Alumiinihydroksidi, jota kutsutaan my\u00f6s alumiinitrihydroksidiksi tai lyhyesti ATH:ksi, on valkoinen jauhe, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n palonestoaineena ja savunpoistoaineena, kun sit\u00e4 lis\u00e4t\u00e4\u00e4n polymeereihin, kuten kumiin ja mattoihin. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti ainesosana.<\/p>\n
B\u00f6hmiitin ja gibbsiitin terminen hajoaminen johtaa valmistusmenetelm\u00e4st\u00e4 riippuen alumiinioksidihydraatin lamelli- tai kuitumaisiin muotoihin, jotka voidaan sitten muuntaa hydrotermisell\u00e4 k\u00e4sittelyll\u00e4 bayerite- tai g-Al2O3-materiaaleiksi.<\/p>\n
Korundi (a-Al2O3), alumiinioksidin luonnollinen polymorfi, on kova ja kemiallisesti inertti, ja sill\u00e4 on eritt\u00e4in suuri ominaispinta-ala (5 m2\/g-1). Se on ensisijainen raaka-aine, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hioma-aineiden valmistuksessa. G-tyypin alumiini on puolestaan korundia reaktiivisempaa, ja sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n katalysaattoritukiaineena; sit\u00e4 voidaan valmistaa l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelem\u00e4ll\u00e4 gibbsiittia tai b\u00f6hmiittia, ja sen BET (N2) -pinta-alat vaihtelevat.<\/p>\n
Kaupalliset alumiinioksidit valmistetaan gibbsiitista Bayer-prosessilla, johon kuuluu liuotus, jota seuraa puhdistetun gibbsiitin saostaminen siemenill\u00e4. Tuloksena on joukko pieni\u00e4 pallomaisia kiteit\u00e4 sek\u00e4 suurempia hiukkasia, jotka koostuvat taulumaisista ja prismaattisista kiteist\u00e4, jotka muodostavat aggregaatteja.<\/p>\n
N\u00e4m\u00e4 alumiinioksidit voidaan tunnistaa siit\u00e4, ett\u00e4 niiss\u00e4 esiintyy nelj\u00e4 Al(OH)3-polymorfia, joilla on tasomainen pseudoheksaagonaalinen taulurakenne ja joilla kaikilla on samanlainen kiderakenne, jossa on kaksi rivi\u00e4 reunoja jakavia oktaedreja, jotka on yhdistetty toisiinsa yhdell\u00e4 rivill\u00e4, joka koostuu viidest\u00e4 siltana toimivasta hydroksyyliryhm\u00e4st\u00e4, jotka yhdist\u00e4v\u00e4t ne toisiinsa (kuva 3.1). Niit\u00e4 erottavat toisistaan pinoamisj\u00e4rjestys ja kerrosten v\u00e4listen ja kerrosten sis\u00e4isten vetysidosten geometria sek\u00e4 se, ett\u00e4 ei-spiraalisten paikkojen miehitys vaihtelee suhteessa tetraedrin ja oktaedrin yhteisiin paikkoihin (kuvat 3.1).<\/p>\n
Kuumentamalla hallitussa vesih\u00f6yrynpaineessa voidaan g-Al(OH)3 muuntaa vakaammaksi a-Al(OH)3:ksi, jolloin adsorptio ja pintarakenteiden uudelleenj\u00e4rjestely helpottuvat. Alhaisempi l\u00e4mp\u00f6tila ja korkeampi vesih\u00f6yrynpaine helpottavat t\u00e4t\u00e4 muutosta vapauttamalla alumiinioksidin pinnalle sitoutuneita vesimolekyylej\u00e4, jolloin pinnalle j\u00e4\u00e4 vapaita hydroksyylej\u00e4, jotka mahdollistavat kaasun absorption ja rakenteen uudelleenj\u00e4rjestelyn.<\/p>\n
Alumiinihydraatit tunnetaan hyvin niiden kyvyst\u00e4 adsorboida kaasuja ja toimia samalla palonestoaineina, ja niiden k\u00e4ytt\u00e4ytyminen ilmassa riippuu sek\u00e4 adsorboitavan kaasun luonteesta ett\u00e4 sen muodosta.<\/p>\n
