Алюминий тотығы, корунд және сапфирдің айырмашылығы неде?

Глиноземнің көптеген инкарнациялары бар. Көптеген достар «глинозем», «корунд», «рубин» және «сапфир» сияқты зат есімдерді естігенде, олардың арасындағы айырмашылықты ажырата алмайды және жиі шатастырады. Әрине, бұл жағдай глиноземнің көптеген сорттары үшін біркелкі стандарттардың қазіргі болмауымен де байланысты. Оларды ажырату үшін автор осы терминдерді анықтауға көмектесу үшін сізге кейбір ақпаратты біріктіреді.

1. Глинозем

Боксит деп аталатын алюминий тотығының тығыздығы 3.9-4.0 г/см3, балқу температурасы 2050°С, қайнау температурасы 2980°С, суда ерімейді. Алюминий тотығын өнеркәсіпте бокситтен алуға болады. . Осы Al2O3 нұсқаларының ішінде тек α-Al2O3 тұрақты, ал басқа кристалдық формалар тұрақсыз. Температура көтерілген сайын бұл өтпелі кристалдар ақырында α-Al2O3-ке айналады.

α-глиноземаның кристалдық торында оттегі иондары алтыбұрыштарда тығыз орналасқан, ал Al3+ оттегі иондарымен қоршалған октаэдрлік лигандтың ортасында симметриялы түрде таралған. Тордың энергиясы өте үлкен, сондықтан балқу және қайнау температурасы өте жоғары. Альфа-глинозем суда және қышқылда ерімейді. Ол сондай-ақ өнеркәсіпте алюминий оксиді ретінде белгілі және металл алюминийін дайындау үшін негізгі шикізат болып табылады. Бұдан басқа, оны әртүрлі отқа төзімді материалдарды, абразивті материалдарды және интегралды схемалар үшін негіздерді дайындау үшін де пайдалануға болады. Сонымен қатар, жоғары таза α-глинозем де жасанды корунд, жасанды лағыл және сапфир өндіруге арналған шикізат болып табылады.

γ-типті алюминий тотығы 500-600°С температурада алюминий гидроксидін сусыздандыру арқылы алынады, оны өнеркәсіпте активтендірілген глинозем деп те атайды. Құрылымында оттегі иондары шамамен тік жазықтықта тығыз орналасқан, ал Al3+ оттегі иондарымен қоршалған октаэдрлік және тетраэдрлік қуыстарда дұрыс емес таралған. Өнеркәсіпте катализатор, катализаторды тасымалдаушы, адсорбенттер, құрғатқыштар және т.б. Бұл үлгіге қызығушылық танытқандар «Активтендірілген алюминий тотығын дайындау және қолдану» мақаласын қарай алады.

Қысқаша айтқанда: алюминий тотығын Al2O3-тен тұратын зат ретінде қарастыруға болады (құрамында белгілі бір қоспалар бар, әдетте таза емес). Заттың бұл түрі әртүрлі кристалдық құрылымдарға, әртүрлі өнім тазалығына және әртүрлі өнімдерді білдіретін әртүрлі пішіндерге ие. , Әртүрлі салаларда қолданылады.

Жоғары глиноземді шар – негізгі құрамдас алюминий тотығы

2. Корунд және жасанды корунд

Табиғи жағдайда кездесетін α-типті алюминий тотығы кристалдары корунд деп аталады және олар әртүрлі қоспаларға байланысты жиі әртүрлі түстерді көрсетеді. Корунд негізінен көкшіл немесе сарғыш сұр, шыны немесе алмас жылтырлығы, тығыздығы 3.9-4.1 г/см3, қаттылығы 8.8, алмас пен кремний карбидінен кейін екінші орында, жоғары температураға төтеп бере алады.

Табиғи сары корунд

Табиғатта табиғи корундтың негізінен үш түрі бар: а. Жоғары сапалы корунд, әдетте асыл тас ретінде белгілі: сапфирде титан, рубинде хром және т.б. бар; b кәдімгі корунд: қара немесе қоңыр қызыл; в изумруд: изумруд изумруд және лимонит изумруд бөлуге болады , Бұл төмен қаттылығы бар агрегаттық кристалдың бір түрі. Табиғи корундтың жоғарыда аталған үш түрінің ішінде біріншісі негізінен зергерлік бұйымдарға қолданылады, ал соңғы екеуі абразив ретінде тегістеу дөңгелектерін, майлы тастарды, құм қағазды, зығыр мата немесе ұнтақ, абразивті пасталар және т.б.

