Alümina İçin Kimyasal Formül

Alüminyum oksit (alümina), korundum veya boksit mineralleri olarak doğal olarak oluşan alüminyum ve oksijenden oluşan inorganik bir kimyasal bileşiktir.

Saf alümina, çeşitli alüminyum oksitlerden biridir ve en yaygın olarak bulunanıdır. Üretim, boksit madenlerinden liç yoluyla veya hidratlı alüminyum oksit içeren kostik soda içeren çözeltilerle gerçekleşir.

Kimyasal Formül

Al2O3 alüminanın kimyasal formülüdür. İki alüminyum atomu iki oksijen atomuyla birleşerek kristal formunda genellikle korundum veya a-alüminyum oksit olarak bulunan bu bileşiği oluşturur. Alümina, hem asitlerde hem de bazlarda kolayca çözünen ve endüstrinin birçok farklı alanında yararlı olmasını sağlayan mükemmel termal iletkenlik özelliklerine sahip beyaz bir katı olarak görünen birçok endüstriyel ve ticari kullanıma sahip inorganik bir kimyasal reaktiftir. Alümina, hem elektrik yalıtımı ihtiyaçlarına hizmet eder hem de seramik malzemeler içinde yaygın olarak kullanılan mükemmel bir termal iletkenlik malzemesi olmasının yanı sıra kendisi de bir elektrik yalıtkanıdır! Seramik malzemelerde önemli bir bileşen olmasının yanı sıra, endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasını sağlayan çeşitli özelliklere sahiptir - bu nedenle alümina, endüstrilerde birçok kullanım alanına sahip inorganik bir kimyasal reaktiftir!

Alümina, Bayer işlemi kullanılarak boksitten çıkarılabilir ve elektronik ve gelişmiş malzeme uygulamalarında kullanılan yüksek saflıkta malzeme üretmek için rafine edilebilir. Fırınlar ve ocaklar gibi yüksek sıcaklık ekipmanlarını kaplayan refrakter malzemeler de bu malzemeye dayanırken, sertliği onu zımpara kağıdı, taşlama taşları ve kesici aletler gibi ürünlerin üretiminde kullanılan önemli bir aşındırıcı yapar.

Diğer alümina formları arasında, her ikisi de suyu uzaklaştırmak için dehidre edilmiş, altıgen kristalli aktif ve gama alüminalar bulunur. Kalsinasyon sırasında ısıtıldıklarında, bu formlar çeşitli polimorfik formlara dönüşür; benzersiz kristal yapıları çalışıp çalışmadıklarını belirler.

Alümina, bazı proseslerde aşındırıcı, filtre ve katalizör desteği olmaktan seramiklerde refrakter, yalıtkan ve katkı maddesi olarak hizmet vermeye kadar çok sayıda uygulamada bulunabilir. Ayrıca, killer genellikle bir katkı maddesi olarak mukavemeti ve geçirgenliği artırmak için onu içerirken, zirkonya parçacıkları veya silikon karbür bıyıkları ile karıştırılması tokluğunu artırır.

Alümina, diş macunu ve diş çimentolarından gıda maddelerine kadar birçok tüketici ürününde aşındırıcı veya dağıtıcı bir madde olarak bulunabildiği gibi hemodiyaliz gibi tıbbi prosedürlerde de kullanılmaktadır. Maddenin herhangi bir ince toz veya toz formunda olduğu gibi, solunması solunum sistemlerine potansiyel zarar verir.

Fiziksel Özellikler

Alümina (CaO3) mükemmel fiziksel özelliklere sahip sert, inert bir malzemedir. Bunlar arasında basınç ve ağırlık altındaki gerilme, gerinim ve çekme mukavemetleri yer alır. Alümina çok yüksek basınç dayanımına sahip olmakla birlikte düşük erime noktası sayesinde farklı kullanımlar için çeşitli şekillerde şekillendirilebilir. Buna ek olarak, Alümina elektriği iletmez ve mükemmel termal direnç özelliklerine sahiptir, bu da onu fırın yalıtımı veya buji kaplama uygulamaları için mükemmel kılar.

