氧化铝
氧化铝简介
氧化铝，又称三氧化二铝，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种难溶于水的白色固体。
无臭。
无味。
质极硬。
易吸潮而不潮解。
两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。
相对密度(d204)4.0。
熔点约2000℃，俗称矾土。
英文别名：Aluminum oxide式量 101.96 amu导电性常温状态下不导电1.加热用氢氧化钠溶解矿石。
氧化铁不溶，二氧化硅溶解为硅酸根（Si(OH)62−），氧化铝溶解为铝酸根（Al(OH)4−）。
1.过滤，加酸处理，氢氧化铝沉淀出来，再过滤。
再由Hall-Heroult法转变为铝金属。
再由Hall-Heroult法转变为铝金属。
α型氧化铝在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基．γ型氧化铝γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用．目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10%．电解氧化铝工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程，用简单的化学式可表示如下：熔盐电解主反应：Al2O3+2C ——————→ 2Al+CO2↑+CO↑ （1）阳极960～990℃阴极副反应：AlF3+C→Al+CF3 （2）Na3AlF3+C →Al+NaF+CF4+F2 （3）NaF+C → Na+CF4 （4）β型氧化铝还有一种β-Al2O3，它有离子传导能力(允许Na通过)，以β-铝矾土为电解质制成钠－硫蓄电池。
氧化铝名词解释
氧化铝，又称三氧化二铝1，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土，属原子晶体,成键为共价键,熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/c m。
它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。
它是铝电解生产的中的主要原料。
有四种同素异构体β－氧化铝δ－氧化铝v－氧化铝 a－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。
名称氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;cor undum化学式 Al？O？外观白色晶状粉末或固体物理属性式量101.96 amu熔点 2303 K 沸点3250K密度 3.97 kg/m..晶体结构三方晶系 (h ex) 热化学属性ΔfH0liqui d ？1620.57 kJ/m olΔfH0solid？1675.69kJ/mo lS0liq uid,1 bar 67.24 J/m ol？KS0solid 50.9 J/mo l？K 安全性食入低危险吸入可能造成刺激或肺部伤害皮肤低危险眼睛低危险在没有特别注明的情况下，使用SI单位和标准气温和气压。
氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为A l2O3。
在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
应急处理隔离泄漏污染区，限制出入。
建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。
避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。
若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。
收集回收或运至废物处理场所处置。
制备强热氢氧化铝，可得无定形之白色氧化铝粉末。
2Al(O H) 3→ Al2 O 3 +3H2 O 用途1.红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。
氧化铝
工业氧化铝是由铝矾土（Al2O3·3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。 Al2O3有许多同质异晶体，已知的有10多种，主要有3种晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不 同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完Biblioteka 转化为α-Al2O3。基本信息
氧化铝是铝的稳定氧化物，化学式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
分子结构图性状：难溶于水的白色固体，无臭、无味、质极硬，易吸潮而不潮解（灼烧过的不吸湿）。氧化 铝是典型的两性氧化物（刚玉是α形属于六方最密堆积，是惰性化合物，微溶于酸碱耐腐蚀 ），能溶于无机酸 和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂；相对密度(d204）4.0；熔点2050℃。
化学性质
