Pohľady: 222 Autor: Lake Publix Time: 2025-05-10 Pôvod: Miesto
Ponuka obsahu
● Prirodzený výskyt oxidu hliníka
>> 1. Oxid hliníka v zemskej kôre
>>> Corundum: Čistá kryštalická forma
>>> Ostatné minerály
>> 2. Geografická distribúcia oxidu hliníka
>>> Ložiská
>> 3. Oxid hliníka na povrchu hliníkového kovu
● Priemyselné zdroje a výroba oxidu hliníka
>> 2. Spekanie a alternatívne metódy
● Oxid hliníka v každodennom živote a technológii
>> 1. Abrazív a strihacie nástroje
>> 3. Elektronika a polovodiče
>> 4. Lekárske a zubné aplikácie
>> 5. Katalyzátory a chemické spracovanie
>> 2. Voda
>> 3. Vzduch
● Oxid hliníka v drahokamoch a mineráloch
>> 2. Emery
● Oxid hliníka v priemyselných vedľajších produktoch a odpade
● Záver
● Často
>> 1. Kde sa v prírode najčastejšie vyskytuje oxid hliníka?
>> 2. Ako sa extrahuje oxid hliníka na priemyselné použitie?
>> 3. Má hliníkový kov vždy oxidová vrstva?
>> 4. Aké sú hlavné použitia oxidu z hliníka?
>> 5. Existujú nejaké drahokamy vyrobené z oxidu hliníka?
Oxid hliníka (al₂o₃), tiež známy ako Hliník, je základnou zlúčeninou v geológii Zeme a základným kameňom moderného priemyslu. Jeho prítomnosť je hlboko zatknutá do látky našej planéty, od kôry pod nohami až po drahokamy zdobené šperky. Pochopenie, kde sa zistí, že oxid hliníka odhaľuje len pôvod mnohých každodenných materiálov, ale tiež poskytuje pohľad na procesy, ktoré formujú náš svet a riadia globálne odvetvia. Tento komplexný článok skúma prírodné a priemyselné zdroje Oxid z hliníka , jeho výskyt v mineráloch a rudách, jeho úloha v prostredí a jeho význam v ľudských technológiách.
Oxid hliníka je biela kryštalická zlúčenina zložená z atómov hliníka a kyslíka. Je známa svojou výnimočnou tvrdosťou, tepelnou stabilitou a chemickou rezistenciou, vďaka čomu je neoceniteľná v aplikáciách od brúsiv a keramiky po elektroniku, zdravotnícke pomôcky a chemické spracovanie.
Hliník je tretím najhojnejším prvkom v zemskej kôre, ale zriedka sa nachádza ako čistý kov. Namiesto toho sa vyskytuje takmer výlučne v kombinácii s kyslíkom a inými prvkami, ktoré tvoria rôzne minerály. Najvýznamnejším z nich je oxid hliníka.
- Bauxite je primárnym zdrojom oxidu hliníka na svete. Je to sedimentárna hornina zložená hlavne z minerálov hydroxidu hlinitého, ako je gibbsit (al (OH) ₃), boehmite (y-alo (OH)) a diaspore (a-alo (OH)). Bauxite sa formuje v tropických a subtropických oblastiach, kde sa vyskytujú intenzívne zvetrávanie hornín bohatých na hliník (ako je živé a metamorfné horniny bohaté na živce).
- Keďže tieto skaly počasie, hliník zostáva rovnako nerozpustnými minerálmi, zatiaľ čo iné prvky sú vylúhované preč. Počas miliónov rokov tento proces koncentruje hydroxidy hlinitého a vytvára ložiská bauxitu.
- Corundum (oxid a-alumínu) je najstabilnejšia a najbežnejšia prirodzene sa vyskytujúci kryštalická forma oxidu hlinitého. Nachádza sa v metamorfných a vyvretých skalách a je pozoruhodný pre svoju extrémnu tvrdosť (Mohs 9).
- Corundum v kvalite drahokamov tvorí základ pre rubíny a zafíry s ich farbami vyplývajúcimi z stopových nečistôt, ako je chróm, železo alebo titán.
- Emery je hornina, ktorá obsahuje korundum zmiešané s magnetitom, spinelom a inými minerálmi. Ťaží sa ako brúsivo.
- Kaolín a iné íly často obsahujú hydratované formy oxidu hliníka.
- Austrália: Najväčší výrobca bauxitu na svete s rozsiahlymi ložiskami v Queenslande a západnej Austrálii.
- Guinea (západná Afrika): Je držiteľom niektorých z najbohatších a najskôr bauxitových rezerv na svete.
- Brazília: Hlavné ložiská v povodí Amazonky.
- Jamajka: Rozsiahla ťažba bauxitu od 50. rokov 20. storočia.
- Čína, India, Rusko: významné bauxitové zdroje a výroba.
- Spojené štáty: Historická ťažba bauxitu v Arkansase, Alabame, Gruzínsku a Virgínii.
- Mjanmarsko, Srí Lanka, Madagaskar a Thajsko: známe rubínmi a zafírmi v kvalite drahokamov.
- Montana (USA): Pozoruhodné pre ložiská Sapphire.
- India: Zdroj priemyselného a gem-kvalitného korundum.
Kedykoľvek je hliníkový kov vystavený vzduchu, rýchlo tvorí tenkú, neviditeľnú vrstvu oxidu hlinitého. Táto pasivačná vrstva je hrubá iba niekoľko nanometrov, ale je mimoriadne tvrdá a chemicky odolná, chráni podkladový kov pred ďalšou koróziou. Tento jav sa vyskytuje na všetkých hliníkových povrchoch, či už v prírode alebo vo vyrábaných výrobkoch.
