Молекулното тегло на алуминиевия оксид

Алуминиевият оксид (алуминий), добиван от находища на бокситна руда, е промишлен минерал, който обикновено се използва като суровина за производство на алуминиев метал, както и за производство на съвременни керамични продукти.

Алуминиевият трихидрат служи за две основни цели в полимерите - като пълнител и като забавител на горенето/потискател на дима. Присъщата му огнеустойчивост се дължи на това, че водните му молекули се освобождават при температури над 220 градуса по Целзий, като действат като ефективна бариера срещу пламъка.

Молекулно тегло

Молекулното тегло на всяко вещество се отнася до масата на един мол от този материал. За да изчислите тази величина за дадено съединение, първо определете химичната му формула; след това потърсете в периодичната таблица техните атомни маси; умножете масата на всеки елемент по броя на атомите, присъстващи в този елемент, за да получите молното му тегло - например масата на алуминиевия оксид (Al2O3) е 9 g/mol и се използва широко в различни отрасли, от производството на огнеупорни материали, керамика и полиращи смеси до покрития от титанови пигменти, както и в много видове съоръжения за производство на стъкло.

Температура на топене

Температурата на топене на алуминия е неразделна част от неговите огнеупорни приложения. Високата температура на топене гарантира, че той остава твърд дори при високи температури, което го прави идеален материал за използване в пещи и друго оборудване, както и за шлифовъчни дискове и шкурка за оформяне и изглаждане на материали.

Алуминиевият оксид е широко разпространено, естествено съединение на Земята, широко използвано в многобройни индустрии заради своята твърдост и устойчивост на високи температури. Алуминиевият оксид се предлага в чист вид като бял кристален прах. Когато се смесва с други елементи, той може да придобие различни свойства; твърдостта може да се увеличи чрез добавяне на частици цирконий или силициев карбид; освен това може да се постигне полупрозрачен ефект чрез добавяне на малки количества магнезий в сместа му.

Температурата на топене на алуминия е много по-висока от тази на обикновения алуминий и неговите сплави, които изискват електролиза за отделяне на алуминия от кислорода. Това вероятно се дължи на силните ковалентни връзки в кислородната му съставка, които изискват значителна енергия за разкъсване, което води до по-високите му температури на топене и кипене.

Комбинирането на алуминиев оксид с други материали за образуване на керамика води до получаване на изключително здрави и еластични материали, които са изключително устойчиви на топлина, абразия и корозия. Освен това температурата му на топене от 2 072 градуса по Целзий превъзхожда повечето оксиди, което прави алуминия идеален материал за огнеупорни приложения.

Както и много други съединения, алуминиевият оксид се отличава с ниска летливост и висока температура на топене в сравнение с други метални оксиди, което го прави по-малко реактивен от повечето. Освен това неговата формообразуваемост позволява лесното му отливане или оформяне, без да се деформира или изкривява при високи налягания.

Високата температура на топене на алуминия го прави идеален за използване в денталната керамика, където често се комбинира с порцелан. Издръжливостта и огнеупорните свойства на алуминия помагат за създаването на здрави възстановявания, които издържат на интензивно износване, а ниското съдържание на летливи вещества и температурата на топене помагат за предотвратяване на образуването на вдишан прах, който може да причини респираторни проблеми.

Плътност

Алуминият е мек метал, който е изключително лек в сравнение с размерите си и е един от най-добрите проводници на топлина и електричество, което го прави един от основните материали, използвани в електропреносните линии, автомобилните двигатели и домакинските уреди. Благодарение на своята здравина, издръжливост и устойчивост на корозия алуминият се рециклира отново и отново, без да губи качеството си или да се деформира с течение на времето; освен това той предлага устойчивост срещу ръжда, оцветяване и надраскване, има ниски температури на топене и може лесно да се оформя в различни форми или размери.

Плътността на алуминиевия прах зависи от няколко променливи, включително от състава на суровината и температурата на калциниране. Например алуминият, произведен от гибсит, е с по-голяма плътност от бохемния аналог. Освен това видът на прекурсора, параметрите на програмата за нагряване и семената влияят по различен начин върху нивата на плътност.

