ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оксид алюминия и его гидраты из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Оксид алюминия АЬОз широко используется для получения КМ. Он встречается в виде ряда полиморфных и дисперсных модификаций. Обозначаемые как АЬОз продукты иногда весьма различны по составу, физическим и химическим свойствам из-за заметной гидратации их низкотемпературных форм или вследствие наличия примесей других веществ (преимущественно оксидов) во всем температурном диапазоне. [c.66] В отличие от весьма стойкого а-АЬОз соединение -А Оз взаимодействует с кислотами и щелочами. [c.67] В ромбоэдрической решетке а-АЬОз (тригональная или псевдогексагональная система с = 512,72 пм, а=55°17 ) ионы кислорода расположены по типу плотной, почти гексагональной упаковки. В 7з октаэдрических пустот симметрично располагаются АР+-ионы. По типу решетки а-А1гОз кристаллизуются также а-РегОз, СггОз, УгОз, Т1гОз. Структура - ЬОз — кубическая (а=789,5 пм) типа шпинели (см. рис. 2.9), но с дефицитом катиона. Температура плавления модификаций а-АЬОз 2044 °С, микротвердость — до 27 ГПа. [c.67] Важнейшая гидратированная форма оксида алюминия — 7-АЮОН (бемит), получаемый при добавлении раствора аммиака к кипящему раствору соли алюминия. В природе встречается также минерал диаспор ( у-АЮОН), рассыпающийся при нагреве на мелкие кусочки. Кристаллический А1(0Н)з получают вытеснением из щелочного раствора алюмината диоксидом углерода. Вначале образуется гидрогель, а затем постепенно кристаллизуются волокна длиной до 10 нм за счет укрупнения сферических частиц размером 2—5 нм [92]. [c.67] Одна из схем взаимных превращений AI2O3 и его гидратов приведена на рис. 3.14 [79, 92]. Представленные на схеме гидраты термодинамически обусловлены в отличие от к-, и— —т]- и 0-модификаций AI2O3, существующих, по-видимому, лишь непродолжительное время при наличии определенных минерализаторов. [c.68] Отмечена различная активность гидратов АЬОз в зависимости от степени их гидратации и перехода в а-А1гОз. При дегидратации на поверхности в координационной схеме ионов алюминия образуются вакансии (рис. 3.15). [c.68] Содержание сопровождающих А1(0Н)з примесей (КагО — 0,2 —0,4% ЗЮг —0,01—0,02% РегОз — 0,003—0,02%) зависит от способа получения технических оксидов алюминия. Применяемый для производства катализаторов и композиционных материалов технический корунд содержит различные примеси, являющиеся активными центрами (рис. 3.16), определяющими адсорбционные и электрокинетические свойства поверхности [92, 96]. [c.69] Используя метод термического анализа, можно проследить превращения гидроксида алюминия в широком диапазоне температур (рис. 3.17). Потеря массы (Ат) при нагреве обусловлена выделением воды. Первый малый пик при 230 °С соответствует гидротермическому превращению части тригидрата в моногидрат (бёмит) основной эндотермический пик при 300 °С — образованию переходной формы оксида алюминия, а широкий пик при 530 °С — образованию у-АЬОз. [c.69] Приведенные выше сведения о поведении системы АЬОз— А1(0Н)з имеют большое практическое значение для выбора областей применения указанных веществ. [c.70] Для объяснения многочисленных случаев невоспроизводи-мости процессов при использовании технического оксида алюминия необходимо учитывать структуру и состав сырья для его получения [1,96—98]. [c.70] Исходным сырьем для получения технического оксида алюминия (так называемого глинозема) являются бокситы (осадочные породы), состоящие из смеси минералов [16, 99], важнейшими из которых являются гиббсит — а-А1(ОН)з, бемит — (-А10(ОН), диаспор — а-АЮ(ОН). Кроме того, в породе присутствуют примеси а-РегОз — гематит, а-РеО(ОН) — гетит, Т102 — анатаз, А12(ОН)4 [81205] — каолинит и другие минералы. Глинозем содержит обычно 40—76% у-АЬОз и 24—60% а-А Оз (иногда содержание а-фор-мы составляет 86—95%). Размеры частиц от 1 до 100 мкм. Технические разновидности А1гОз имеют р=3,65 — 3,76 г/см (см. рис. 3.15). Энтальпия превращения — ДЯ=—(11,3—42,0) кДж/моль. Четко охарактеризованы лишь а- и 7-формы А)20з. Из расплава при 2050 °С образуется а-форма, устойчивая далее во всем температурном диапазоне из плазмы может быть выделена и Г-форма. [c.70] Вернуться к основной статье