Prevažná väčšina oxidu hlinitého používaného v priemysle sa extrahuje z bauxitu pomocou procesu Bayer:
1. Drvenie a brúsenie: bauxitová ruda je mletá na jemný prášok.
2. Trávenie: Prášok sa zmieša s horúcim koncentrovaným hydroxidom sodným, ktoré rozpúšťajú minerály hydroxidu hlinitého.
3. Objasnenie: nerozpustné nečistoty sú odfiltrované.
4. Zrážanie: Hliníkový hydroxid sa vyzráža ochladením a nasadením.
5. Kalcinácia: Hydroxid sa zahrieva na viac ako 1000 ° C, jazdí z vody a produkuje čistý oxid hlinitý.
- Spekovací proces: Používa sa na bauxity s vysokým obsahom oxidu kremičitého alebo na výrobu špeciálnych hliníkov. Bauxite sa zmieša s prísadami a zahrieva sa na vysoké teploty, potom vylúhovaný a kalcinovaný za vytvorenie hlinitého.
- Fúzovaný hliník: Vysoko čistotný oxid hliník sa roztopí a rýchlo sa ochladí, aby sa vytvoril tvrdý kryštalický materiál používaný v abrazivoch.
- Chemické ukladanie pary (CVD): Vytvára tenké filmy oxidu hliníka pre elektroniku a optiku.
Tvrdosť oxidu z hliníka je ideálna pre brúsny papier, brúsky kolesá a rezné nástroje používané pri leštení, povrchovej dokončení a odstraňovaní materiálu.
Keramika z hliníka sa používa v pecách, izolácii pece a pokročilej štrukturálnej keramiky kvôli ich tepelnému odporu a mechanickej pevnosti.
Oxid z hliníka je nevyhnutným elektrickým izolátorom a substrátom pre mikročipy, dosky obvodov a kondenzátor.
Alumina biokompatibilita umožňuje jeho použitie v zubných implantátoch, umelých kĺboch a iných zdravotníckych pomôckach.
Oxid hliníka slúži ako katalyzátor alebo katalyzátorová podpora pri petrochemickom rafinácii a chemických reakciách.
Používa sa v povlakoch odolných voči škrabancom na sklo, optiku a ochranné povlaky pre kovy.
Oxid hlinitý je hlavnou súčasťou pôdy, najmä v tropických a subtropických oblastiach, kde intenzívne zvetrávanie vedie k tvorbe lateritových pôd bohatých na bauxitové a ílové minerály.
Stopové množstvá častíc oxidu hliníka sa môžu nájsť suspendované v prírodných vodách, najmä v blízkosti miest ťažby alebo erózie.
Jemný prach oxidu hliníka môže byť prítomný v atmosfére pri ťažobných, rafinácii alebo abrazívnych výrobných zariadeniach.
Obidve sú odrody Corundum (al₂o₃) zafarbené stopovými prvkami. Rubíny sú červené kvôli chrómu, zatiaľ čo zafíry môžu byť v závislosti od nečistôt modré, žlté, zelené alebo iné farby.
Prírodná abrazívna hornina obsahujúca korundum, ktorá sa používa na pieskovce a mleté kolesá.
Rubíny a zafíry vytvorené laboratóriami sa vyrábajú kryštalizáciou čistého oxidu hliníka s kontrolovanými nečistotami.
- Červené bahno: vedľajší produkt Bayerovho procesu, ktorý obsahuje zvyškový oxid hlinitý, oxidy železa a ďalšie minerály.
- Strávené brúsivy: Použitý oxid z hlinitého z pieskového bludu alebo mletia sa často recykluje alebo zneškodňuje priemyselný odpad.
Oxid hliníka sa nachádza v širokej škále prírodných a priemyselných prostredí. V prírode sa vyskytuje v bauxite, hlavnej rudi hliníka, ako aj v kryštalickom minerálnom korunde, ktorý tvorí rubíny a zafíry. Je tiež prítomný ako tenká ochranná vrstva na všetkých exponovaných hliníkových kovoch. Priemyselne sa oxid hliníka vyrába z bauxitu prostredníctvom procesu Bayer a používa sa v nespočetných aplikáciách, od abrazív a keramiky po elektroniku a zdravotnícke pomôcky. Vďaka jeho hojnosti, trvanlivosti a všestrannosti je oxid z hliníka skutočne nevyhnutným materiálom pre Zem aj pre modernú civilizáciu.
Oxid z hliníka sa najčastejšie vyskytuje v bauxitovej rudi a ako minerálny korund, ktorý zahŕňa drahokamy ako Ruby a Sapphire.
Primárne sa extrahuje z bauxitu pomocou Bayerovho procesu, ktorý zahŕňa rozpustenie minerálov hydroxidu hlinitého a potom ich kalcináciu za výrobu čistého hlinitého.
Áno, hliníkový kov rýchlo tvorí tenkú ochrannú vrstvu oxidu hliníka, keď je vystavený vzduchu, čo bráni ďalšej korózii.
Používa sa v brúsivách, keramike, elektronike, lekárskych implantátoch, katalyzátoroch a ako ochranný povlak pre kovy.
Áno, Ruby aj zafír sú formy Corundum kvality drahokamov, čo je čisto kryštalický oxid hlinitý zafarbený stopovými nečistotami.