Alümina doğal olarak korundum veya boksit olarak bulunabilir ve daha fazla arıtma için alüminyum hidroksit mineralleri gibsit, diaspore, boehmit ve titanyayı çıkaran Bayer işlemi kullanılarak çıkarılabilir. Boksit, endüstriyel olarak zımpara kağıdı için aşındırıcı, elektrik yalıtkanı, refrakter seramiklerde katalizör destek malzemesi, boya pigmentleri olarak kullanılan saf alüminanın ana kaynağı olarak hizmet verirken, mücevher kalitesindeki korindon safirleri ve yakutlar genellikle bileşimlerinde bulunan eser miktarlardan benzersiz tonlarını veren demir ve titanyum içerir.

Kendisini oluşturan atomlar arasında güçlü iyonik bağlar bulunan alfa faz alümina, her bir alüminyum atomunun oktahedral bir aralığın üçte ikisini doldurduğu ve üçte birinin oksijen iyonları tarafından doldurulduğu düzensiz bir trigonal Bravais kafes yapısına sahiptir - bu form en kararlı formdur. Diğer kristal formları da mevcuttur, ancak hepsi yüksek sıcaklıklarda alfa fazına geri dönerek 90% saflık seviyelerine kadar yoğunluklarla üstün mekanik özelliklere sahip kararlı alümina seramikler haline gelir.

Alümina seramikler sudan, asitlerden ve bazlardan kaynaklanan korozyona karşı son derece dirençlidir; ayrıca çoğu kimyasal ve çözücüden kaynaklanan aşınmaya karşı son derece dayanıklıdır. Refrakterlikleri çoğu oksit seramiği aşar; aslında hepsi arasında en yüksek mukavemete, sertliğe, en iyi dielektrik özelliklere sahiptirler, kükürtlü atmosferlerden etkilenmezler ve termal şoklardan etkilenmezler.

Kullanım Alanları

Alümina (Al2O3), teknik seramiklerin oksit grubuna ait gelişmiş bir refrakter malzemedir. Güçlü mekanik, termal, elektriksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra son derece yüksek erime noktası ile oldukça dayanıklıdır. Alüminanın korindon kristal formu, renkleri mineral yapısındaki krom veya demir gibi elementlerden gelen yakut, safir ve zümrüt gibi mücevherlerin temelini oluşturur; Alümina ayrıca 8. seviye sertlik derecesi nedeniyle mükemmel bir parlatma malzemesi olarak hizmet eder.

Bağlanmış alüminadan yapılan mühendislik seramikleri genellikle standart seramiklere kıyasla üstün aşınma direnci, daha yüksek sıcaklık kararlılığı ve termal iletkenlik gerektiren zorlu uygulamalarda kullanılır. Ayrıca, mühendislik seramikleri kimyasallara ve aşınmaya karşı feldspat ve silika gibi doğal minerallerden daha fazla direnç göstererek, kimyasallara ve aşınmaya karşı doğal muadillerinden daha fazla direnç sağlar.

30-55% Al2O3 içeren boksit, alüminanın ana kaynağıdır. Topraktan çıkarılır ve Bayer süreci ile işlenir - safsızlıkları gidermek için filtrelemeden önce kostik soda içinde çözülür - bu, susuz alüminyum oksit oluşturmak için daha fazla işlenebilen alümina hidrat üretir.

Susuz alümina, refrakterlerde kullanılmak üzere hem kaba hem de ince partikül boyutlarına öğütülebilir; burada ince partikül boyutları, yoğunluğu artırmak ve gözenekliliği azaltmak için daha büyük partiküller arasındaki boşlukları doldurur. Alümina ayrıca kesici takım kompozitleri oluşturmak için zirkonya mineral hammaddeleri ile birleştirilebilir; magnezya ile karıştırıldığında sodyum buharlı sokak lambalarında kullanılan yarı saydam alümina oluşturur.