Yleisesti ottaen alumiini, jolla on suurempi pinta-ala, on yleens\u00e4 parempia palonesto-ominaisuuksia kuin alumiini, jolla on pienempi pinta-ala. N\u00e4m\u00e4 erot liittyv\u00e4t todenn\u00e4k\u00f6isesti siihen, ett\u00e4 niiden suuremmat pinta-alat p\u00e4\u00e4st\u00e4v\u00e4t enemm\u00e4n happea huokosiinsa; niiden hydratoituminen m\u00e4\u00e4r\u00e4ytyy tuotannon aikana vallitsevien l\u00e4mp\u00f6tila- ja kosteusolosuhteiden mukaan, mik\u00e4 puolestaan vaikuttaa niiden rakenteeseen ja ominaisuuksiin.<\/p>\n
Alumiinioksidin savunpoisto-ominaisuudet liittyv\u00e4t l\u00e4heisesti sen kykyyn adsorboida haihtuvia kaasuja, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 erinomaisen kuivausaineen ja talteenottoaineen erilaisille kaasuille, kuten rikkivedylle (H2S). Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4n materiaalin edelt\u00e4v\u00e4 l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittely on osoittautunut eritt\u00e4in tehokkaaksi n\u00e4iss\u00e4 sovelluksissa, ja sen ansiosta se pystyy imem\u00e4\u00e4n ja pid\u00e4tt\u00e4m\u00e4\u00e4n suuria m\u00e4\u00e4ri\u00e4 H2S:\u00e4\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa; absorptio lis\u00e4\u00e4ntyy l\u00e4mp\u00f6tilan noustessa.<\/p>\n
H2S:n adsorptio alumiinioksidiin riippuu sen rakenteesta; ep\u00e4j\u00e4rjestyksess\u00e4 olevilla rakenteilla on yleens\u00e4 pienempi aktiivisuus kuin j\u00e4rjest\u00e4ytyneemmill\u00e4 rakenteilla. On kehitetty monia prosesseja, joilla tuotetaan eritt\u00e4in j\u00e4rjest\u00e4ytyneit\u00e4 hydratoituneen alumiinioksidin muotoja savunpoistosovelluksia varten; yleens\u00e4 jonkinlaisen hydroksidi-, oksidi-hydroksidi- tai hydroksisen alumiinioksidigeelimateriaalin l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelyll\u00e4. Lis\u00e4ksi sen adsorptio-ominaisuudet riippuvat suuresti siit\u00e4, miten ja miss\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tilassa se on kuumennettu - optimaaliset tulokset saavutetaan alle 600 celsiusasteen l\u00e4mp\u00f6tiloissa.<\/p>\n
Vesih\u00f6yrylle altistunut alumiinioksidi menett\u00e4\u00e4 nopeasti ja peruuttamattomasti BET-pinta-alansa (Sing, 1973). Mikrohuokoisten vesipitoisten alumiinioksidigeelien liottaminen nestem\u00e4iseen veteen johtaa huokosettomien bayeriteiden muodostumiseen sek\u00e4 ominaispinta-alan nopeaan pienenemiseen (Sing, 1973).<\/p>\n
Gibbsiittia, eritt\u00e4in huokoista Al2O3:a, voidaan tuottaa kaupallisesti Bayer-prosessilla liuottamalla kuumaa kaustista aluminaattiliuosta, johon on lis\u00e4tty siemeni\u00e4. Gibbsiitill\u00e4 on yleens\u00e4 levy- ja prismakiderakenteet; puhtaan gibbsiitin saaminen t\u00e4st\u00e4 teollisesta prosessista on kuitenkin vaikeaa, koska siin\u00e4 on pieni\u00e4 pitoisuuksia alkalimetallien kationeja, joita ei voida pest\u00e4 pois laimeilla HCl-liuoksilla.<\/p>\n
On kehitetty erilaisia menetelmi\u00e4 suuren pinta-alan alumiinien tuottamiseksi ilman merkitt\u00e4vi\u00e4 m\u00e4\u00e4ri\u00e4 alkalimetalleja, tyypillisesti \"sol-gel\"-tekniikoita, joissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinialkoksidin hydrolyysi\u00e4 geelin muodostamiseksi, jota vanhennetaan ennen l\u00e4mp\u00f6kuivausta, ennen kuin se muunnetaan hydrotermisesti, jolloin saadaan jauhemaista a-Al2O3:a, jolla on erilaiset hiukkaskokojakaumat.<\/p>\n
