Alumínium-oxid

Alumínium-oxid
IUPAC-név	alumínium-oxid
Más nevek	timföld
Kémiai azonosítók
CAS-szám	1344-28-1
EINECS-szám	215-691-6
RTECS szám	BD1200000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	Al2O3
Moláris tömeg	101,96 g/mol
Megjelenés	fehér por
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség	3,94 g/cm³
Olvadáspont	2054 °C
Forráspont	2980 °C
Oldhatóság (vízben)	nem oldódik
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	Oktaéder
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	−1671
Standard moláris entrópia So298	79,9
Veszélyek
EU osztályozás	nem veszélyes
S mondatok	S22
Lobbanáspont	nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation	Az alumínium vegyületei
Azonos anion	Oxidok
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Az alumínium-oxid szervetlen alumíniumvegyület, összegképlete Al₂O₃. Az alumíniumgyártás köztes terméke (timföld), fehér színű por.

Tulajdonságai

Vízben oldhatatlan, sűrűsége körülbelül 3,97 g/cm3. Tömör állapotban igen ellenálló. Hatszöges rendszerben kristályosodik. Kicsi a hőtágulása, a hőt jól, az elektromos áramot rosszul vezeti. A kristályos alumínium-oxid, a korund igen kemény: keménysége a Mohs-féle keménységi skálán 9 – ezzel a gyémánt után a legkeményebb természetes anyag. Amfoter jellegű, savakban és lúgokban egyaránt oldódik alumíniumsók és aluminátok képződése közben. Fluorral hevesen reagál, klórral és brómmal csak lassabban alakul halogénvegyületté. Szénnel csak magas hőmérsékleten hoz létre alumínium-karbidot. Magas hőmérsékleten a fémmagnézium alumíniummá redukálja, fém-oxidok hatására pedig aluminátokká alakulhat – ez a tulajdonsága a timföldgyártás alapja.

Előfordulása

A természetben előfordul korund formájában. A korund kristályai színtelenek vagy sárgásak.

Drágakő változatai:

• rubin és
• zafír.

A rubint króm-oxid festi vörösre, a zafírt kobalt-oxid kékre. Alumínium-oxidból kálium-dikromát vagy kobalt-oxid hozzáadásával mesterséges rubint vagy zafírt is előállítanak. A smirgli olyan korund, amelyet vas-oxid színez szürkére.

Előállítása

Előállítható alumínium égetésével, illetve alumínium-hidroxid magas hőmérsékletre hevítésével.

$\mathrm {4\ Al+3\ O_{2}\rightarrow 2\ Al_{2}O_{3}} \,\!$

$\mathrm {2\ Al(OH)_{3}\rightarrow Al_{2}O_{3}+3\ H_{2}O} \,\!$

Az alumínium-hidroxid hevítésekor először 300 °C-on előbb AlO(OH), majd köbös rácsú gamma-Al₂O₃ keletkezik, amely 1000 °C feletti hőmérsékletre izzítva a hexagonális alfa-Al₂O₃-dá alakul át. Az izzított, tehát alfa-Al₂O₃ savakban és lúgokban is oldhatatlan. Az alfa-módosulat a természetben is előfordul, ásványtani neve: korund.

A timföld az alumíniumgyártás köztes terméke, amelyet a bauxit kilúgozásával állítanak elő. Az eljárás közben keletkező hulladék a vörösiszap (angolul: Red mud, újabban bauxite residue).

Felhasználása

• tűzálló tégelyek
• tűzálló csövek
• szigetelőanyagok
• kerámiaipar
• gyógyszeripar: Gyomorsav közömbösítésére, enyhe székrekedést okozhat.
• kromatográfia
• adszorpciós analízis
• gyújtógyertyák

A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Aluminii oxidum hydricum néven hivatalos.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret (Műszaki, 1963.)
• Török Ákos: Geológia mérnököknek. Egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó Budapest, 2007. 384 p. ISBN 978-963-420-934-8
• webelements: Aluminium oxide (α)

További információk

• Az alumínium - muszakiak.hu