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有关三氧化二铝

氧化铝化学式Al2O3,白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3

自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015± 15℃,密度3.965g/cm3硬度8.8,不溶于水、酸或碱。α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高。α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火材料;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;

γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱。γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强。是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在实验室是中性强干燥剂,使用后在175℃以下加热6-8H还能再生重复使用。

还有一种β-Al2O3,它有离子传导能力(允许Na通过),实际上是氧化钠与氧化铝的复合氧化物,以β-铝矾土为电解质制成钠-硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大,能进行大电流放电,因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠,正极为多硫化钠(Na2Sx),电解质为β-铝矾土(钠离子导体)。

一般来说,Al在氧气中燃烧生成的Al2O3,工业电解氧化铝炼铝所用的Al2O3,试剂商店购买的呈粉末状的试剂Al2O3,都是经过高温生成的氧化铝,其结构是α-Al2O3,它们实际上不溶于酸碱;把Al(OH)3经微热200一300℃脱水生成的水合氧化铝(Al2O3·xH2O),属于γ- Al2O3,是易溶于酸碱的活性Al2O3

要演示好三氧化二铝与酸碱反应的实验。用汞盐溶液处理Al条(或Al片)所生成的毛绒状的白色Al2O3,它与酸、碱的反应性能最好,切忌用市售粉末状的试剂Al2O3,也不宜用Al(OH)3高温分解生成的Al2O3

铝箔表面的氧化膜认为是氧化铝的水合物,一般不溶于硫酸与硝酸,而会溶于盐酸。这主要是氯离子对破坏氧化膜有促进作用,破坏的机理比较复杂,可以简单的认为是氯离子很容易被吸附在氧化膜上,把氧化膜中的氧离子取代出来。铝箔(表面有氧化膜)与氯化铜溶液可以反应,而在硫酸铜溶液,硝酸银溶液反应很慢。铝箔表面的氧化膜也可用氢氧化钠溶液来除去。

(责任编辑:化学自习室)
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