сплавлении взаимод. с KHSO4. Корунд, образовавшийся из диаспора при 500-600 °С, взаимод. также с р-рами к-т и щелочей. Алюмогель и Аl2О3, полученный при обжиге ги-дроксидов Аl при ~550°С, весьма гигроскопичны и химически активны, реагируют с р-рами к-т и щелочей.

Сырье для получения А.о. - бокситы, нефелины, алуниты и др. При соотношении в рудах Аl2О3 :SiO2 > 6-7 их перерабатывают по способу Байера (осн. метод), при Al2O: SiO< 6 (высококремнистое сырье) - спеканием с известью и содой.

По способу Байера измельченный в шаровых мельницах боксит выщелачивают в автоклавах оборотным щелочным р-ром алюмината Na (после выделения из него части А12О3) при 225-250°С. При этом алюминий переходит в р-р в виде алюмината Na. В случае бокситов, содержащих гиббсит, выщелачивание можно производить при 105°С и обычном давлении в аппаратах с мешалкой. Алюминатные р-ры разбавляют водой, отделяют шлам и подвергают разложению в аппаратах с мешалкой или эрлифтом 30-70 ч, причем выделяется ок. 1/2 образовавшегося при этом Аl(ОН)3. Его отфильтровывают и прокаливают во вращающихся печах или в кипящем слое при ~ 1200°С. В результате получается глинозем, содержащий 15-60%  a-Аl2О3. Маточный р-р упаривается и поступает на выщелачивание новой партии боксита.

По второму способу высококремнистую измельченную руду (нефелин и др.) смешивают с содой и известняком и спекают во вращающихся печах при 1250-1300 :С. Полученную массу выщелачивают водным щелочным р-ром, р-р алюмината Na отделяют от шлама, затем освобождают от SiO2, осаждая его в автоклаве при давлении ок. 0,6 МПа, а затем известью при атмосферном давлении, и разлагают алюминат газообразным СО2. Полученный lОН)3 отделяют от р-ра и прокаливают при т-ре ок. 1200°С. При переработке нефелина, помимо глинозема, получают Na2CO3, K2CO3 и цемент. При произ-ве глинозема из алунитов одновременно получают H2SO4 и K2SO4. Алунитовую руду обжигают при 500-580°С в восстановит. атмосфере и обрабатывают р-ром NaOH по способу Байера. Монокристаллы выращивают зонной плавкой, по методу Вернейля или Чохральского.

Синтетич. α-Аl2О3-промежут. продукт в произ-ве Аl (осн. область использования), огнеупорный и абразивный материал. Его применяют также при получении керамич. резцов, электротехн. керамики. Монокристаллы-лазерный материал, опорные камни часовых механизмов, ювелирные камни. Прир. корунд-абразивный (корундовые круги, наждак) и огнеупорный материал. Алюмогель, γ-Аl2О3 и его смесь с  -Аl2О- адсорбенты для осушки газов (напр., Н2, Аг, С2Н2) и жидкостей (ароматич. углеводородов, керосина и др.), в хроматографии; катализаторы (например, дегидратации спиртов, изомеризации олефинов, разложения H2S); носители для катализаторов (напр., Со-МоО3, Pd, Pt).

Мировое произ-во А. о. ок. 30 млн. т/год (1980). Известны также и другие А. о. (см. табл.), существующие в газовой фазе.

Лит.: Чалый В. П., Гидроокиси металлов. К.. 1972; Строение и свойства адсорбентов и катализаторов, пер. с англ., М., 1973: Производство глинозема. 2 изд., М., 1978; Запол ьский А.К., Сернокислотная переработка высококремнистого алюминиевого сырья. К, 1981. Н. А. Калужский. Ю.А. Волохов. 

 

Категория: А | Добавил: FilIgor (21.10.2015)
Просмотров: 104
Таблица Менделеева
Форма входа

Категории раздела
А [58]Б [51]
В [40]Г [48]
Д [40]Е [2]
Ж [11]З [24]
И [23]К [70]
Л [39]М [56]
Н [55]О [26]
П [66]Р [56]
С [97]Т [50]
У [14]Ф [32]
Х [19]Ц [59]
Ч [8]Ш [20]
Щ [7]Э [33]
Ю [1]Я [11]
Поиск
Типовые задачи

Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии

Типовые задачи и решения по физико-химическим методам анализа

Типовые задачи и решения по электрохимии

Типовые задачи и решения по комплексным соединениям

Типовые задачи и решения по физической химии

Облако тегов
Посетители

Онлайн всего: 18
Гостей: 18
Пользователей: 0
Поделиться
lascheggia © 2012-2016
Бесплатный хостинг uCoz