compost químic From Wikipedia, the free encyclopedia
L'òxid d'alumini o alúmina[1] és un compost binari de cations alumini(3+), , i anions òxid, de fórmula . És el component principal de minerals com el corindó o la bauxita. L'òxid d'alumini s'obté de la bauxita mitjançant el procés Bayer. Juntament amb la sílice, és un ingredient principal en la constitució de les argiles i els vernissos, conferint resistència i augmentant la seva temperatura de maduració.
![]() ![]() | |
![]() | |
Substància química | tipus d'entitat química ![]() |
---|---|
Massa molecular | 101,948 Da ![]() |
Estructura química | |
Fórmula química | Al₂O₃ ![]() |
SMILES canònic | |
Identificador InChI | Model 3D ![]() |
Propietat | |
Densitat | 4 g/cm³ (a 20 °C) 3,98 g/cm³ ![]() |
Punt de fusió | 2.000 °C 2.054 °C ![]() |
Punt d'ebullició | 2.980 °C (a 760 Torr) 3.000 °C ![]() |
Entalpia estàndard de formació | −1.675,7 kJ/mol ![]() |
Pressió de vapor | 0 mmHg (a 20 °C) ![]() |
Perill | |
Dosi letal mediana | 3.600 mg/kg (ratolí de laboratori, injecció intraperitoneal) ![]() |
Límit d'exposició mitjana ponderada en el temps | 5 mg/m³ (8 h, Estats Units d'Amèrica, Àustria, Suècia) 15 mg/m³ (8 h, Estats Units d'Amèrica) 10 mg/m³ (, Bèlgica, França, Islàndia, Corea del Sud, Mèxic, Nova Zelanda, Països Baixos, Regne Unit) 2 mg/m³ (, Dinamarca, Japó, Noruega, Polònia, Suècia) 6 mg/m³ (, Hongria, Rússia) ![]() |
Límit d'exposició a curt termini | 10 mg/m³ (Àustria) 16 mg/m³ (Polònia) ![]() |
NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () ![]() |
L'òxid d'alumini existeix a la natura en forma de corindó i d'esmeril. Té la particularitat de ser més dur que l'alumini (el punt de fusió de l'alúmina és més gran que el de l'alumini).
Existeixen dues formes principals d'òxid d'alumini amb estructures cristal·lines diferents i propietats diferents. A alta temperatura la forma estable és la , que també pot existir en forma metaestable a temperatura ambient. S'obté en cremar alumini o calcinant les seves sals per damunt dels 1000 °C. Cristal·litza en el sistema trigonal.[2] Els anions òxid, , estan distribuïts en un empaquetament hexagonal compacte i els cations alumini(3+), , es disposen simètricament en els intersticis octaèdrics, ocupant-ne dos de cada tres per a mantenir l'electroneutralitat. Es presenta en forma de pols blanca. La seva densitat és de 4 g/cm³, amb una duresa de 8,8 en l'escala de Mohs i punt de fusió 2055 °C. És aïllant del corrent elèctric. No s'hidrata i és resistent a l'atac dels àcids en contrast amb d'altres formes. A la natura es presenta al mineral corindó.[3]
L'altra forma estable s'anomena . La seva estructura és la d'una espinel·la amb dèficit de cations. L'estructura és menys compacte, la qual cosa es tradueix en una densitat de 3,4 g/cm³, un 15 % inferior a la densitat de la forma . S'obté deshidratant l'hidròxid d'alumini, , per sota dels 450 °C.[2]
D'altres formes (i ) s'obtenen per deshidratació de l'hidròxid d'alumini a baixes temperatures. Totes presenten una petita proporció d'anions hidròxid, la qual disminueix amb l'augment de la temperatura. Les que s'obtenen per deshidratació per sota dels 600 °C () pertanyen al grup , es poden formular com , i s'anomenen alúmines activades, ja que absorbeixen i funcionen com a catalitzadors. Les altres són del grup i s'obtenen per deshidratació de l'hidròxid d'alumini entre 600 i 1000 °C.[3]
La indústria empra el procés Bayer per produir òxid d'alumini a partir de la bauxita. Les bauxites són roques majoritàriament compostes per hidròxids d'alumini derivats de l'alteració dels aluminosilicats que constitueixen la majoria de les roques i dels sediments. Per eliminar els compost que no interessen, la bauxita és rentada, polvoritzada i dissolta en hidròxid de sodi a alta pressió i temperatura. El líquid resultant conté una solució d'aluminat de sodi, i un precipitat de residus que contenen ferro, silici, i titani.
La solució d'aluminat de sodi, separada i filtrada dels residus, és bombejada dins d'un enorme tanc. S'afegeixen fines partícules d'òxid d'alumini per tal d'induir la precipitació (procés de sembra), una vegada que el líquid es refreda. Les partícules es dipositen en el fons del tanc, es remouen i després són sotmeses a 1100 °C en un forn o calcinat, per tal d'eliminar l'aigua. El resultat és una pols blanca, òxid d'alumini pur.[4]
La indústria de l'alumini primari utilitza l'alúmina fonamentalment com primera matèria per a la producció de l'alumini. A més, l'alúmina s'utilitza de manera complementària per:
La seva regeneració (per al cas de l'adsorció/desorció) és amb aire sec i calent i té una temperatura de punt de rosada de -40 °C
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.