Sự khác biệt giữa alumina, corundum và sapphire là gì?

Có rất nhiều hóa thân của alumin. Khi nhiều người bạn nghe thấy những danh từ như “alumina”, “corundum”, “ruby” và “sapphire”, họ không thể phân biệt được sự khác biệt giữa những danh từ này và thường cảm thấy bối rối. Tất nhiên, tình trạng này cũng liên quan đến việc thiếu các tiêu chuẩn thống nhất cho nhiều loại alumin hiện nay. Để phân biệt chúng, tác giả sẽ tích hợp một số thông tin giúp bạn nhận biết các thuật ngữ này.

1. Alumina

Alumina, thường được gọi là bôxít, có tỷ trọng 3.9-4.0g / cm3, nhiệt độ nóng chảy 2050 ° C, nhiệt độ sôi 2980 ° C và không hòa tan trong nước. Alumina có thể được chiết xuất từ ​​bôxit trong công nghiệp. . Trong số các dạng Al2O3 này, chỉ có dạng α-Al2O3 là bền, còn các dạng tinh thể khác thì không bền. Khi nhiệt độ tăng, các dạng tinh thể chuyển tiếp này cuối cùng sẽ chuyển thành α-Al2O3.

Trong mạng tinh thể của α-alumina, các ion oxy được xếp chặt chẽ trong các hình lục giác, và Al3 + phân bố đối xứng ở tâm của phối tử bát diện được bao quanh bởi các ion oxy. Năng lượng mạng tinh thể rất lớn nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất cao. Alpha-alumina không hòa tan trong nước và axit. Nó còn được gọi là nhôm oxit trong công nghiệp và là nguyên liệu thô cơ bản để điều chế nhôm kim loại. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để chuẩn bị các vật liệu chịu lửa, vật liệu mài mòn và chất nền khác nhau cho các mạch tích hợp. Ngoài ra, α-alumina có độ tinh khiết cao còn là nguyên liệu để sản xuất corundum nhân tạo, hồng ngọc nhân tạo và ngọc bích.

Alumina loại γ được sản xuất bằng cách khử nước hydroxit nhôm ở nhiệt độ 500-600 ° C, và còn được gọi là alumin hoạt hóa trong công nghiệp. Trong cấu trúc của nó, các ion oxy được sắp xếp dày đặc trong các mặt phẳng thẳng đứng, và Al3 + phân bố không đều trong các khoảng trống hình bát diện và tứ diện được bao quanh bởi các ion oxy. Nó có thể được sử dụng làm chất xúc tác, chất mang xúc tác, chất hấp phụ, chất hút ẩm, vv trong công nghiệp. Những người quan tâm đến mẫu này có thể duyệt qua bài đăng của “Chuẩn bị và ứng dụng Alumina hoạt hóa”.

Tóm lại: Alumina có thể coi là chất được cấu tạo từ Al2O3 (chứa một số tạp chất nhất định, thường không nguyên chất). Loại chất này có cấu trúc tinh thể khác nhau, độ tinh khiết của sản phẩm khác nhau, dạng khác nhau nên thể hiện các sản phẩm khác nhau. , Được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

Bóng alumin cao – thành phần chính là alumin

2. Corundum và corundum nhân tạo

Các tinh thể alumin loại α có trong tự nhiên được gọi là corundum, và chúng thường có màu sắc khác nhau do các tạp chất khác nhau. Corundum nói chung có màu hơi xanh hoặc xám vàng, ánh thủy tinh hoặc kim cương, mật độ 3.9-4.1g / cm3, độ cứng 8.8, chỉ đứng sau kim cương và cacbua silic, và có thể chịu được nhiệt độ cao.

Corundum màu vàng tự nhiên

Chủ yếu có ba loại corundum tự nhiên trong tự nhiên: a. Corundum chất lượng cao, thường được gọi là đá quý: sapphire chứa titan, ruby ​​chứa crom, v.v.; b corundum thông thường: màu đen hoặc nâu đỏ; c đá nhám: có thể được chia thành đá nhám lục bảo và đá nhám limonite, Nó là một loại tinh thể kết hợp với độ cứng thấp. Trong số ba loại corundum tự nhiên ở trên, loại đầu tiên chủ yếu được sử dụng làm đồ trang sức và hai loại sau có thể được sử dụng làm chất mài mòn để làm bánh mài, đá dầu, giấy nhám, vải nhám hoặc bột, bột nhão mài mòn, v.v.

