Alumínium-oxid

Alumínium-oxid
Általános
Magyar név	Alumínium-oxid
IUPAC név	Aluminium oxide
Egyéb nevek	Timföld
Képlet	$\mathrm{Al_2O_3}\,\!$
Moláris tömeg	101,96 g/mol
Megjelenés	Fehér por
CAS-szám	[1344-28-1]
EINECS (EG) szám	215-691-6
EG-Index szám	–
Tulajdonságok
Sűrűség és halmazállapot	3,94 g/cm3, szilárd
Oldhatóság vízben	nem oldódik
Olvadáspont	2054 °C (2323 K)
Forráspont	2980 °C (3253 K)
Szerkezet
Kristályszerkezet	Oktaéder
Fizikai állandók
Képződéshő	-1671 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	79,9 J/(mol·K)
Veszélyességi jellemzők
EU osztályozás	Nem veszélyes
R-mondatok	-
S-mondatok	S22
Lobbanáspont	nem gyúlékony
RTECS szám	BD1200000
Rokon vegyületek
Azonos anion	Oxidok
Azonos kation	Az alumínium vegyületei
A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra (0°C, 100 kPa) vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük.

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

Tulajdonságok

Vízben oldhatatlan, sűrűsége körülbelül 4000 kg/m³. 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 jellemű, savakban és lúgokban egyaránt oldódik alumínium-sók 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, amit vas-oxid színez szürkére.

Előállítása

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

$\mathrm{4 \ Al + 3 \ O_2 \Rightarrow 2 \ Al_2O_3}\,\!$

$\mathrm{2 \ Al(OH)_3 \Rightarrow Al_2O_3 + 3 \ H_2O}\,\!$

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, amit a bauxit kilúgozásával állítanak elő. Az eljárás közben keletkező hulladék a vörösiszap (angolul: Red mud, újabban bauxite residue).

Felhasználása

• tűzálló tégelyek
• tűzálló csövek
• kerámia-ipar
• gyógyszeripar: Gyomorsav közömbösítésére, enyhe székrekedést okozhat.
• kromatográfia
• adszorpciós analízis
• gyújtógyertyák

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)

Külső hivatkozások

• Az alumínium - muszakiak.hu