Ansichten: 222 Autor: Lake Publish Time: 2025-05-10 Herkunft: Website
Inhaltsmenü
● Natürliches Auftreten von Aluminiumoxid
>> 1. Aluminiumoxid in der Erdkruste
>>> Corundum: die reine kristalline Form
>> 2. Geografische Verteilung von Aluminiumoxid
>> 3.. Aluminiumoxid auf der Oberfläche von Aluminiummetall
● Industriequellen und Produktion von Aluminiumoxid
>> 2. Sintern und alternative Methoden
● Aluminiumoxid im Alltag und Technologie
>> 1.. Schleifmittel und Schneidwerkzeuge
>> 2. Keramik und Refraktionen
>> 3. Elektronik und Halbleiter
>> 4. medizinische und zahnärztliche Anwendungen
>> 5. Katalysatoren und chemische Verarbeitung
>> 2. Wasser
>> 3. Luft
● Aluminiumoxid in Edelsteinen und Mineralien
>> 2. Emery
>> 3.. Synthetische Edelsteine
● Aluminiumoxid in industriellen Nebenprodukten und Abfällen
● FAQ
>> 1. Wo findet sich Aluminiumoxid am häufigsten in der Natur?
>> 2. Wie wird Aluminiumoxid für den industriellen Gebrauch extrahiert?
>> 3. Hat Aluminiummetall immer eine Oxidschicht?
>> 4. Was sind die Hauptverwaltung von Aluminiumoxid?
>> 5. Gibt es Edelsteine aus Aluminiumoxid?
Aluminiumoxid (Al₂o₃), auch als Aluminiumoxid bekannt, ist eine grundlegende Verbindung in der Erdgeologie und ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Seine Anwesenheit ist tief in den Stoff unseres Planeten verwoben, von der Kruste unter unseren Füßen bis zu den Edelsteinen, die Schmuck schmücken. Das Verständnis, wo Aluminiumoxid gefunden wird, zeigt nicht nur die Ursprünge vieler alltäglicher Materialien, sondern bietet auch Einblicke in die Prozesse, die unsere Welt prägen und globale Industrien vorantreiben. Dieser umfassende Artikel untersucht die natürlichen und industriellen Quellen von Aluminiumoxid , sein Auftreten in Mineralien und Erzen, seine Rolle in der Umwelt und seine Bedeutung für die menschliche Technologie.
Aluminiumoxid ist eine weiße, kristalline Verbindung, die aus Aluminium- und Sauerstoffatomen besteht. Es ist bekannt für seine außergewöhnliche Härte, thermische Stabilität und chemische Resistenz, wodurch es in Anwendungen, die von Schleifstücken und Keramik bis hin zu Elektronik, medizinischen Geräten und chemischen Verarbeitung reichen.
Aluminium ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste, ist aber selten als reines Metall gefunden. Stattdessen tritt es fast ausschließlich in Kombination mit Sauerstoff und anderen Elementen auf und bildet eine Vielzahl von Mineralien. Das bedeutendste davon ist Aluminiumoxid.
- Bauxit ist die weltweit Hauptquelle für Aluminiumoxid. Es ist ein Sedimentgestein, das hauptsächlich aus Aluminiumhydroxidmineralien wie Gibbsite (Al (OH) ₃), Boehmit (γ-Alo (OH)) und Diaspore (α-Alo (OH)) besteht. Bauxitformen in tropischen und subtropischen Regionen, in denen eine intensive Verwitterung von aluminiumreichen Gesteinen (wie Feldspat-reicher magmatische und metamorphe Gesteine) auftritt.
- Da diese Felsen Wetter haben, bleibt Aluminium als unlösliche Mineralien, während andere Elemente weggelaugt werden. Über Millionen von Jahren konzentriert dieser Prozess Aluminiumhydroxide und bildet Bauxitablagerungen.
- Corundum (α-Aluminiumoxid) ist die stabilste und häufige natürlich vorkommende kristalline Form von Aluminiumoxid. Es kommt in metamorphen und magmatischen Gesteinen vor und ist durch seine extreme Härte bemerkenswert (MOHS 9).
- Corundum von Edelsteinqualität bildet die Grundlage für Rubine und Saphire, wobei ihre Farben aus Spurenverunreinigungen wie Chrom, Eisen oder Titan resultieren.
- Emery ist ein Gestein, das Corundum enthält, gemischt mit Magnetit, Spinell und anderen Mineralien. Es wird als Schleifmittel abgebaut.
- Kaolin und andere Tone enthalten häufig hydratisierte Formen von Aluminiumoxid.
- Australien: Der weltweit größte Bauxitproduzent mit riesigen Einlagen in Queensland und Westaustralien.
- Guinea (Westafrika): Hält einige der reichsten und höchsten Bauxit-Reserven der Welt.
- Brasilien: Haupteinlagen im Amazonasbecken.
- Jamaika: Umfangreiches Bauxitabbau seit den 1950er Jahren.
- China, Indien, Russland: bedeutende Bauxit -Ressourcen und -produktion.
- Vereinigte Staaten: Historischer Bauxitabbau in Arkansas, Alabama, Georgia und Virginia.
- Myanmar, Sri Lanka, Madagaskar und Thailand: Berühmt für Rubine und Saphire in Edelsteinqualität.
- Montana (USA): bemerkenswert für Saphirvorkommen.
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Immer wenn Aluminiummetall Luft ausgesetzt ist, bildet es schnell eine dünne, unsichtbare Schicht Aluminiumoxid. Diese Passivierungsschicht ist nur wenige Nanometer dick, aber extrem hart und chemisch resistent, wodurch das darunter liegende Metall vor weiterer Korrosion geschützt wird. Dieses Phänomen tritt auf allen Aluminiumoberflächen auf, ob in der Natur oder in hergestellten Produkten.