和酸反应： Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 和熔融的碱反应： Al2O3 + 2NaOH= 2NaAlO2（偏铝酸钠）+ H2O 和碱溶液反应： Al2O3+ 2NaOH +3H2O = 2Na[Al(OH)4]（四羟基合铝酸钠） 也可以简写为：Al2O3+2OH-=2AlO2-（偏铝酸根离子）+H2O
氧化铝的化学名称
氧化铝的化学名称
氧化铝的化学名称是氧化铝，也叫刚玉或莫氏硬度9。
它的分子式为Al₂O₃，是一种白色或微黄色的粉末，具有高硬度、高熔点、抗腐蚀性强等特点，被广泛应用于各个领域。
1. 物理性质
氧化铝是一种无定形的、高度晶质的粉末，特定条件下会形成固态晶体。
它的熔点很高，达到了2050℃，在常温下密度约为
3.97g/cm³。
并且，其硬度也很高，其莫氏硬度可以达到9，是金刚石的次品种，通常被用于制作尖锐、坚硬的物品，如研磨石、砂纸、轴承等。
2. 化学性质
氧化铝是一种有稳定氧化态的化合物，它在常温下具有良好的耐腐蚀性。
它可以与酸和碱发生反应，在碳的存在下可以与金属发生反应生成相应的铝合金。
此外，作为一种良好的绝缘材料，它还可以在高温下形成高压电容器的介质。
3. 应用领域
氧化铝的应用非常广泛。
在工业上，它可以用作热给水管、化工密封件、电材料、特种陶瓷、磨料、人工宝石等领域。
在医学方面，它可用于制造牙科填充材料和人工关节等。
在电子学领域，氧化铝的应用包括制造场效应管、金属挥发沉积器、太阳能电池等。
综上所述，氧化铝是一种非常重要的化学物质，具有独特的物理和化学性质。
它得到了广泛的应用，在高温、高压、强腐蚀环境下表现出非常出色的性能。
由于氧化铝在很多领域的优异属性，其在今后的应用中将有更大的发展前景。
氧化铝简介介绍
可持续发展与绿色生产
节能减排
01
通过采用先进的生产工艺和技术，降低能源消耗和碳排放，实
现可持续发展。
循环经济
02
将氧化铝生产过程中产生的废渣进行综合利用，形成循环经济
的模式。
绿色生产
03
通过采用环保材料和绿色生产工艺，实现氧化铝生产的绿色生
产。
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感谢您的观看
氧化铝具有氧化性，可与 一些金属和非金属发生氧 化还原反应。
酸性
氧化铝可以表现出一定的 酸性，能够与一些金属和 非金属发生酸碱反应。
氧化铝的物理性质
白色固体
氧化铝通常为白色固体， 具有较高的密度和硬度。
高熔点
氧化铝具有高熔点，超过 2000℃。
电绝缘性
氧化铝具有良好的电绝缘 性，可用于电子、电器等 领域。
增长点。
环保要求
环保要求的提高也将促进氧化铝 需求的增长，如汽车尾气排放标 准的提高将增加对高性能氧化铝
的需求。
氧化铝发展趋势与前景
高性能氧化铝需求增加
随着汽车、航空航天等领域对材料性能要求的提高，高性能氧化 铝的需求逐渐增加。
绿色生产
随着环保要求的提高，绿色生产将成为氧化铝行业的重要发展趋势 ，企业将更加注重环保技术的应用和资源循环利用。
氧化铝简介介绍
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目录
• 氧化铝的基本性质 • 氧化铝的制备方法 • 氧化铝的应用领域 • 氧化铝的市场与发展趋势 • 氧化铝的生产与环保问题
01
氧化铝的基本性质
性
氧化铝在高温下稳定，不 与水反应，但在酸、碱溶 液中可发生化学反应。
氧化性
氧化铝
氧化铝氧化铝，又称三氧化二铝，俗称“矾土”。
是一种白色无定形粉状物。
与氧化铝有关的基本知识因氧化铝有不同的晶形，它可能属于不同的晶体类型：刚玉型晶体接近于原子晶体，其它晶型的基本上是离子晶体。
熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。
它难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。
它是铝电解生产中的主要原料，化学反应方程式为：2Al2O3=4Al+3O2。
工业上可从铝土矿中提取，化学方程式：溶解：将铝土矿溶于NaOH:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,过滤：除去残渣氧化铁，铝硅酸钠等酸化：向滤液中通入CO2.NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3+NaHCO3.过滤，灼烧Al(OH)32Al(OH)3=Al2O3+3H2O.注释：电解时为使氧化铝融熔温度减低，在其中添加冰晶石电解：2Al2O3=4Al+3O2。
它有四种同素异构体β－氧化铝δ－氧化铝γ－氧化铝α－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，α型氧化铝熔点、沸点很高，不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基．γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝活性高吸附能力强，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用．我们所熟知的纯净的金属铝与空气中的氧气所生成的一层致密的氧化铝薄膜便是α型氧化铝。
我们所熟知的红宝石、蓝宝石的主成份也为氧化铝，但因为其它杂质而呈现不同的色泽。