T\u00e4yteaineena alumiinioksidihydraatti lis\u00e4\u00e4 lasitteiden l\u00e4pin\u00e4kym\u00e4tt\u00f6myytt\u00e4 kaasukuplien avulla, jotka diffundoituvat lasipinnoille ja imev\u00e4t valoa. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 t\u00e4yteaine auttaa parantamaan lasitteiden hienojakoisuutta edist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 lasitteen sulaan tunkeutuvien hienojakoisten kaasukuplien yhteenkokoamista.<\/p>\n
Alumiinihydroksidia voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 my\u00f6s polymeerikomposiiteissa esteen tehostajana. Kun alumiinioksidia sekoitetaan poolittomien polymeerien kanssa, sen hiukkaset voivat levit\u00e4 tasaisesti kaikkialle muodostamatta aggregaatteja, mik\u00e4 auttaa ehk\u00e4isem\u00e4\u00e4n eroosiota iskujen aikana.<\/p>\n
Alumiinihydroksidi (Al2O3) on alumiinioksidin muoto, jolla on suuri ominaispinta-ala ja suuri huokostilavuuspitoisuus ja joka tuottaa amfoteerisia ominaisuuksia, kuten em\u00e4ksisi\u00e4 ja happamia ominaisuuksia. Alumiinihydraattijauhetta valmistetaan reagoimalla alumiinioksidia suolahapon ja veden kanssa. Alumiinihydraattijauhetta toimitetaan usein hienona valkoisena jauheena, joka soveltuu muun muassa keramiikkaan, tulenkest\u00e4viin aineisiin ja teollisuusmateriaaleihin.<\/p>\n
Alumiinihydraatilla on monimutkainen pintarakenne, joka johtuu sek\u00e4 hydroksyyliryhmien ett\u00e4 koordinoitujen vesimolekyylien l\u00e4sn\u00e4olosta, ja niiden yhteinen l\u00e4sn\u00e4olo luo monimutkaisen pintarakenteen. Kun se kuitenkin altistetaan ilmalle, hydroksyylit poistuvat valon vaikutuksesta, jolloin sen pinnalle j\u00e4\u00e4v\u00e4t paljastumaan korkea-energiset Al3 + -kohteet; my\u00f6hemmiss\u00e4 hydrataatioprosesseissa n\u00e4m\u00e4 kohteet korvautuvat kuitenkin eritt\u00e4in nopeasti korkea-energisill\u00e4 kationeilla, mik\u00e4 johtaa lyhyempiin valuaikoihin, kun t\u00e4st\u00e4 materiaalista valmistettuja valukappaleita valetaan.<\/p>\n
Savimassoissa ja lasitteissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein t\u00e4t\u00e4 materiaalia, koska sen sulamisl\u00e4mp\u00f6tila on paljon korkeampi kuin kalsinoidun alumiinioksidin, mutta sit\u00e4 tulisi lis\u00e4t\u00e4 vain pieni\u00e4 m\u00e4\u00e4ri\u00e4, koska liika m\u00e4\u00e4r\u00e4 voi v\u00e4hent\u00e4\u00e4 lietteen juoksevuutta ja lis\u00e4t\u00e4 viskositeettia. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 lis\u00e4aine edist\u00e4\u00e4 opasiteettia ja lis\u00e4\u00e4 v\u00e4rin voimakkuutta, kun sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tiettyjen vaaleanpunaisten lasitteiden v\u00e4rj\u00e4\u00e4miseen.<\/p>\n
Pinta-aktiiviset aineet voivat auttaa lis\u00e4\u00e4m\u00e4\u00e4n alumiinioksidihydraatin tuotannon l\u00e4pin\u00e4kym\u00e4tt\u00f6myytt\u00e4 v\u00e4hent\u00e4m\u00e4ll\u00e4 veden esiintymist\u00e4 sen pinnalla ja hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 sen suurta ominaispinta-alaa.<\/p>\n