Do sản lượng corundum tự nhiên thiếu hụt, corundum được sử dụng trong công nghiệp chủ yếu là corundum nhân tạo thay vì các sản phẩm corundum tự nhiên.

Alumin công nghiệp là dạng bột kết tinh rời, có cấu trúc xốp và lỏng lẻo, không có lợi cho sự tiếp xúc của các tinh thể Al2O3 với nhau và do đó không có lợi cho quá trình thiêu kết. Thông thường sau khi nung hoặc kết tinh lại nhiệt hạch, γ-Al2O3 trở thành α-Al2O3 (corundum) để thiêu kết và đông đặc. Theo phương pháp sản xuất, corundum được chia thành corundum bị đốt cháy nhẹ (1350 ~ 1550 ℃) corundum bị đốt cháy nhẹ (còn được gọi là α-Al2O3 đốt cháy nhẹ), corundum thiêu kết (1750 ~ 1950 ℃) và corundum nung chảy.

Cát corundum trắng nhân tạo

Tóm lại: người ta thường gọi alumin tinh thể α là corundum. Cho dù là corundum tự nhiên hay corundum nhân tạo, vật liệu cấu thành chính của corundum là alumina, và pha tinh thể chính của nó là α-alumina.

3. Corundum cấp đá quý và ruby ​​nhân tạo, sapphire

Loại corundum chất lượng cao được trộn với một lượng nhỏ các tạp chất oxit khác nhau là ruby ​​và sapphire nổi tiếng, là vật liệu để làm đồ trang sức quý giá, và các hạt của nó có thể được sử dụng để làm vòng bi của các dụng cụ và đồng hồ chính xác.

xa phia

Hiện nay, việc tổng hợp sapphire đỏ bao gồm phương pháp nung chảy ngọn lửa (phương pháp nung chảy lửa), phương pháp thông lượng, phương pháp thủy nhiệt, v.v. Trong số đó, điều kiện kỹ thuật của phương pháp thủy nhiệt rất cao và khắc nghiệt, khó khăn cũng lớn hơn, nhưng

Hiện nay, việc tổng hợp sapphire đỏ bao gồm phương pháp nung chảy ngọn lửa (phương pháp nung chảy lửa), phương pháp thông lượng, phương pháp thủy nhiệt, v.v. Trong số đó, phương pháp thủy nhiệt có điều kiện kỹ thuật cao và điều kiện kỹ thuật khắc nghiệt. Tuy nhiên, sự phát triển của tinh thể đá quý gần giống với tinh thể đá quý tự nhiên. Nó có thể là giả nhất, và thật và giả không thể phân biệt được. Các tinh thể đá quý được nuôi cấy bằng phương pháp này bao gồm ngọc lục bảo, pha lê, hồng ngọc, v.v.

Sapphire nhân tạo đỏ không chỉ giống sản phẩm tự nhiên về hình dáng, tính chất lý hóa, quang học mà giá thành chỉ bằng 1/3 đến 1/20 sản phẩm tự nhiên. Chỉ dưới kính hiển vi mới có thể tìm thấy không khí cực nhỏ trong đá quý nhân tạo Các bọt khí có hình tròn và các bọt khí trong các sản phẩm tự nhiên là phẳng.

Tóm lại: mặc dù alumina, corundum, ruby ​​và sapphire có tên gọi khác nhau, hình dạng, độ cứng, tính chất, công dụng cũng khác nhau, nhưng tác dụng hóa học chính của chúng là alumina. Dạng tinh thể chính của corundum là alumin loại α. Corundum là vật liệu α-alumina đa tinh thể và corundum chất lượng cao (corundum cấp ngọc) là sản phẩm đơn tinh thể của alumina.

Do sự hạn chế về kiến ​​thức của tác giả, bài viết xây dựng những cách diễn đạt chưa đúng. Em cũng xin các chuyên gia trong ngành cho lời khuyên, em xin cảm ơn.