Просмотр кода страницы Оксид алюминия

{{←|Глинозём|Металлург (футбольный клуб, Пикалёво)|об одноимённом футбольном клубе}}
{{Вещество
 | картинка                  = -
 | картинка3D                = Corundum-3D-balls.png
 | картинка малая            = 
 | изображение               = 
 | наименование              = 
 | сокращения                = 
 | хим. формула              = Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 | молярная масса            = 101,96
 | темп. плавления           = 2044
 | темп. кипения             = 2980<ref>{{cite web|last=Mallinckrodt Baker|first=MSDS|title=Aluminum Oxide: Material Safety Data Sheet  (A28440)|url=http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/a2844.htm|archiveurl=https://www.webcitation.org/6177mnd3L?url=http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/a2844.htm|archivedate=2011-08-21|accessdate=2008-10-08|deadlink=no}}</ref>
 | темп. разложения          = 
 | тройная точка             = 
 | критическая точка         = 
 | плотность                 = 3,99
 | изоэлектрическая точка    = 
 | CAS                       = 1344-28-1
 | EINECS                    = 
 | SMILES                    = 
 | растворимость             = 
 | конст. диссоц. кислоты    = 
 | состояние                 = [[Кристаллы|кристаллическое]]
 | динамическая вязкость     = 
 | кинематическая вязкость   = 
 | теплоёмкость              = 
 | энтальпия образования     = −1675,7
 | удельная теплота парообразования = 
 | удельная теплота плавления = 
}}
'''Окси́д алюми́ния''' Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> — белое тугоплавкое вещество, бинарное соединение [[алюминий|алюминия]] и [[кислород]]а. В природе распространён в виде ''глинозёма'', составляющая часть [[Глина|глин]]<ref>{{БСЭ3|Алюминия окись}}</ref>, нестехиометрической смеси оксидов алюминия, [[калий|калия]], [[натрий|натрия]], магния {{nobr|и т. д.}} В модификации [[Корунд|корунда]] имеет атомную кристаллическую решётку.

== Свойства ==
Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. [[Амфотерный оксид]]. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей. Является [[диэлектрик]]ом<ref>{{Cite web |url=http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/958 |title=Архивированная копия |access-date=2018-07-29 |archive-date=2018-07-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180717224730/http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/958 |deadlink=no }}</ref><ref name="epien">{{Cite doi|10.1063/1.102337}}</ref><ref name="epiru">{{Cite web |url=https://mipt.ru/upload/c40/Pages_from_21-24-arphd5m8frq.pdf |title=Архивированная копия |access-date=2018-07-29 |archive-date=2022-01-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220106225223/https://mipt.ru/upload/c40/Pages_from_21-24-arphd5m8frq.pdf |deadlink=no }}</ref>, но некоторые<ref name="kek">{{Cite web |url=http://sci-article.ru/stat.php?i=1425152485 |title=Полупроводниковые Свойства Плёнок Пористого Оксида Алюминия<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2018-07-29 |archive-date=2018-07-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180729171106/http://sci-article.ru/stat.php?i=1425152485 |deadlink=no }}</ref><ref name="pop">{{Cite web |url=https://gizmod.ru/2013/05/28/poluprovodnikovoe-steklo/ |title=Полупроводниковое стекло - Стекло Полупроводник Алюминий<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2018-07-29 |archive-date=2018-07-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180729141444/https://gizmod.ru/2013/05/28/poluprovodnikovoe-steklo/ |deadlink=no }}</ref> исследователи считают его [[полупроводник n-типа|полупроводником n-типа]]. [[Диэлектрическая проницаемость]] 9,5—10. [[Электрическая прочность]] 10 кВ/мм.

Химическая активность зависит от условий получения.

=== Плотность ===
{| class="wikitable"
|-
! Модификация !! Плотность, г/см<sup>3</sup>
|-
| [[Корунд|{{math|α}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] || 3,99<sup>[2]</sup>
|-
| {{math|θ}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || 3,61<sup>[3]</sup>
|-
| {{math|γ}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || 3,68<sup>[4]</sup>
|-
| {{math|κ}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || 3,77<sup>[5]</sup>
|}

