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 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, 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
• kerámia-ipar
• 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