氧化铝生产工艺
拜耳法需要使用大量的碱液，生产过程中会产生大量的废水和废渣，对环境造 成一定的影响。同时，拜耳法对于原料的品质要求较高，对于低品位铝土矿的 处理能力有限。
03
烧结法生产工艺
烧结法原理
1
烧结法是一种通过高温烧结来合成氧化铝的方法 。
2
在烧结过程中，铝酸盐、铝硅酸盐或其他含铝原 料与氢氧化铝混合，经过高温烧结转化为氧化铝 。
晶体结构
氧化铝具有多种晶体结构 ，其中最为常见的是αAl2O3和γ-Al2O3，它们 具有不同的物理和化学性 质。
热稳定性
氧化铝具有良好的热稳定 性，可在高温下保持稳定 的性能。
氧化铝的用途
陶瓷和耐火材料
氧化铝陶瓷和耐火材料广 泛应用于高温工业领域， 如钢铁、有色金属、玻璃 和化工等。
磨料和研磨剂
联合法优缺点
优点
联合法结合了拜耳法和烧结法的优点 ，提高了氧化铝的提取率和纯度，同 时降低了能耗和生产成本。
缺点
联合法工艺流程较为复杂，需要严格 控制工艺参数，同时对原料质量和设 备要求较高。
05
氧化铝生产的环境 影响与可持续发展
氧化铝生产的环境影响
资源消耗
氧化铝生产过程中需要大量的铝土矿，导致 资源开采过度。
氧化铝被用作磨料和研磨 剂，用于研磨、抛光和清 洁等加工领域。
催化剂载体
氧化铝作为催化剂载体广 泛应用于石油、化工和环 保等领域。
氧化铝的生产方法
1 2
酸碱联合法
酸碱联合法是氧化铝生产中常用的方法之一，通 过酸碱反应将铝土矿中的氧化铝提取出来。
碱法
碱法是利用苛性钠溶液与铝土矿中的氧化铝反应 ，生成氢氧化铝，再经过焙烧得到氧化铝。
04
联合法生产工艺
氧化铝-
宝石界将红宝石之外的各色宝石级刚玉都 称为蓝宝石。 属于刚玉族矿物，三方晶系 。蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛 （Ti）和铁（Fe）杂质所致；蓝宝石的颜 色，可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同 一颗石有多种颜色。
红宝石是指颜色呈红色、粉红色的刚玉，掺有 少量三价铬离子的α型氧化铝单晶，是六方晶 系的单轴晶体。通常采用铬离子浓度为0．03 ％～0.07％(重量)的红宝石作为激光工作物 质。
类 别
三水型 氧化铝
组 成
Al2O3H2O
名 称
三水铝石 拜耳石 诺水铝石（或新三水铝 石）
常 用 符 号
Al(OH)3或Al2O3•3H2O β-Al(OH)3或β-Al2O3•3H2O β′-Al(OH)3或β′-Al2O3•3H2O γ-AlOOH或γ- Al2O3•3H2O α-AlOOH或α- Al2O3•3H2O α-Al2O3•nH2O(n=1.4~2.0)
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③容积密度。氧化铝的容积密度是指在自然状态下单位体积的物料质 量。通常容积密度小的氧化铝有利于在电解质中的溶解。 ④粒度。氧化铝的粒度是指粗细程度。氧化铝的粒度必须适当，过粗 在电解质中溶解速度慢，甚至沉淀，过细则容易飞扬损失。 ⑤比表面积。氧化铝的比表面积是指单位重量物料的外表面积与内孔 表面积之和的总面积。是表示物质活性高低的一个重要指标。比表面积 大的氧化铝在电解质中溶解性能好，活性大，但易吸湿。 根据氧化铝的物理性质，通常又可将Al2O3分为砂状、面粉状和中 间状三种类型。这三种类型的Al2O3在物理性质上有较大的差别。 砂状的Al2O3具有较小的容积密度，较大的比表面积，略小的安息角， 含较少量的α- Al2O3，粗粒较多且均匀，强度较高。面粉状的氧化铝则 有较大的容积密度，小的比表面积，含有较多的α- Al2O3，粒度细粒较 多，强度差。而中间状氧化铝的物理性质介于二者之间。
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氧化铝，又称三氧化二铝，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土。
氧化铝，化学式为Al2O3，,刚玉型晶体接近于原子晶体，其它晶型的基本上是离子晶体，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。
外观：白色晶状粉末或固体
它的流动性好，难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。
它是铝电解生产中的主要原料。
有四种同素异构体β－氧化铝δ－氧化铝γ－氧化铝α－氧化铝，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。
食入低危险
吸入可能造成刺激或肺部伤害
皮肤低危险
眼睛低危险
氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为Al2O3。
在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
氧化铝是没毒的（陶瓷、烤瓷牙齿等都是氧化铝），我们做菜用的锅很多就是用铝做的。
铝比较活泼，与空气中的氧气反应会变成氧化铝，这层氧化铝薄膜非常致密，附着在表面，阻止里面的铝继续与氧气反应。
平常我们摄入铝的途径只有一个：食物。
使用铝质的锅，再就是含有铝成分的食物（比如油条，炸油条的时候会使用明矾做膨化剂，明矾中含有铝元素）。
平常接触铝制品是没有问题的。
不会有中毒的危险