Die überwiegende Mehrheit des in der Industrie verwendeten Aluminiumoxids wird mit dem Bayer -Prozess aus Bauxit extrahiert:
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2. Verdauung: Das Pulver wird mit heißem, konzentriertem Natriumhydroxid gemischt, wodurch die Aluminiumhydroxid -Mineralien gelöst werden.
3. Klärung: Unlösliche Verunreinigungen werden herausgefiltert.
4. Ausfällung: Aluminiumhydroxid wird durch Abkühlen und Säen ausgefällt.
5. Kalzinierung: Das Hydroxid wird auf über 1000 ° C erhitzt, das Wasser abtreibt und reines Aluminiumoxid produziert.
- Sinterprozess: Wird für Bauxiten mit hohem Silica -Gehalt oder zur Herstellung von Spezialaluminas verwendet. Bauxit wird mit Additiven gemischt und auf hohe Temperaturen erhitzt, dann ausgelaugt und kalkiniert, um Aluminiumoxid zu bilden.
- Fusions-Aluminiumoxid: Hochpurity-Aluminiumoxid wird geschmolzen und schnell abgekühlt, um ein hartes, kristallines Material zu bilden, das bei Schleiften verwendet wird.
- Chemische Dampfabscheidung (CVD): Erzeugt dünne Filme von Aluminiumoxid für Elektronik und Optik.
Die Härte von Aluminiumoxid macht es ideal für Sandpapier, Schleifräder und Schneidwerkzeuge, die beim Polieren, Oberflächenverschluss und Materialentfernung verwendet werden.
Alumina -Keramik werden aufgrund ihrer Wärmefestigkeit und mechanischen Festigkeit in Ofenstiche, Ofenisolierung und fortgeschrittener Strukturkeramik verwendet.
Aluminiumoxid ist ein wesentlicher elektrischer Isolator und Substrat für Mikrochips, Leiterplatten und Kondensatordielektrika.
Die Biokompatibilität von Aluminina ermöglicht die Verwendung in Zahnimplantaten, künstlichen Gelenken und anderen medizinischen Geräten.
Aluminiumoxid dient als Katalysator- oder Katalysatorunterstützung bei petrochemischen Raffinern und chemischen Reaktionen.
Es wird in kratzfesten Beschichtungen für Glas, Optik und Schutzbeschichtungen für Metalle verwendet.
Aluminiumoxid ist ein Hauptbestandteil des Bodens, insbesondere in tropischen und subtropischen Regionen, in denen eine intensive Verwitterung zur Bildung von Lateritböden führt, die reich an Bauxit- und Tonmineralien sind.
Spurenmengen von Aluminiumoxidpartikeln können in natürlichen Gewässern aufgehängt werden, insbesondere in der Nähe von Bergbau- oder Erosionsstellen.
In der Atmosphäre in der Nähe von Bergbau-, Raffinerien- oder Schleifherstellungseinrichtungen kann feiner Aluminiumoxidstaub vorhanden sein.
Beide sind Sorten von Corundum (Al₂o₃), die von Spurenelementen gefärbt sind. Rubine sind aufgrund von Chrom rot, während Saphire je nach Verunreinigungen blau, gelb, grün oder andere Farben sein können.
Ein natürlicher Schleifgestein, der Korund enthält, das für Sandpapier und Schleifräder verwendet wird.
Labor geschaffene Rubine und Saphire werden durch Kristallisieren von reinem Aluminiumoxid mit kontrollierten Verunreinigungen hergestellt.
- Rotschlamm: Ein Nebenprodukt des Bayer -Prozesses, das Restaluminiumoxid, Eisenoxide und andere Mineralien enthält.
- Verbrauchte Schleifmittel: Gebrauchtes Aluminiumoxid aus Sandstrahlen oder Mahlen wird häufig als industrielle Abfall recycelt oder entsorgt.
Aluminiumoxid findet sich in einer Vielzahl von natürlichen und industriellen Umgebungen. In der Natur kommt es in Bauxit, dem Haupterz von Aluminium sowie im kristallinen Mineralcor, das Rubine und Saphire bildet. Es ist auch als dünne, schützende Schicht auf allen exponierten Aluminiummetall vorhanden. Industriell wird Aluminiumoxid durch den Bayer -Prozess aus Bauxit hergestellt und in unzähligen Anwendungen verwendet, von Schleifmitteln und Keramik bis hin zu Elektronik- und medizinischen Geräten. Seine Häufigkeit, Haltbarkeit und Vielseitigkeit machen Aluminiumoxid sowohl für die Erde als auch für die moderne Zivilisation zu einem wirklich wesentlichen Material.
Aluminiumoxid ist am häufigsten im Bauxiterz und als Mineral Corundum zu finden, das Edelsteine wie Ruby und Saphir enthält.
Es wird hauptsächlich aus Bauxit unter Verwendung des Bayer -Verfahrens extrahiert, bei dem Aluminiumhydroxidmineralien gelöst und sie dann zur Herstellung von reinem Aluminiumoxid berechnet werden.
Ja, Aluminiummetall bildet schnell eine dünne, schützende Schicht Aluminiumoxid, wenn sie Luft ausgesetzt ist, was eine weitere Korrosion verhindert.
Es wird in Schleifmitteln, Keramik, Elektronik, medizinischen Implantaten, Katalysatoren und als Schutzbeschichtung für Metalle verwendet.
Ja, sowohl Rubin als auch Saphir sind Edelsteinqualitätsformen von Korund, bei dem reine kristalline Aluminiumoxid durch Spurenverunreinigungen gefärbt ist.
