Tlenek glinu ma z\u0142o\u017cony sk\u0142ad chemiczny, w tym r\u00f3\u017cne polimorfy, kt\u00f3re mo\u017cna przekszta\u0142ci\u0107 w formy o wysokiej powierzchni w procesach transformacji termicznej, takich jak te obserwowane w przypadku boehmitu i bayerytu.<\/p>\n
W wyniku rozk\u0142adu termicznego powstaje blaszkowaty lub w\u0142\u00f3knisty g-Al2O3, kt\u00f3rego morfologia zale\u017cy od materia\u0142u wyj\u015bciowego u\u017cytego do jego wytworzenia.<\/p>\n
Hydrat tlenku glinu (Al(OH)3) to bia\u0142a, drobno sproszkowana substancja o wzorze chemicznym Al(OH)3. Wytwarzany w procesie Bayera z rudy boksytu, nie ma zapachu ani smaku oraz charakteryzuje si\u0119 nisk\u0105 rozpuszczalno\u015bci\u0105 i stabilno\u015bci\u0105 termiczn\u0105, co czyni go niezwykle wszechstronnym surowcem o wielu zastosowaniach w wielu ga\u0142\u0119ziach przemys\u0142u jako \u017ar\u00f3d\u0142o Al2O3.<\/p>\n
Gibbsyt (-Al(OH)3), bayeryt (-Al(OH)3), doyleit i nordstrandyt to cztery polimorfy tr\u00f3jwodorotlenku glinu Al(OH)3 zwykle wyst\u0119puj\u0105ce w przyrodzie; wszystkie s\u0105 ze sob\u0105 powi\u0105zane i maj\u0105 podobne struktury; jednak ich morfologie r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 znacznie i wp\u0142ywaj\u0105 na ich w\u0142a\u015bciwo\u015bci, z r\u00f3\u017cnymi lepko\u015bciami w zale\u017cno\u015bci od rozk\u0142adu wielko\u015bci cz\u0105stek; jednak ich morfologie mo\u017cna kontrolowa\u0107 poprzez obr\u00f3bk\u0119 ciepln\u0105 w celu uzyskania okre\u015blonych lepko\u015bci dla okre\u015blonych zastosowa\u0144.<\/p>\n
W\u0142a\u015bciwo\u015bci zmniejszaj\u0105ce palno\u015b\u0107 hydratu tlenku glinu polegaj\u0105 na jego zdolno\u015bci do uwalniania pary wodnej w podwy\u017cszonych temperaturach, ch\u0142odz\u0105c w ten spos\u00f3b materia\u0142y i rozcie\u0144czaj\u0105c \u0142atwopalne gazy oraz spowalniaj\u0105c rozprzestrzenianie si\u0119 ognia. Osi\u0105ga si\u0119 to poprzez tworzenie bariery zatrzymuj\u0105cej tlen i inne \u0142atwopalne gazy, co utrudnia tym cz\u0105steczkom dotarcie do powierzchni i jej spalenie.<\/p>\n
Hydraty tlenku glinu charakteryzuj\u0105 si\u0119 bardzo nisk\u0105 absorpcj\u0105 tlenu i wysok\u0105 reaktywno\u015bci\u0105 z r\u00f3\u017cnymi gazami, takimi jak dwutlenek siarki, siarkowod\u00f3r, tlenek w\u0119gla i tlenki azotu. Ze wzgl\u0119du na te w\u0142a\u015bciwo\u015bci mog\u0105 s\u0142u\u017cy\u0107 jako idealny zamiennik tlenku siarki w wielu zastosowaniach, takich jak pirotechnika i lampy wy\u0142adowcze.<\/p>\n
Hydraty tlenku glinu s\u0105 wykorzystywane jako prekursory do produkcji aktywowanego tlenku glinu (AA). Aktywowany tlenek glinu jest produktem przemys\u0142owym wytwarzanym w wyniku rozk\u0142adu termicznego wodorotlenk\u00f3w i tleno-wodorotlenk\u00f3w tlenku glinu. Znajduje zastosowanie w r\u00f3\u017cnych ga\u0142\u0119ziach przemys\u0142u, w szczeg\u00f3lno\u015bci w przemy\u015ble papierniczym jako pigment wype\u0142niaj\u0105cy lub pigment powlekaj\u0105cy oraz w przemy\u015ble farmaceutycznym jako substancja pomocnicza; r\u00f3\u017cne techniki przygotowania skutkuj\u0105 r\u00f3\u017cnymi rodzajami porowatego tlenku glinu o unikalnych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach i potencjale zastosowa\u0144; na przyk\u0142ad kalcynacja bayerytu wytwarza (111) p\u0142aszczyzny spinelowe, podczas gdy kalcynacja Al(OH)3 wytwarza heksa-skoordynowane jony Al3+.<\/p>\n