Плътността на алуминиевия оксид може да се определи от неговата специфична повърхност и топлопроводимост; други влияния включват свиването на керамиката по време на калциниране, както и структурата на порите.

Алуминият се използва в много промишлени приложения - от огнеупорни материали и абразиви до каталитични носители и мембрани за литиеви батерии. Благодарение на изключителната си механична якост, термична стабилност, устойчивост на високи температури и устойчивост на корозия той отдавна се използва в промишлеността като индустриален материал. Алуминият е неразделна част от много огнеупорни материали; освен това той се използва широко за високотехнологични керамични продукти като литиеви батерии, запалителни свещи и керамични мембрани за течнокристални дисплеи.

Алуминият може да бъде изчислен чрез кратни стойности на молекулната му маса - сумата от всички атоми, присъстващи във формулата му, умножена по молекулното му тегло, изразено в количеството кислород, съдържащо се в единица обем. Можете също така да изчислите моларната му маса, като разделите химичната му формула на молекулната му маса - обикновено се среща в периодичните таблици - като метод за намиране на атомния му номер и масата на елементите, които го изграждат; молекулната маса на водата може да се изчисли по този начин; молекулната ѝ маса е равна на два водородни атома плюс един кислороден атом; докато тази на Al2O3 съдържа точно два алуминиеви и един кислороден атом.

Електрическа проводимост

Алуминият провежда добре електричество, което го прави популярен материал за електропроводи. Освен това алуминият е достатъчно лек за транспортиране, което го прави привлекателен избор. Макар и да не е толкова проводим, колкото медта, електрическите му свойства зависят до голяма степен от начина, по който се използва; повишаването на проводимостта му чрез намаляване на оксидните слоеве или добавяне на примеси може да помогне за по-нататъшното увеличаване на проводимостта. По подобен начин термичната обработка, използвана по време на производството, също оказва влияние върху електрическите му характеристики.

Всички метали в насипно състояние са отлични проводници благодарение на припокриването на техните проводящи и валентни ленти, което позволява на електроните да преминават безпрепятствено. Алуминият се различава леко по своята атомна структура от медта, тъй като свободните му електрони преживяват повече фононни сблъсъци, които нарушават движението на електроните и по този начин намаляват проводимостта в сравнение с чистата мед, която се отличава с по-високи показатели за проводимост от своя аналог.

Алуминият може да се комбинира с цирконий или въглеродни нанотръбички, за да се повиши проводимостта му, и да служи като субстрат за подсилващи елементи като цирконий или нанотръбички, които служат за укрепване на кристалната му структура и повишаване на електропроводимостта. В резултат на това се получава композит с подобрени механични свойства, повишена устойчивост на износване и по-висока електропроводимост.

Алуминият е отличен изолатор, когато е оставен без покритие; когато е покрит, проводимостта му значително се увеличава. Покритието може да бъде под различни форми, например прахово покритие или боядисване, и може да повлияе на проводимостта на алуминия. Фактори като вида на покритието, температурата на нанасяне и вида на топлинната обработка влияят върху проводимостта на алуминиевия оксид.

Слоевете от алуминиев оксид са неразделна част от електропроводимостта, тъй като предпазват проводящите слоеве, които иначе биха могли да се оголят, ако бъдат надраскани от чужди тела, например мръсотия. Неспазването на това изискване може да доведе до проблеми с електричеството; поради това е жизненоважно алуминиевият оксид да остане защитен.

Алуминият е здрав и твърд материал с малки допуски на размерите, което го прави идеален за използване в части, които трябва да са устойчиви на износване, като текстилни водачи, бутала на помпи, облицовки на улеи и отвори за изхвърляне. Обработката може допълнително да втвърди издръжливостта на алуминия; промишлените режещи инструменти също се възползват от употребата му. Включването на частици от цирконий или мустаци от силициев карбид повишава твърдостта и износоустойчивостта, като същевременно действа като поддръжка за промишлени катализатори, като тези, които се намират в процеса на Клаус за преобразуване на отпадъчни газове обратно в елементарна сяра, както и при полимеризацията на Циглер-Ната.