アルミナとも呼ばれる酸化アルミニウムは、アルミニウムと酸素の化学酸化物です。酸化アルミニウムの記号は Al2O3 です。酸化アルミニウムは、ボーキサイトやコランダムなどの他の天然鉱物に含まれており、後者は産業で一般的に使用されている結晶型の酸化アルミニウムです。酸化アルミニウムは通常、白色で無定形の非研磨性材料として説明されています。また、化学産業や工業産業にも応用されています。
アルミナ (酸化アルミニウム) の特性
アルミナの 5 つの基本的な特性は次のとおりです。
- 沸点は 2977°C です。
- エンジニアがアルミナ部品を設計するとき、彼らの主な関心事はアルミナの強度です。クラッキング ポイントでの収縮は、金属の破壊の強さを解消するのに役立ちますが、アルミナ部品は、プラスチックが交換される前に、亀裂やノッチ、内部エラー、または熱衝撃イベントの場合など、固体圧力の領域で破損する可能性があります。アルミナの最も重要な特性の 1 つです。
- 酸化アルミニウム マーカーは Al2O3 として供給されます。その分子量は 101.96 g/mol と推定されます。
- さらに、多結晶陶器には、安定したフレームの長さとランダムな領域に大きなばらつきがあることを特徴とするいくつかの欠陥が含まれているため、圧力分布、破損の確率、および効力強度の関係は、数学的に対処する
- その融点は 2072°C です。
- 密度は 3.95 g/cm3 です。
酸化アルミニウムの化学式
- 金属と合金は負荷がかかるとイオン共有結合を生成しますが、アルミニウムは生成しません。
- 酸化アルミニウム構造は、アルミニウム原子が 2 つの酸素原子と規則的に結合して形成されるため、3 つの酸素原子を持っています。
- 電気的および熱的な柔軟性が低いのは、アルミナとの化学結合が強いためであり、溶解成分が多いため、鋳造によるアルミナの製造が困難であり、この生地の決定的な特徴である極度の硬さは、加工を困難にし、価値を高めます。
酸化アルミニウムの構造
- アルミナの強力な化学結合は、電気伝導率や熱伝導率の低さなど、いくつかの特性の根底にあり、アルミナの鋳造は融点が高く硬度が高いため不可能です。 、機械加工が困難で費用がかかります。
- 2 つの酸素原子が酸化アルミニウムの各アルミニウム原子に結合してその構造を形成し、3 つの酸素原子を持つ化合物を形成します。
- アルミナはイオン共有結合の固体で、ほとんどの金属や合金のように負荷がかかっても曲がりません。
アルミナの化学的性質
酸化アルミニウムの化学的性質または化学反応は次のとおりです:-
- 酸化アルミニウムは、温かく精製された塩酸と反応して、最終生成物である塩化アルミニウムと水を生成します。ナトリウム酸化物とマグネシウム酸化物はどちらもイオン酸化物を含むため、同様の反応を引き起こします。ここでは、酸化アルミニウムがベースとして機能します。
アル 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O
- 900°C～1100°C の範囲の温度で、酸化アルミニウムは水酸化ナトリウムと反応し、アルミン酸ナトリウムと水を副産物として生成します。この反応では、酸化アルミニウムは酸として振る舞います。反応は次のとおりです。
アル(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O
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硫酸との反応
金属酸化物は一般に塩基性ですが、酸化アルミニウムは両性です。これが中和反応です。したがって、酸と塩基として機能しますが、ここでは塩基として使用されます.
Al₂O₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂O。
中和の結果として、酸化アルミニウムは硫酸と反応し、硫酸アルミニウムと水になります。この反応では、酸化アルミニウムが塩基として機能します。
アル 2 O 3 + H 2 そう 4 -> アル 2 (そう 4 ) 3 + H 2 O.
酸化アルミニウムの用途
以下は、自然界で一般的に見られる金属酸化物である酸化アルミニウムの用途の一部です:
- アルコールはアルケンに脱水されます。
- この材料は、ガス流を浄化して水を分離するために使用されます。
- Claus プロセスでは、触媒として使用されます。
- 軽量でありながら強度に優れていることから、防弾窓や防弾チョッキなどに使用されています。酸化アルミニウムは医療機器にも含まれています。
- ZrO2 強化 Al2O3 (ZTA) は、体積 20% の微小な化合物です
長さ 1 μm 以下の ZrO2 粒子が、緻密で同様に微細な粒子の Al2O3 マトリックスに含まれています。記録は限られていますが、ヒップ修正テストでは、ZTA – ZTA ベアリング カップルの分解率が Al2O3 – Al2O3 よりも低いことが示されています。
結論
酸化アルミニウムは、ボーキサイトやコランダムなどの他の天然鉱物に含まれています。後者は、産業で一般的に使用される結晶型の酸化アルミニウムです。アルミナは、ほとんどの金属や合金のように負荷がかかっても曲がらないイオン共有結合の固体です。酸化アルミニウムの各アルミニウム原子に 2 つの酸素原子が結合してその構造を形成し、3 つの酸素原子を含む化合物を形成します。アルミナには多くの用途と用途があり、ほぼすべての製造プロセスと産業で普及しています。化粧品、塗料、スパークプラグ絶縁体の製造に広く使用されています。