铝有毒,但氧化铝不一定有毒，相反,碳无毒,CO却有毒
γ型氧化铝
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用．
分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。
此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。
由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。
目前分子筛在冶金，化工，电子，石油化工，天然气等工业中广泛使用。
分子筛吸湿能力极强,用于气体的纯化处理,保存时应避免直接暴露在空气中。
存放时间较长并已经吸湿的分子筛使用前应进行再生。
分子筛忌油和液态水。
使用时应尽量避免与油及液态水接触。
工业生产中干燥处理的气体有,空气,氢气,氧气,氮气,氩气等.用两只吸附干燥器并联，一只工
作，同时另一只可以进行再生处理。
相互交替工作和再生，以保证设备连续运行。
干燥器在8-12℃下工作，在加温至350℃下冲气再生。
不同规格的分子筛再生温度略有不同。
分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化作用。
又称泡沸石或沸石,是一种结晶型的铝硅酸盐,其晶体结构中有规整而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级,它只允许直径比孔径小的分子进入,因此能将混合物中的分子按大小加以筛分。
故称分子筛。
早在200多年前,B.克龙施泰特第一个把铝硅酸盐命名为泡沸石，化学组成通式为式中M 与n是金属离子及其价数；x是二氧化硅的分子数;y是水的分子数；p是铝的原子数；q是硅的原子数。
分子筛在化学工业中作为固体吸附剂，被其吸附的物质可以解吸，分子筛用后可以再生。
还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。
20世纪60年代开始，在石油炼制工业中用作裂化催化剂，现在已开发多种适用于不同催化过程的分子筛催化剂。
种类分子筛有天然沸石和合成沸石两种。
①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。
目前已发现有1000多种沸石矿，较为重要的有35种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。
主要分布于美、日、法等国，中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床，日本是天然沸石开采量最大的国家。
②因天然沸石受资源限制，从20世纪50年代开始，大量采用合成沸石（见表）。
商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型分子筛。
4A型即表中A类，孔径4Å。
含Na+的A型分子筛记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3Å，即为3A型分子筛；如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5Å，即为5A型分子筛。
性能分子筛为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5，相对密度为2～2.8，天然沸石有颜色，合成沸石为白色,不溶于水,热稳定性和耐酸性随着SiO2/Al2O3组成比的增加而提高。
分子筛有很大的比表面积,达300～1000m2/g，内晶表面高度极化，为一类高效吸附剂，也是一类固体酸，表面有很高的酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。
当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时，可调整孔径，改变其吸附性质与催化性质，从而制得不同性能的分子筛催化剂。
生产方法有水热合成、水热转化和离子交换等法：
①水热合成法用于制取纯度较高的产品，以及合成自然界中不存在的分子筛。
将含硅化合物（水玻璃、硅溶胶等）、含铝化合物（水合氧化铝、铝盐等）、碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）和水按适当比例混合，在热压釜中加热一定时间，即析出分子筛晶体。
合成过程可用下式表示：工业生产流程中一般先合成Na-分子筛，如13X型与10X型分子筛的合成（见图）。
在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变最终产品的结构,如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。
②水热转化法在过量碱存在时，使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。
所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等，也可用合成的硅铝凝胶颗粒。
此法成本低，但产品纯度不及水热合成法。
③离子交换法通常在水溶液中将Na－分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛，。