Jaka jest różnica między tlenkiem glinu, korundem i szafirem?

Istnieje wiele wcieleń tlenku glinu. Kiedy wielu znajomych słyszy takie rzeczowniki, jak „tlenek glinu”, „korund”, „rubin” i „szafir”, nie są w stanie odróżnić ich od siebie i często czują się zdezorientowani. Oczywiście sytuacja ta związana jest również z obecnym brakiem jednolitych norm dla wielu odmian tlenku glinu. Aby je rozróżnić, autor zintegruje dla Ciebie pewne informacje, które pomogą Ci zidentyfikować te terminy.

1. Tlenek glinu

Tlenek glinu, powszechnie znany jako boksyt, ma gęstość 3.9-4.0 g/cm3, temperaturę topnienia 2050°C, temperaturę wrzenia 2980°C i jest nierozpuszczalny w wodzie. Tlenek glinu można pozyskiwać z boksytu w przemyśle. . Spośród tych wariantów Al2O3 tylko α-Al2O3 jest stabilny, a inne formy krystaliczne są niestabilne. Wraz ze wzrostem temperatury te przejściowe formy krystaliczne ostatecznie przekształcą się w α-Al2O3.

W sieci krystalicznej α-tlenku glinu jony tlenu są ciasno upakowane w sześciokąty, a Al3+ jest symetrycznie rozmieszczony w centrum ligandu oktaedrycznego otoczonego jonami tlenu. Energia sieci jest bardzo duża, więc temperatura topnienia i wrzenia są bardzo wysokie. Alfa-tlenek glinu jest nierozpuszczalny w wodzie i kwasach. W przemyśle jest również znany jako tlenek glinu i jest podstawowym surowcem do wytwarzania metalicznego aluminium. Ponadto może być również wykorzystany do przygotowania różnych materiałów ogniotrwałych, materiałów ściernych oraz podłoży pod układy scalone. Ponadto tlenek glinu α o wysokiej czystości jest również surowcem do produkcji sztucznego korundu, sztucznych rubinów i szafirów.

Tlenek glinu typu γ jest wytwarzany przez odwodnienie wodorotlenku glinu w temperaturze 500-600°C i jest również nazywany w przemyśle aktywowanym tlenkiem glinu. W swojej strukturze jony tlenu są w przybliżeniu gęsto upakowane w płaszczyznach pionowych, a Al3+ jest rozmieszczony nieregularnie w oktaedrycznych i czworościennych pustkach otoczonych przez jony tlenu. Może być stosowany jako katalizatory, nośniki katalizatorów, adsorbenty, desykanty itp. w przemyśle. Osoby zainteresowane tą próbką mogą przejrzeć post „Przygotowanie i zastosowanie aktywowanego tlenku glinu”.

W skrócie: tlenek glinu można uznać za substancję złożoną z Al2O3 (zawiera pewne zanieczyszczenia, zwykle nieczyste). Ten rodzaj substancji ma różną strukturę krystaliczną, różną czystość produktu i różne formy, które reprezentują różne produkty. , Używany w różnych dziedzinach.

Kulka o wysokiej zawartości tlenku glinu – głównym składnikiem jest tlenek glinu

2. Korund i sztuczny korund

Naturalnie występujące kryształy tlenku glinu typu α nazywane są korundem i często wykazują różne kolory z powodu różnych zanieczyszczeń. Korund jest na ogół niebieskawy lub żółtawoszary, z połyskiem szkła lub diamentu, gęstość 3.9-4.1 g/cm3, twardość 8.8, ustępuje jedynie diamentowi i węglikowi krzemu i jest odporny na wysokie temperatury.