=== Основные модификации оксида алюминия ===
[[Файл:Oxid hlinitý.JPG|мини|слева|Глинозём]]
[[Файл:Corundum-57307.jpg|мини|Кристалл корунда]]
В природе можно встретить только тригональную {{math|α}}-модификацию оксида алюминия в виде минерала [[корунд]]а и его редких драгоценных разновидностей ([[рубин]], [[сапфир]] и т. д.). Она является единственной термодинамически стабильной формой Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. При термообработке [[Гидроксид алюминия|гидроксидов алюминия]] около 400 °С получают кубическую {{math|γ}}-форму. При 1100—1200 °С с {{math|γ}}-модификацией происходит необратимое превращение в {{math|α}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, однако скорость этого процесса невелика, и для завершения фазового перехода необходимо либо наличие [[минерализатор]]ов, либо повышение температуры обработки до 1400—1450 °С<ref name=Paglia>{{книга |заглавие=Determination of the Structure of γ-Alumina using Empirical and First Principles Calculations Combined with Supporting Experiments (PhD Thesis) |издательство=Curtin University of Technology, Perth |год=2004 |ссылка=http://espace.library.curtin.edu.au/R?func=search-simple-go&ADJACENT=Y&REQUEST=adt-WCU20040621.123301 |язык=en |автор=Paglia, G. |archive-date=2013-07-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130723022815/http://espace.library.curtin.edu.au/R?func=search-simple-go&ADJACENT=Y&REQUEST=adt-WCU20040621.123301 }}</ref>.

Известны также следующие кристаллические модификации оксида алюминия: кубическая {{math|η}}-фаза, моноклинная {{math|θ}}-фаза, гексагональная {{math|χ}}-фаза, орторомбическая {{math|κ}}-фаза. Спорным остаётся существование {{math|δ}}-фазы, которая может быть тетрагональной или орторомбической<ref name=Paglia/><ref name=Levin>{{статья |заглавие=Metastable Alumina Polymorphs: Crystal Structures and Transition Sequnces |ссылка=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.1998.tb02581.x/abstract |издание={{Нп3|Journal of the American Ceramic Society}} |том=81 |номер=8 |страницы=1995—2012 |doi=10.1111/j.1151-2916.1998.tb02581.x |язык=en |тип=journal |автор=I. Levin and D. Brandon |год=1998 |archivedate=2014-11-29 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20141129110701/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.1998.tb02581.x/abstract }}</ref>.

Вещество, иногда описываемое как {{math|β}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, на самом деле представляет собой не чистый оксид алюминия, а ряд алюминатов щелочных и щёлочноземельных металлов со следующими общими формулами: MeO·6Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и Me<sub>2</sub>O·11Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, где МеО — это оксиды кальция, бария, стронция и т. д., а Ме<sub>2</sub>О — оксиды натрия, калия, лития и других щелочных металлов. При 1600—1700 °С {{math|β}}-модификация разлагается на {{math|α}}-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и оксид соответствующего металла, который выделяется в виде пара.

== Получение ==
Получают из [[боксит]]ов, [[нефелин]]ов, [[каолин]]а, [[алунит]]ов [[алюминатный|алюминатным]] или хлоридным методом. Сырьё в производстве [[алюминий|алюминия]], [[катализатор]], [[адсорбент]], огнеупорный и [[абразив]]ный материал.

: <math>\mathsf{3Cu_2O\ +\ 2Al\ \xrightarrow{350\ ^\circ C}\ 6Cu\ +\ Al_2O_3}</math>
: <chem>2Al(OH)3  ->[{t}] Al2O3 + 3H2O  </chem>

Плёнки оксида алюминия на поверхности алюминия получают электрохимическими или химическими методами. Так, например, получают диэлектрический слой в алюминиевых [[Электролитический конденсатор|электролитических конденсаторах]]. В микроэлектронике также применяется [[эпитаксия]] оксида алюминия, которая многими учёными считается перспективной, например, в изоляции затворов полевых транзисторов<ref name="epien"/><ref name="epiru"/>.

Основной промышленный способ получения — [[процесс Байера]].

== Применение ==
Оксид алюминия (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), как минерал, называется [[корунд]]. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд (содержащий примеси хрома) называется [[рубин]]ом, синий, традиционно — [[сапфир]]ом. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический {{math|α}}-оксид алюминия любой окраски, кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как [[огнеупор]]ный материал. Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве [[катализатор]]ов, [[адсорбент]]ов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

[[Керамика]] на основе оксида алюминия (алюмооксидная керамика) обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим [[Линейный изолятор|изолятором]] при довольно высоком [[Теплопроводность|коэффициенте теплопроводности]], но всё же уступающем [[Оксид бериллия|бериллиевой керамике]]. Она используется в горелках [[газоразрядная лампа|газоразрядных ламп]], для изготовления подложек и металлокерамических корпусов [[интегральная схема|интегральных схем]] и других [[Полупроводниковые приборы|полупроводниковых приборов]], в запорных элементах [[керамический кран|керамических трубопроводных кранов]], в [[зубной протез|зубных протезах]], при изготовлении мощных [[Электронная лампа|электронных ламп]] и т. д.

