氧化鋁,化學式 Al?O?,在咱們生活里,那可是相當重要,從工業(yè)生產(chǎn)到日常用品,到處都有它的身影。今天,咱就深入聊聊這氧化鋁。?
一、氧化鋁的結(jié)構與特性?
氧化鋁在自然界主要以剛玉的形式存在,像紅寶石和藍寶石,其實就是含有不同雜質(zhì)的剛玉。它有著多種晶型,常見的有 α - Al?O?和 γ - Al?O? 。α - Al?O?結(jié)構緊密,硬度超高,在莫氏硬度表上能達到 9 級,僅次于鉆石,而且化學性質(zhì)特別穩(wěn)定;γ - Al?O?呢,有著多孔結(jié)構,比表面積大,在吸附和催化方面表現(xiàn)突出。?
從化學性質(zhì)來說,氧化鋁是典型的兩性氧化物,既能和酸反應,又能與堿作用。這種特性讓它在很多化學反應里都能派上用場。物理性質(zhì)上,它熔點高達 2050℃,沸點 2980℃,具有高硬度、高耐磨性、良好的電絕緣性和熱穩(wěn)定性。這些出色的性質(zhì),為氧化鋁在各個領域的廣泛應用奠定了基礎。?
二、氧化鋁的制備方法?
工業(yè)上制備氧化鋁,主要從鋁土礦入手。鋁土礦經(jīng)過一系列處理,先通過拜耳法,在高溫高壓下,用苛性鈉溶液溶出鋁土礦中的氧化鋁,得到鋁酸鈉溶液,再經(jīng)過晶種分解,讓氫氧化鋁從溶液中析出,最后高溫煅燒氫氧化鋁,就能得到氧化鋁。要是處理的是低品位鋁土礦,就會采用聯(lián)合法,把拜耳法和燒結(jié)法結(jié)合起來,提高氧化鋁的提取率。?
除了工業(yè)大規(guī)模制備,實驗室里也能通過一些方法合成氧化鋁,比如溶膠 - 凝膠法。先把金屬醇鹽或者無機鹽經(jīng)過水解、縮聚反應,形成溶膠,再經(jīng)過陳化、干燥、煅燒,得到納米級別的氧化鋁。這種方法制得的氧化鋁,在純度和顆粒尺寸上能精準控制,在一些高端領域,像電子材料、生物醫(yī)學材料的制備中,很有優(yōu)勢。