氧化铝常识

　　概要

　　氧化铝通常称为“铝氧”，是一种白色粉状物，属共价化合物，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm3。

　　它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。

　　名称 氧化铝；刚玉；白玉；红宝石；蓝宝石；刚玉粉；corundum

　　化学式 Al2O3

　　外观 白色晶状粉末或固体

　　物理属性

　　式量 101.96 amu

　　熔点 2303 K

　　沸点 3250 K

　　密度 3.97 kg/m..

　　晶体结构 三方晶系 (hex)

　　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

　　安全性

　　食入 低危险

　　吸入 可能造成刺激或肺部伤害

　　皮肤 低危险

　　眼睛 低危险

　　在没有特别注明的情况下，使用SI单位和标准气温和气压。

　　氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。

　　应急处理

　　隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。

　　制备

　　强热氢氧化铝，可得无定形之白色氧化铝粉末。 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O

　　用途

　　1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。

　　2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。

　　3. 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。

　　4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。

　　5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。

　　6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。

　　资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。

　　氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。

　　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

　　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

　　氧化铝制备及应用:

　　１、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜和含该被膜

　　２、α型氧化铝粉末的制造方法

　　３、α－氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α－氧化铝粉末

　　４、α－氧化铝粉末及其生产方法

　　５、α－氧化铝粉末及其制造方法

　　６、α－氧化铝及其制造方法

　　７、α－氧化铝粒料的制备方法

　　８、α－氧化铝纳米粉的制备方法

　　９、α－氧化铝细粉及其制造方法

　　１０、α一氧化铝粉末的制造方法

　　１１、β－氧化铝的制备方法

　　１２、γ－氧化铝的制备方法

　　１３、θ－氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体

　　１４、拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法

　　１５、拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺

　　铝在空气中燃烧和氧结合生成氧化铝，化学方程式可写为 △

　　2Al+3O===Al2O3

　　CAS No.： 1344-28-1

　　EINECS 登录号： 215-691-6

　　什么是氧化铝

　　纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。

　　铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用。此法由奥地利科学家拜耳（K.J.Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，人称“拜耳法”。

　　在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高。α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基。

　　γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好。在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。

　　目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10%。