Gibbsiitti (g-Al2O3) on vastakohta huokoiselle b\u00f6hmiitille, jolla on j\u00e4ykk\u00e4 rakenne, joka koostuu kovista ja j\u00e4ykist\u00e4 kiteist\u00e4. Sen sijaan gibbsiitin levym\u00e4isess\u00e4 rakenteessa on pieni\u00e4 kiteit\u00e4, jotka muodostavat pseudokaksikulmaisia taulurakenteita, joiden p\u00e4\u00e4lle levyt ja prismat asettuvat muodostaen pseudokaksikulmaisia taulurakenteisia levyj\u00e4 ja prismoja, joiden pseudokaksikulmaiset taulurakenteet muistuttavat pseudokaksikulmaisia levyrakenteita, joiden p\u00e4\u00e4lle se asettuu raaka-aineeksi alumiinioksidin teollisessa tuotannossa.<\/p>\n
Alumiinihydraatin ionisidokset alkavat hajota 220-600 celsiusasteen l\u00e4mp\u00f6tiloissa, jolloin vapautuu vesimolekyylej\u00e4, jotka vaikuttavat sen luontaisiin palonesto-ominaisuuksiin.<\/p>\n
Alumiinihydraatin hydratointi ja kalsinointi tuottavat amfoteerista alumiinitrihydroksidia, joka liukenee helposti sek\u00e4 happoihin ett\u00e4 em\u00e4ksiin, mik\u00e4 tekee alumiinihydraatista eritt\u00e4in monipuolisen t\u00e4yteaineen.<\/p>\n
Alumiinihydroksidin jauhemainen tai rakeinen rakenne helpottaa savenvalajien ty\u00f6skentely\u00e4 vermikuliittia tai muita karkeampia t\u00e4yteaineita helpommin, ja jotkut savenvalajat suosivat sit\u00e4 vermikuliitin tai muiden t\u00e4yteaineiden, kuten vermikuliitin, sijaan. Alumiinihydroksidi on olennainen ainesosa monissa hopeasavi-uunin vanutusresepteiss\u00e4, koska se auttaa est\u00e4m\u00e4\u00e4n saven tarttumisen hyllyyns\u00e4 polttamisen aikana - pelkk\u00e4 hyllyn p\u00f6lytt\u00e4minen kevyesti hieman alumiinihydroksidilla ennen polttamista poistaa pintaj\u00e4nnityksen ja mahdollistaa vapaan liikkumisen, koska se kutistuu pintaj\u00e4nnityksen laskiessa - joissakin uuneissa se toimii my\u00f6s eristeen\u00e4 l\u00e4mm\u00f6nsiirtoa vastaan ymp\u00e4rist\u00f6st\u00e4\u00e4n, mik\u00e4 v\u00e4hent\u00e4\u00e4 l\u00e4mm\u00f6n siirtymist\u00e4 polttamisen aikana, mik\u00e4 v\u00e4hent\u00e4\u00e4 l\u00e4mm\u00f6nsiirtymist\u00e4 ohjaamalla sen k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 eristeen\u00e4 sen l\u00e4mm\u00f6nsiirtokyvyst\u00e4 eristeen\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4vien materiaalien v\u00e4lill\u00e4.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Alumiinihydroksidi, jota kutsutaan my\u00f6s alumiinitrihydroksidiksi tai lyhyesti ATH:ksi, on valkoinen jauhe, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-659","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/659","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=659"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/659\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":660,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/659\/revisions\/660"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=659"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=659"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=659"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}