Aluminijev oksid
Aluminijev oksid (Al2O3) je metalni oksid. Svojstva proizlaze iz sastava, veza, geometrije i ponašanja čestica u čistoj tvari ili otopini.
Osnovni podaci
Što govori formula
Jedna formulna jedinka Al2O3 sadrži 2 × aluminij (Al), 3 × kisik (O). Iz relativnih atomskih masa dobiva se molarna masa približno 101.961 g/mol. Indeksi označuju broj atoma; sami ne određuju naboje, geometriju ni oksidacijska stanja.
Maseni udjeli elemenata
Po masi najveći doprinos daje aluminij (Al, 52.9 %). Maseni udio ovisi i o broju atoma i o relativnim atomskim masama, pa se ne može zaključiti samo iz indeksa u formuli.
| Elementi u formuli | # | % m/m |
|---|---|---|
| aluminij (Al) | 2 | 52.9 % |
| kisik (O) | 3 | 47.1 % |
Građa i kemijske veze
Aluminijev oksid Al₂O₃ tvori čvrstu kristalnu strukturu; korund je njegov poznati oblik. Veze imaju ionski i kovalentni karakter, a velika energija rešetke pridonosi tvrdoći i visokom talištu.
Pri tumačenju građe treba razlikovati veze unutar čestice od sila među česticama. Polarnost veze, oblik molekule, delokalizacija elektrona ili mrežasta struktura na različite načine određuju topljivost, fazne prijelaze i reaktivnost.
R3 prikazi
Kemijsko ponašanje
Al₂O₃ je amfoterni oksid i reagira s jakim kiselinama i bazama. Tanka prianjajuća oksidna prevlaka na aluminiju pasivira površinu i snažno usporava daljnju koroziju.
Brojčana svojstva imaju smisla samo uz navedene uvjete. Temperatura, tlak, čistoća i sastav smjese mogu mijenjati agregatno stanje, gustoću, topljivost i brzinu reakcije. Kod hlapljivih tvari važna je i koncentracija para, a kod čvrstih kristalni oblik i veličina čestica.
Otopine, ravnoteže i uvjeti
U otopini ili plinskoj smjesi ne mora prevladavati isti oblik kao u čistoj tvari. Hidratacija, asocijacija, dimerizacija ili reakcija s otapalom mogu promijeniti stvarnu raspodjelu kemijskih vrsta.
Pri usporedbi podataka zato treba navesti medij i koncentraciju. Ista sumarna formula ne govori jesu li prisutne odvojene molekule, opsežna mreža, hidratizirani oblik ili ravnotežna smjesa više vrsta.
Primjena i značenje
Koristi se u keramici, abrazivima, vatrostalnim materijalima i izolatorima.
Primjena tvari proizlazi iz kombinacije reaktivnosti, polarnosti, hlapljivosti, mehaničkih svojstava ili sposobnosti stvaranja drugih materijala. Korisno svojstvo u kontroliranom procesu može pri nekontroliranom izlaganju postati izvor rizika.
Sigurnost i pravilan kontekst
Fina prašina može nadraživati oči i dišne putove.
Sigurnosni profil ovisi o dozi, koncentraciji, agregatnom stanju i putu izlaganja. Kod plinova i hlapljivih tekućina ključno je prozračivanje, a kod prašina i veličina čestica. Sam kemijski naziv zato nije dovoljan za procjenu rizika.
Važna usporedba
Za razliku od željezne hrđe oksid na aluminiju stvara kompaktnu zaštitnu prevlaku.
Usporedba srodnih spojeva pokazuje da mala promjena funkcionalne skupine, oksidacijskog stanja ili prostorne građe može snažno promijeniti polarnost, reaktivnost, toksičnost i primjenu.