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氧化铝

发布时间:2022-04-02 16:54

1基本信息

分子结构图分子结构图

氧化铝是铝的稳定氧化物,化学式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。

性状:难溶于水的白色固体,无臭、无味、质极硬,易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。氧化铝是典型的两性氧化物,(刚玉是α形属于六方最密堆积,是惰性化合物,微溶于酸碱耐腐蚀),能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂;相对密度(d204)4.0;熔点2050℃。

储存:密封干燥保存。

用途:用作分析试剂、有机溶剂的脱水、吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、冶炼铝的原料、耐火材料。

2主要成分

氧化铝含有元素铝和氧。若将铝矾土原料经过化学处理,除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料,Al2O3含量一般在99%以上。矿相是由40%~76%的γ- Al2O3和24%~60%的α- Al2O3组成。γ- Al2O3于950~1200℃可转变为α- Al2O3,同时发生显著的体积收缩。[1]

3化学性质

和酸反应:

Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3+ 3H2O

Al2O3+ 6H+= 2Al3++ 3H2O

和熔融的碱反应:

Al2O3+ 2NaOH== 2NaAlO2(偏铝酸钠) + H2O

和碱溶液反应:

Al2O3+ 2NaOH +3H2O = 2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)

也可以简写为:Al2O3+2OH-=2AlO2-(偏铝酸根离子)+H2O

4物理性质

InChI=1/Al.2O/rAlO₂/c2-1-3

式量:101.96 amu

熔点:2303 K

沸点:3250 K

真密度:3.97 g/cm3

松装密度:0.85 g/mL(325目~0)0.9 g/mL(120目~325目)

晶体结构:三方晶系 (hex)

溶解性:常温下不溶于水

导电性:常温状态下不导电

Al₂O₃是离子晶体

热化学属性:

ΔfH0liquid 1620.57 kJ/mol

ΔfH0solid 1675.69 kJ/mol

S0liquid,1 bar 67.24 J/mol·K

S0solid 50.9 J/mol·K

5变体

Al2O3有多种变体,常见的是α,γ形都是白色晶体。

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。

将氢氧化铝与偏氢氧化铝或铝铵矾在723K共热可得γ形,不溶于水,但吸水性很强,有强吸附能力与催化活性。

β形有离子传导能力,允许Na+通过。

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