Naturalny żółty korund

W przyrodzie występują głównie trzy rodzaje naturalnego korundu: Wysokiej jakości korund, potocznie zwany kamieniem szlachetnym: szafir zawiera tytan, rubin zawiera chrom itp.; b zwykły korund: czarny lub brązowoczerwony; szmergiel: można podzielić na szmergiel szmaragdowy i szmergiel limonitowy, jest to rodzaj kryształu kruszywa o niskiej twardości. Spośród powyższych trzech rodzajów naturalnego korundu, pierwszy jest używany głównie do biżuterii, a dwa ostatnie mogą być używane jako materiały ścierne do produkcji tarcz szlifierskich, kamieni olejowych, papieru ściernego, płótna ściernego lub proszku, past ściernych itp.

Ponieważ produkcja naturalnego korundu jest niewystarczająca, korund używany w przemyśle to głównie korund sztuczny, a nie produkty z naturalnego korundu.

Przemysłowy tlenek glinu to sypki krystaliczny proszek o porowatej i luźnej strukturze, który nie sprzyja kontaktowi kryształów Al2O3 ze sobą i tym samym nie sprzyja spiekaniu. Zwykle po kalcynacji lub rekrystalizacji w procesie stapiania γ-Al2O3 staje się α-Al2O3 (korundem) do spiekania i zagęszczania. Zgodnie z metodą produkcji korund dzieli się na korund palony światłem (1350 ~ 1550 ℃) (znany również jako korund palony światłem α-Al2O3), korund spiekany (1750 ~ 1950 ℃) i korund topiony.

Sztuczny korundowo-biały piasek korundowy

W skrócie: tlenek glinu α-kryształowy zwyczajowo nazywa się korundem. Niezależnie od tego, czy jest to korund naturalny, czy sztuczny, głównym składnikiem korundu jest tlenek glinu, a jego główną fazą krystaliczną jest α-tlenek glinu.

3. Korund szlachetny i sztuczny rubin, szafir

Wysokiej jakości korund zmieszany z niewielką ilością różnych zanieczyszczeń tlenkowych to słynny rubin i szafir, z których wytwarza się drogocenną biżuterię, a jego cząsteczki można wykorzystać do produkcji łożysk precyzyjnych instrumentów i zegarków.

szafir

Obecnie synteza czerwonego szafiru obejmuje metodę topienia płomieniowego (metoda topienia ogniowego), metodę topnikową, metodę hydrotermalną i tak dalej. Wśród nich warunki techniczne metody hydrotermalnej są wysokie i surowe, a trudność większa, ale

Obecnie synteza czerwonego szafiru obejmuje metodę topienia płomieniowego (metoda topienia ogniowego), metodę topnikową, metodę hydrotermalną i tak dalej. Wśród nich metoda hydrotermalna charakteryzuje się wysokimi warunkami technicznymi i trudnymi warunkami technicznymi. Jednak wzrost kryształów klejnotów jest najbardziej podobny do naturalnych kryształów klejnotów. To może być najbardziej fałszywe, a prawda i fałsz są nie do odróżnienia. Kryształy klejnotów wyhodowane tą metodą obejmują szmaragdy, kryształy, rubiny itp. .

Sztuczna czerwień i szafir to nie tylko wygląd produktów naturalnych, ale także właściwości fizyczne, chemiczne i optyczne, ale cena wynosi tylko 1/3 do 1/20 produktów naturalnych. Tylko pod mikroskopem można znaleźć maleńkie powietrze w sztucznych klejnotach. Bąbelki są okrągłe, a bąbelki powietrza w produktach naturalnych są płaskie.

W skrócie: chociaż tlenek glinu, korund, rubin i szafir mają różne nazwy, ich kształty, twardość, właściwości i zastosowania również są różne, ale ich głównym składem chemicznym jest tlenek glinu. Główną postacią krystaliczną korundu jest tlenek glinu typu α. Korund to polikrystaliczny materiał α-tlenku glinu, a wysokiej jakości korund (korund jubilerski) to monokrystaliczny produkt z tlenku glinu.

Ze względu na ograniczenia wiedzy autora w artykule omówiono wyrażenia niewłaściwe. Proszę również o radę ekspertów z branży, dziękuję.