Aluminiumoxid

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Aluminiumoxid
Aluminiumoxid
Kristallstruktur
Systematiskt namn Dialuminium(III)trioxid
Övriga namn    aloxide
  • aloxite
  • alumina
  • alundum
  • lerjord (föråldrat)
Kemisk formel Al2O3
Molmassa 101,9613 ± 0,000 9
(Al 52,93 %, O 47,07 %) g/mol
Utseende Vitt pulver
CAS-nummer 1344-28-1
SMILES O=[Al]O[Al]=O
[Al+3].[Al+3].[O-2].[O-2].[O-2]
[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3]
Egenskaper
Densitet 3,95 – 4,1 g/cm³
Löslighet (vatten) Olöslig
Smältpunkt 2 054 °C
Kokpunkt 2 980 ± 60 °C
Faror
Huvudfara Inga
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
2
0
LD50 >5 g/kg kroppsvikt
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Aluminiumoxid, Al2O3, (Br.-Eng.:Aluminium oxide, Am.-eng.:Aluminum oxide) är en förening av aluminium och syre. Sven Rinman kallade denna förening "lerjord", en benämning som var i bruk ännu i början av 1900-talet. Aluminiumoxid är en av de vanligaste keramerna efter glas och porslin. Föreningen uppstår även när en ren aluminiumyta oxideras. Den 4 nm tunna hinna av aluminiumoxoid som då bildas utgör ett effektivt skydd för metallen.

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Fysiska egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Aluminiumoxid är kemiskt mycket stabil, elektriskt isolerande, men med god värmeledningsförmåga (40 W / (m · K)). Vidare har keramen god värmechockbeständighet, hög slitstyrka och hög draghållfasthet (150 – 200 MPa).[1]

Luktlös.

Ångtryck 133,3 Pa vid 2 158 °C [2]

Aluminiumoxid är dubbelbrytande med nω = 1,768…1,772 och nε = 1,760…1,763.

Med inblandning av en viss mängd zirkoniumdioxid uppnås ökad brottseghet.

Kemiska egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Aluminiumoxid är amfolytiskt, d v s det reagerar med såväl syror som baser. Exempel:

Olöslig i dietyleter, nästan[källa behövs] olöslig i etanol.

Mineral[redigera | redigera wikitext]

Råsafirer med varierande slag av spårämnen
Ädelstenar
Namn Spårämne Färg

Safir Järn Blå
Titan Gul
Koppar Violett
Magnesium[källa behövs] Orange

Rubin Krom Röd
Syntetisk safir

Aluminiumoxid förekommer naturligt som mineralet korund. Om kristallerna är tillräckligt rena för att vara genomskinliga klassas de som ädelstenar (rubin respektive safir). Med små orenheter (spårämnen) uppstår olika färger. Aluminiumoxid förekommer naturligt som mineraletkorund. Om kristallernaär tillräckligt rena för att vara genomskinligaklassas de som ädelstenar(rubin respektive safir). Med små orenheter (spårämnen) uppstår olika färger. Det finns flera processer för att framställa syntetiska safirer, varvid man kan förse produkten med många olika färger, även sådana som inte finns hos naturliga safirer. Även rubiner kan framställas syntetiskt. Den första syntetiska safiren framställdes 1902 genom Verneuil-processen. En annan metod, Czochralski-processen, uppfanns 1916. Senare har flera andra processer kommit för industriell tillverkning av safirer i stora mängder. Till skillnad från 1902 och 1916 års metoder som ger kompakta safirer, är industriellt framställda safirer porösa.

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Aluminiumoxid framställs ur bauxit som ett steg i Bayerprocessen. Ämnet aluminiumhydroxid kalcineras genom att hettas upp till över 1 000 °C varvid vatten avgår och aluminiumoxid bildas.

Ytan på aluminiumföremål kan förses med ett skyddande lager av aluminiumoxid genom en elektrolytisk process som kallas eloxering. Det eloxerade oxidlagret är tjockare och mer motståndskraftigt än det som bildas naturligt, bara 4 nm tjockt, vid kontakt med luft. Eloxeringen kan ges olika färger.

Aluminiumoxid förekommer med flera kristallstrukturer:

  • Romboedrisk (trigonal) struktur α-Al2O3 (korund)
  • β-Al2O3, så kallad β-bauxit. Detta är emellertid ett historiskt misstag, och avser egentligen Na2Al22O34 (Na2O · 11(Al2O3) ), diaoyudaoit, som är havsbottenslam, som finns på mer än 1 500 m djup.[3]
  • Kubiskt struktur, γ-Al2O3

Användning[redigera | redigera wikitext]

Aluminiumoxid har en mängd användningsområden, bland annat[1]

  • skärmaterial för bearbetning av järn, stål m.m.
  • slipmedel vid mekanisk bearbetning; slipverktyg
  • bärarmaterial för tryckta kretsar; isolator i elektronik (även högspänningselektronik]])
  • implantat
  • deglar för smältning av glas och metaller
  • reaktionskärl
  • termoelementskydd etc. inom kemisk industri
  • trådförare inom textilindustrin
  • dragbockar för tråddragning
  • suglådsplattor i pappersindustrin
  • munstycken för matt- eller reliefblästring i glas
  • blästringsmunstycken för blästrande rengöring
  • lager för precisionsinstrument.
    För ur kallas lagren rubiner (aldrig safirer); ju fler dess bättre ur. Urmakaren granskar dem med en stenhålslupp.
  • infodring i kvarnar
  • tätningar i pumpar och cykloner
  • tätningar till engreppsblandare för kallt/varmt vatten
  • ventiler för pumpar i korrosiva miljöer
  • tätningar i dränkbara pumpar
  • Verksamt medel i hudpealingmetoden Microdermabrasion[4].

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b] Leijon, Willy, red (2014). Karlebo Materiallära 
  2. ^ Raymond C Rowe, Paul J Sheskey, Marian E Quinn: Handbook of Pharmaceutical Excipients, utgåva 6, Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association, 2009, ISBN 978–0–85369–792–3
  3. ^ Diaoyudaoite Mineral Data
  4. ^ ”Eurobeauty - behandling av ansikte, kropp, fötter och händer i Stockholm.”. www.eurobeauty.se. http://www.eurobeauty.se/2013/06/vad-ar-microdermabrasion-kontrollerad.html. Läst 31 augusti 2015.