Alümina, Seebeck etkisi yoluyla aşırı sıcaklıkları ölçmek için kullanılan termokupllarda da bulunabilir. Bir termokupl, bir tel bir alümina kılıfla korunurken, birbirine bağlanmış ve aşırı sıcaklığa maruz kalan iki metal telden oluşur; bu, termokupl sinyallerinin okunmasına müdahale edecek bir elektrik potansiyelinin gelişmesini önler. Alümina için diğer uygulamalar arasında refrakterlerin ve aşındırıcıların imalatı ve parlatma işlemlerinin yanı sıra pigment pigmentlerini kaplamak için kullanılan zeolitlerin ve titanyum kaplamaların üretimi yer almaktadır.

Güvenlik

Alümina, aşındırıcılardan seramiklere, parlatmadan parlatma bileşiklerine, parlatma aletlerine ve parlatma bileşiklerine ve parlatma ürünlerine, parlatma makinelerine, parlatma bileşiklerine ve refrakter malzemeye kadar çok sayıda uygulamada bulunabilir. Alümina ayrıca, metal alt tabakalar üzerinde bir kaplama olarak korozyona dayanıklı metal kaplamaların yanı sıra, safir alt tabakalar üzerine monte edilmiş elektronik bileşenlerin kullanıldığı elektronik cihazlarda bir yalıtkan görevi görürken korozyon direncini artırmak için safir alt tabakalar üzerinde silikon içeren safir alt tabakalar üzerinde kullanılan silikon katmanları arasında bir yalıtım katmanı olarak tek elektron transistörleri ve süper iletken kuantum girişim cihazları gibi elektronik cihazlarda da ayrılmaz bir rol oynar. ve süper iletken kuantum girişim cihazları.

Alümina üretmek için, ezilmiş ve yıkanmış boksit bir bulamaç oluşturmak üzere kostik soda ile birleştirilir, daha sonra alüminyum hidroksit çözeltisi oluşturmak için yaklaşık 530 degC'ye ısıtılır, daha sonra katı alüminyum oksit kristallerinin büyümesine ve sonunda kalınlığı uygun seviyeye ulaştığında çözeltiden çıkarılmasına izin veren reaksiyonları başlatmadan önce çökeltici tanklara pompalanır.

Alümina ile çalışan işçiler, yanlış kullanımdan kaynaklanan kazaları veya yaralanmaları önlemek için gözlük ve eldiven dahil olmak üzere uygun kişisel koruyucu ekipman kullanmalıdır. Ayrıca, göz yıkama istasyonları ve güvenlik duşları gibi acil durum tesislerinin nerede bulunabileceğini ve dökülmeler veya yangınlarla başa çıkma prosedürlerini de bilmelidirler.

Aktif Alümina Çalışanları temiz ve kuru bir çalışma ortamı sağlamalı ve akciğer tahrişine ve bronşit dahil diğer sağlık sorunlarına neden olabilecek toz partiküllerini solumaktan kaçınmalıdır. Alümina solunması, burun ve boğaz kanallarından girebileceği ve zaman içinde kronik endüstriyel bronşit ve pulmoner fibrozise yol açabileceği için özellikle risk oluşturmaktadır.

Alüminaya havadan maruz kalmak cilt tahrişine ve dermatite neden olabilir. Bu nedenle, maruz kalanlar malzemeyi tuttuktan hemen sonra ellerini yıkamalı ve bu malzeme ile çalışanlar, partiküllerini solumaya karşı güvenlik için bir solunum cihazı takmalıdır.

Aktif alümina, nemden arındırılmış kapalı kaplarda, fan ve havalandırma gibi hava kaynaklarından uzakta ve asitler ve alkaliler gibi benzer özelliklere sahip kimyasalları kullanan işçilerin bulunduğu alanlardan uzakta depolanmalıdır; bu tür malzemelerin yakınında tutulmamalıdır, çünkü bu, onları emmesine ve tehlikeli gazlar üretmesine neden olabilir.