Так называемый {{math|β}}-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и [[натрий|натрия]]. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего [[твёрдые электролиты|твёрдого электролита]].

{{math|γ}}-Модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136—85).

Оксид алюминия используется для получения [[алюминий|алюминия]] в промышленности.

== Оксидная плёнка ==
Алюминий, являясь химически активным металлом, моментально образует при соприкосновении с кислородом воздуха на поверхности изделий из него тончайшую защитную [[Оксидная плёнка|оксидную плёнку]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Именно благодаря ей, например, алюминий не реагирует с водой, в то же время как при её разрушении (например, при амальгамировании) алюминий начнет окисляться и реагировать с водой с образованием [[Амфотерные гидроксиды|амфотерного]] [[Гидроксид алюминия|гидроксида алюминия]].

; Защита от окисления и коррозии
{{дополнить раздел|дата=2021-01-29}}

; В электротехнике
{{дополнить раздел|дата=2021-01-29}}

== См. также ==
* [[Электрокорунд|Электрокорунд (Алунд)]]
* [[Наноразмерный оксид алюминия]]
* {{iw|Алюминоз||en|Aluminosis}} — [[пневмокониоз]] возникающий от вдыхания пыли металлического алюминия или оксида алюминия<ref>{{БМЭ3|ссылка=https://бмэ.орг/index.php/АЛЮМИНОЗ|название=Алюминоз|том=1}}</ref><ref>{{ВТ-БСЭ1|Алюминоз}}</ref><ref>''Гринберг Л. М., Валамина И. Е., Мещерякова Е. Ю., Зубарев И. В., Шур В. Я., Рослая Н. А.'' [https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37376691 Способ морфологической диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) лёгкого с помощью поляризационной микроскопии] {{Wayback|url=https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37376691 |date=20210203184644 }} // Патент RU 2660589 C1 от 27.07.2017 г. ФГБОУ ВО [[Уральский государственный медицинский университет|УГМУ]] Минздрава России.</ref><ref>''Архангельский В. И., Мельниченко П. И.'' [https://books.google.ru/books?id=n6BWSjb0VI4C&pg=PA341&dq=алюминоз&hl=ru&sa=X&ved=2ahUKEwjI3peM7MHuAhVRt6QKHc9cARYQ6AEwAnoECAkQAg#v=onepage&q=алюминоз&f=false Лёгочный алюминоз, Астмоидный алюминоз] / Гигиена. Compendium // М.: [[ГЭОТАР-Медиа]], 2012. — 392 с., ил. ISBN 978-5-9704-2042-3. С. 341.</ref><ref>«[https://books.google.ru/books?id=VWEEAQAAIAAJ&q=алюминоз&dq=алюминоз&hl=ru&sa=X&ved=2ahUKEwjI3peM7MHuAhVRt6QKHc9cARYQ6AEwAHoECAEQAg Архив патологий]» // Журнал, том 48, выпуск 1, Всесоюзное научное общество патологоанатомов // М.: Медицина, 1986 г.</ref>

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* Pillet, S.; Souhassou, M.; Lecomte, C.; Schwarz, K. и др. Acta Crystallograica A (39, 1983-) (2001), 57, 209—303
* Husson, E.; Repelin, Y. Europen Journal of Solid State Inogranic Chemistry
* Gutierrez, M.; Taga, A.; Johansson, B. Physical Review, Serie 3. B — Condensed Matter (18, 1978-) (2001), 65, 0121011-0121014
* Smrcok, L.; Langer, V.; Halvarsson, M. Ruppi, S. Zeitschrift fuer Kristallographie (149, 1979-) (2001), 216, 409—412

== Ссылки ==
{{Навигация
|Тема=Глинозём
|Викисклад=Category:Aluminium oxide
|Викисловарь=глинозём
|Викицитатник=Глинозём
|Викиновости=
|Викитека=МЭСБЕ/Глинозем
}}
* [http://www.aluminiumleader.com/facts/extraction/ Получение и переработка глинозема] {{Wayback|url=http://www.aluminiumleader.com/facts/extraction/ |date=20080908012153 }}
* [http://nanometer.ru/users/himlib.html Получение наноразмерного оксида алюминия] {{Wayback|url=http://nanometer.ru/users/himlib.html |date=20140914212841 }}

{{ВС}}
{{Оксиды}}
{{Соединения алюминия}}

[[Категория:Оксиды|алюминия]]
[[Категория:Соединения алюминия]]
[[Категория:Сорбенты]]
[[Категория:Гетерогенные системы]]
[[Категория:Амфотерные оксиды|алюминия]]