Ze wzgl\u0119du na nisk\u0105 temperatur\u0119 topnienia, tlenek glinu ma doskona\u0142e w\u0142a\u015bciwo\u015bci zmniejszaj\u0105ce palno\u015b\u0107. Mo\u017ce on zapobiega\u0107 rozprzestrzenianiu si\u0119 p\u0142omieni w materia\u0142ach z tworzyw sztucznych lub chroni\u0107 obszary podatne na uszkodzenia spowodowane ogniem przed dalszym rozprzestrzenianiem si\u0119. Co wi\u0119cej, zdolno\u015b\u0107 tlenku glinu do poch\u0142aniania oleju sprawia, \u017ce nadaje si\u0119 on jako poch\u0142aniacz p\u0142omieni obci\u0105\u017conych w\u0119glowodorami; dodatkowo sta\u0142 si\u0119 nieoceniony jako dodatek do \u015brodk\u00f3w smarnych w celu unikni\u0119cia degradacji maszyn.<\/p>\n
Tlenek glinu jest obfitym naturalnym minera\u0142em wytwarzanym jako produkt ko\u0144cowy w procesie Bayera ekstrakcji glinu z boksytu, zwykle poprzez wytr\u0105canie rozpuszczalnych wodorotlenk\u00f3w glinu z wody lub reakcj\u0119 tr\u00f3jwodzianu glinu z wodorotlenkami metali alkalicznych w celu utworzenia boehmitu, niezwykle metastabilnej i s\u0142abo krystalizuj\u0105cej substancji z jonami Al3 + otaczaj\u0105cymi mikroporowate tlenohydroksy w \u015brodowisku alkalicznym (31). 27Al MAS NMR pokazuje wiele poziom\u00f3w koordynacji mi\u0119dzy Al3 + i Al3 +, z kilkoma wzorami koordynacji (31); powierzchnia BET g-Al2O3 wynosi oko\u0142o 275m2g-1 (41).<\/p>\n
Roz\u0142o\u017cony termicznie tlenek glinu mo\u017ce przybiera\u0107 form\u0119 r\u00f3\u017cnych polimorf\u00f3w. Typowymi przyk\u0142adami s\u0105 gibbsyt (r\u00f3wnie\u017c hydrargilit) i bayeryt, oba wytwarzane w procesie Bayera; nordstrandyt wyst\u0119puje jako cz\u0119\u015b\u0107 p\u00f3\u0142nocnoameryka\u0144skich z\u0142\u00f3\u017c boksytu; gibbsyt jest cz\u0119sto wykorzystywany do glazurowania ceramiki, podczas gdy nordstrandyt mo\u017cna znale\u017a\u0107 w emaliach i kamionce.<\/p>\n
Wytr\u0105canie polega na zmianie \u017celi gibbsytu i pseudoboehmitu w boehmit przy u\u017cyciu kontrolowanego ci\u015bnienia pary wodnej, gdy temperatura spada poni\u017cej 80 stopni Celsjusza; nast\u0119pnie ich forma powraca do pierwotnej postaci wodorotlenk\u00f3w glinu, kt\u00f3re \u0142atwiej rozpuszczaj\u0105 si\u0119 w wodzie; w ten spos\u00f3b dysocjuj\u0105 w stopie, daj\u0105c \u0142atwo rozpuszczalny tlenek glinu, kt\u00f3ry rozpuszcza si\u0119 \u0142atwiej z czasem lub w wy\u017cszych temperaturach (60). W wy\u017cszych temperaturach lub w bardziej rygorystycznych warunkach starzenia, ten tlenek glinu mo\u017ce ostatecznie przekszta\u0142ci\u0107 si\u0119 w dobrze skrystalizowany boehmit (60).<\/p>\n