Табиғи корунд өндірісі тапшы болғандықтан, өнеркәсіпте қолданылатын корунд табиғи корунд өнімдерінің орнына негізінен жасанды корунд болып табылады.

Өнеркәсіптік алюминий оксиді – кеуекті және борпылдақ құрылымы бар, Al2O3 кристалдарының бір-бірімен жанасуына қолайлы емес, сондықтан агломерацияға қолайлы емес, борпылдақ кристалды ұнтақ. Әдетте күйдіру немесе балқыту арқылы қайта кристалданудан кейін γ-Al2O3 агломерация және тығыздау үшін α-Al2O3 (корунд) болады. Өндіріс әдісіне сәйкес корунд жеңіл күйдірілген (1350 ~ 1550 ℃) корунд (жеңіл күйген α-Al2O3 деп те аталады), агломерленген (1750 ~ 1950 ℃) корунд және балқытылған корунд болып бөлінеді.

Жасанды корунд-ақ корунд құмы

Қысқасы: α-кристалды алюминий тотығын корунд деп атаған жөн. Табиғи корунд болсын, жасанды корунд болсын, корундтың негізгі құрамдас материалы – алюминий тотығы, ал оның негізгі кристалдық фазасы – α-глинозем.

3. Асыл тұқымды корунд және жасанды рубин, сапфир

Әртүрлі оксид қоспаларының аз мөлшерімен араласқан жоғары сапалы корунд – бұл бағалы зергерлік бұйымдарды жасауға арналған материал болып табылатын әйгілі рубин мен сапфир және оның бөлшектері дәл аспаптар мен сағаттардың мойынтіректерін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

сапфир

Қазіргі уақытта қызыл жақұттың синтезіне жалынмен балқыту әдісі (отпен балқыту әдісі), флюс әдісі, гидротермиялық әдіс және т.б. Олардың ішінде гидротермиялық әдістің техникалық шарттары жоғары және қатал, ал қиындығы үлкен, бірақ

Қазіргі уақытта қызыл жақұттың синтезіне жалынмен балқыту әдісі (отпен балқыту әдісі), флюс әдісі, гидротермиялық әдіс және т.б. Олардың ішінде гидротермиялық әдіс жоғары техникалық шарттарға және қатал техникалық жағдайларға ие. Дегенмен, асыл тастар кристалдарының өсуі табиғи асыл тастар кристалдарына өте ұқсас. Бұл ең жалған болуы мүмкін, ал шын мен жалғанды ​​ажыратуға болмайды. Бұл әдіспен өсірілген асыл тастардың кристалдарына изумрудтар, кристалдар, лағылдар және т.б. жатады.

Жасанды қызыл және сапфир тек сыртқы түрі бойынша табиғи өнімдермен бірдей емес, сонымен қатар физикалық және химиялық және оптикалық қасиеттері бойынша бірдей, бірақ бағасы табиғи өнімдердің 1/3 – 1/20 ғана. Жасанды асыл тастардағы кішкентай ауаны микроскоппен ғана табуға болады. Көпіршіктер дөңгелек, ал табиғи өнімдердегі ауа көпіршіктері тегіс.

Қысқасы: глинозем, корунд, рубин және сапфир әртүрлі атауларға ие болғанымен, олардың пішіні, қаттылығы, қасиеттері және қолданылуы да әртүрлі, бірақ олардың негізгі химиялық химиясы алюминий тотығы болып табылады. Корундтың негізгі кристалдық түрі α-типті алюминий тотығы болып табылады. Корунд – поликристалды α-глиноземді материал, ал жоғары сапалы корунд (зергерлік корунд) – алюминий тотығының монокристалдық өнімі.

Автордың білімінің шектеулілігіне байланысты мақалада орынсыз өрнектерге кеңірек тоқталған. Мен де сала мамандарынан кеңес сұраймын, рахмет.