أكسيد ألومينيوم

نظرة عامة موجزة

أكسيد الألومنيوم هو المركب الكيميائي الأكثر شيوعًا بين أكاسيد الألومنيوم المختلفة الموجودة مع المادة الكيميائية صيغة آل ₂ أو ₃. يُعرف أيضًا باسم الألومينا ويمكن تسميته ألوكسيت أو ألوندوم اعتمادًا على نوع الأشكال أو التطبيقات. يحدث بشكل طبيعي في مرحلته البلورية متعددة الأشكال Alpha-Al ₂ O ₃ باعتباره اكسيد الالمونيوم المعدني، وقد يوجد في أنواع مختلفة لتشكيل بلورات مثل الياقوت والياقوت.

الالمونيوم أحد أكثر الأشكال البلورية شيوعًا بشكل طبيعي لأكسيد الألومنيوم. ومن الأمثلة على الأشكال عالية الجودة من اكسيد الالمونيوم الياقوت والياقوت الأزرق، والتي تدين بألوانها وخصائصها المميزة لنوع وكمية الشوائب النادرة.

عملية التصنيع gt؛

تعد عملية Bayer واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لتصنيع أكسيد الألومنيوم. يتضمن ذلك تكرير البوكسيت لإنتاج أكسيد الألومنيوم. البوكسيت هو أهم خام للألمنيوم يحتوي على 30-50٪ فقط من أكسيد الألومنيوم وبقية التركيبة عبارة عن خليط من السيليكا وثاني أكسيد التيتانيوم وأشكال مختلفة من أكاسيد الحديد.

في عملية باير، يتم إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) إلى خام البوكسيت ويخضع الخليط لـ درجة حرارة مرتفعة من 150 إلى 200 درجة مئوية في وعاء مضغوط. في هذا النطاق من درجات الحرارة، يمكن إذابة الألومنيوم في الخليط لتكوين ألومينات الصوديوم. قد تكون مركبات الألمنيوم الموجودة في البوكسيت موجودة مثل الجيبسيت (Al (OH) ₃) والبوهميت < span lang= «en-GB» style="font-family:Tahoma"> (ALOOH) أو الشتات (ALOOH). ستحدد الأشكال المختلفة لمكونات الألومنيوم ظروف الاستخراج.

بعد إزالة البقايا من المحلول من خلال الترشيح، يتم ترسيب الجيبسيت عند التبريد ثم زرعه هيدروكسيد الألومنيوم ذو الحبيبات الدقيقة. تقوم عملية الاستخراج بتحويل أكسيد الألومنيوم الموجود في الخام إلى ألومينات الصوديوم القابلة للذوبان، مما ينتج الماء كمنتج ثانوي. تعمل هذه العملية أيضًا على إذابة السيليكا، بينما تظل المكونات الأخرى غير قابلة للذوبان.

يتم تبريد المحلول القلوي الناتج ومعالجته عن طريق ضخ غاز ثاني أكسيد الكربون من خلاله، مما يؤدي إلى ترسيب هيدروكسيد الألومنيوم. سيعطي هذا محلولًا فائق التشبع مع بلورات هيدروكسيد الألومنيوم عالية النقاء.

ومع ذلك، بالنسبة للبوكسيت الذي يحتوي على تركيبة تزيد عن 10٪ من السيليكا، تصبح عملية Bayer غير اقتصادية بسبب عدم قابليتها للذوبان يتم تشكيل سيليكات ألومنيوم الصوديوم، مما يقلل العائد.

صناعة السيراميك

يستخدم أكسيد الألومنيوم في صناعة السيراميك كمادة عازلة. يتمتع السيراميك المتكون من استخدام أكسيد الألومنيوم بمقاومة جيدة ضد معظم الأحماض (باستثناء حمض الفوسفوريك وحمض الهيدروفلوريك). جعلت خمولها السيراميك مناسبًا للاستخدام في العديد من تطبيقات المعالجة.

صناعة الزجاج

يُصنع الزجاج التقليدي عادةً من السيليكا، وهي المكون الرئيسي للرمل. حققت الأبحاث الحديثة طفرة في إمكانية استخدام أكسيد الألومنيوم في صناعة زجاج أكثر صلابة وصلابة من الزجاج التقليدي، ويمكن مقارنته بالمعادن.

عامل حفاز

يمكن استخدام أكسيد الألومنيوم كمحفز لمجموعة متنوعة من التفاعلات الصناعية. تعد عملية كلاوس واحدة من أكبر التطبيقات التي يشارك فيها أكسيد الألومنيوم كمحفز، وهي تحويل غازات نفايات كبريتيد الهيدروجين إلى عنصر الكبريت.

يعمل أكسيد الألومنيوم أيضًا كدعم محفز للمحفزات الصناعية الأخرى، مثل تلك المستخدمة في إزالة الكبريت بالهيدروجين وبعض منتجات Ziegler-Natta التبلمر.

أخرى

نظرًا لصمودها ومظهرها الأبيض، فهي مادة مالئة مفضلة للبلاستيك. كما أنه مكون شائع في واقيات الشمس ويوجد أحيانًا في مستحضرات التجميل مثل أحمر الخدود وأحمر الشفاه وطلاء الأظافر. يستخدم أكسيد الألومنيوم أيضًا لطلاء أكسيد التيتانيوم، وهو صبغة للدهانات والأوراق البلاستيكية. هذه الطبقة من الغلاف تمنع التفاعلات التحفيزية بين المنتجات والغلاف الجوي.