Tr\u00f3jwodny tlenek glinu, powszechnie okre\u015blany jako kalcynowany tlenek glinu i wodorotlenek glinu, jest niezwykle wszechstronnym wype\u0142niaczem. W zastosowaniach zwi\u0105zanych z tworzywami sztucznymi s\u0142u\u017cy do poprawy ognioodporno\u015bci, a tak\u017ce w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechanicznych i termicznych r\u00f3\u017cnych polimer\u00f3w; jego wszechstronno\u015b\u0107 nadaje si\u0119 r\u00f3wnie\u017c do zastosowa\u0144 w szkle, ceramice i papierze jako materia\u0142 wype\u0142niaj\u0105cy. Co wi\u0119cej, producenci papieru u\u017cywaj\u0105 go jako pigmentu do powlekania oraz do zwi\u0119kszania nieprzezroczysto\u015bci i jasno\u015bci r\u00f3\u017cnych papier\u00f3w; jego alkaliczny charakter pomaga r\u00f3wnie\u017c w niekt\u00f3rych zastosowaniach zwi\u0105zanych z uzdatnianiem wody.<\/p>\n
Wysoka reaktywno\u015b\u0107 uwodnionego tlenku glinu sprawia, \u017ce jest on doskona\u0142ym surowcem do produkcji ceramicznych korpus\u00f3w i szkliw, i cz\u0119sto dzia\u0142a jako ekonomiczny zamiennik naturalnych surowc\u00f3w, takich jak skale\u0144 i krzemionka. Dost\u0119pny zar\u00f3wno w postaci mokrej, jak i suchej, mo\u017ce by\u0107 mielony w celu uzyskania cz\u0105stek o zmiennym rozk\u0142adzie wielko\u015bci w m\u0142ynach fluidalnych lub m\u0142ynach kulowych z wyk\u0142adzin\u0105 ceramiczn\u0105.<\/p>\n
Zmielony hydrat tlenku glinu dodany do szkliwa lub stopionego szk\u0142a szybko rozk\u0142ada si\u0119 na tlenek glinu i cz\u0105steczki wody w egzotermicznym procesie reakcji endotermicznej, nadaj\u0105c temu materia\u0142owi wewn\u0119trzne w\u0142a\u015bciwo\u015bci zmniejszaj\u0105ce palno\u015b\u0107 i wytwarzaj\u0105c podczas tej reakcji niekorozyjny i nietruj\u0105cy dym.<\/p>\n
Aby tr\u00f3jwodzian tlenku glinu dzia\u0142a\u0142 skutecznie jako \u015brodek ognioodporny, musi by\u0107 wystawiony na dzia\u0142anie temperatur przekraczaj\u0105cych 220 stopni Celsjusza. Po podgrzaniu do tego poziomu 3 cz\u0105steczki wody na cz\u0105steczk\u0119 tlenku glinu odparowuj\u0105 do stopionego szkliwa w postaci pary. Ten rozk\u0142ad hydratu tlenku glinu zapewnia mu charakterystyczny poziom ognioodporno\u015bci, niespotykany w innych wype\u0142niaczach.<\/p>\n
Dodanie hydratu tlenku glinu do glazur i szkie\u0142 mo\u017ce zwi\u0119kszy\u0107 nieprzezroczysto\u015b\u0107 poprzez tworzenie p\u0119cherzyk\u00f3w gazu w stopionym szkliwie, pomagaj\u0105c zmniejszy\u0107 skurcz podczas wypalania, jednocze\u015bnie tworz\u0105c b\u0142yszcz\u0105ce powierzchnie i zapewniaj\u0105c niski wsp\u00f3\u0142czynnik skurczu podczas wypalania. Co wi\u0119cej, jest to idealny wyb\u00f3r do produkcji szkliw, kt\u00f3re wymagaj\u0105 niskiego wsp\u00f3\u0142czynnika skurczu przy suszeniu.<\/p>\n
Hydrat tlenku glinu jest doskona\u0142ym katalizatorem, tworz\u0105cym p\u0119cherzyki gazu w szkliwach i emaliach w celu zwi\u0119kszenia nieprzezroczysto\u015bci w procesie Bayera. Jest nie tylko nietoksyczny i ma niski skurcz podczas wypalania, ale jest tak\u017ce op\u0142acalny, \u0142atwy w obs\u0142udze, ekonomiczny i ma du\u017c\u0105 powierzchni\u0119 - niez\u0142e cechy jak na materia\u0142 przemys\u0142owy, kt\u00f3rego roczna produkcja si\u0119ga oko\u0142o 100 milion\u00f3w ton! Produkowany w ten spos\u00f3b tr\u00f3jwodzian tlenku glinu jest mielony do postaci bezwodnej lub kalcynowanej w celu wykorzystania jako integralny sk\u0142adnik.<\/p>\n
