氧化铝是两性氧化物,但也属于酸性氧化物,氧化铝是典型的两性氧化物(刚玉是α形属于六方最密堆积,是惰性化合物,不溶于酸碱耐腐蚀),能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂。
氧化铝的简介
氧化铝是一种无机化合物,为离子型氧化物。分子式为Al2O3,呈白色固体状,无臭无味,不溶于水,一般通过铝土矿(铝矾土)制得。天然的氧化铝又称刚玉,因含不同杂质而有多种颜色,如含铬元素时呈红色,称红宝石;含铁、钛元素时呈蓝色,称蓝宝石。
氧化铝具有高硬度、高电阻率、良好的生物惰性、抗腐蚀、高热稳定性、高化学稳定性等特点。常被用于冶金、催化剂、耐火材料、化工、陶瓷业、人工宝石、生物材料等领域。而通过人工手段合成的高纯氧化铝还具备优越的光学性能,常被用于制作集成电路陶瓷基片、传感器、精密仪表及航空光学器件等。
氧化铝是如何生成的
一,酸法
将硫酸铝配成6%的水溶液,加入中和槽中,再将液氨配成15%——20%的氨水,按计算量将氨水快速加入,在强烈搅拌下于室温反应40——60min,至pH值达到8——9左右时,反应基本完成。
将生成的沉淀物经压滤、用无离子水洗涤除去杂质离子,洗涤水中一般加少量氨水调节pH值为8——9,以防洗涤过程中氢氧化铝发生胶凝过程而引起物料损失。将洗涤过的沉淀物加入少量33%的硝酸溶液,在强烈搅拌下生成胶状料浆(此过程称为打浆)。
再经喷雾干燥,将得到的微球形氢氧化铝挤条成型,在550℃下焙烧活化4h,即脱水形成活性氧化铝。其A12(SO4)3+6NH3H2O→2AI(OH)3↓+3(NH4)2SO4;2AI(OH)3→A12O3+3H2O。
二、碱法
把工业固体烧碱加水配成浓度为600g/L的烧碱溶液,在50——80℃下加入氢氧化铝后升温至110℃,保温3h进行反应,将所得溶液用水稀释至含氧化铝为100g/L,静置0.5——1h,经过滤,除去氢氧化铁等不溶性杂质,再将清液和20%硝酸溶液按照一定比例进行中和反应,温度控制在30——50℃下,控制pH7——7.5,反应10min左右以后,再将反应液在常温搅拌下老化2h。
经过滤、用无离子水多次洗涤、于110℃烘干、挤条成型、干燥、500℃活化4h,制得活性氧化铝。其AI(OH)3+NaOH→NaAIO2+2H2ONaAIO2+HNO3→AI(OH)3+NaNO3;2AI(OH)3[△]→A12O3+3H2O。