Istniej\u0105 r\u00f3\u017cne polimorfy tlenku glinu, z kt\u00f3rych ka\u017cdy ma inne w\u0142a\u015bciwo\u015bci ze wzgl\u0119du na r\u00f3\u017cne sekwencje uk\u0142adania, mi\u0119dzywarstwow\u0105 i wewn\u0105trzwarstwow\u0105 geometri\u0119 wi\u0105za\u0144 wodorowych oraz wzory podstawie\u0144 grup hydroksylowych na oktaedrach dziel\u0105cych kraw\u0119d\u017a Al(OH)6. Jednak ich stabilno\u015b\u0107 termodynamiczna pozostaje podobna - istnienie mo\u017ce zale\u017ce\u0107 bardziej od kinetyki ni\u017c w\u0142a\u015bciwo\u015bci termodynamicznych tego materia\u0142u.<\/p>\n
Mikroporowate \u017cele tlenku glinu gibbsytu (pseudoboehmit i boehmit) mog\u0105 by\u0107 tworzone poprzez staranne zarz\u0105dzanie procesami \u017celowania\/flokulacji, starzenia i suszenia. Moczenie \u017celi w wodzie prowadzi jednak do nieodwracalnej utraty powierzchni BET i konwersji do nieporowatego bayerytu.<\/p>\n
W wyniku hydrolizy p\u0142omieniowej chlorku glinu w wysokich temperaturach powstaje drobny proszek g-Al2O3 o \u015bredniej wielko\u015bci cz\u0105stek 10 nm i powierzchni 130 m2g-1. Cz\u0105stki tlenku glinu maj\u0105 zwykle siatk\u0119 spinelow\u0105, chocia\u017c mog\u0105 r\u00f3wnie\u017c wyst\u0119powa\u0107 sze\u015bciok\u0105tne lub sze\u015bcienne krystality.<\/p>\n
Hydrat tlenku glinu jest jednym z najbardziej stabilnych i szeroko dost\u0119pnych materia\u0142\u00f3w z tlenku glinu, charakteryzuj\u0105cym si\u0119 du\u017c\u0105 powierzchni\u0105 i niskim wsp\u00f3\u0142czynnikiem skurczu podczas wypalania, dzi\u0119ki czemu nadaje si\u0119 do wielu zastosowa\u0144. Co wi\u0119cej, jego w\u0142a\u015bciwo\u015bci antykorozyjne i zmniejszaj\u0105ce palno\u015b\u0107 sprawiaj\u0105, \u017ce nadaje si\u0119 jako \u015brodek zmniejszaj\u0105cy palno\u015b\u0107; trwaj\u0105 badania antykorozyjne, a jego cz\u0105steczki okaza\u0142y si\u0119 r\u00f3wnie\u017c skuteczne jako autokatalizatory i elementy ogniw paliwowych dzi\u0119ki odkryciom, kt\u00f3re ujawniaj\u0105, w jaki spos\u00f3b cz\u0105steczki tlenku glinu reaguj\u0105 z wod\u0105, generuj\u0105c bogate w wod\u00f3r strumienie gazu, kt\u00f3re mo\u017cna nast\u0119pnie spali\u0107 jako paliwo do samochod\u00f3w i odrzutowc\u00f3w!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Alumina has a complex chemical makeup, including various polymorphs that can be converted to high surface area forms through thermal […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-123","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alumina-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/123","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=123"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/123\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":124,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/123\/revisions\/124"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=123"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=123"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=123"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}