Nhôm oxit | Khái niệm hoá học

Ôxít nhôm hay nhôm ôxít là một hợp chất hóa học của nhôm và ôxy với công thức hóa học Al₂O₃. Nó còn được biết đến với tên gọi alumina trong cộng đồng các ngành khai khoáng, gốm sứ, và khoa học vật liệu. Nó có hệ số giãn nở nhiệt 0.063, nhiệt độ nóng chảy cao 2054°C.

Ôxít nhôm là thành phần chính của bôxít, loại quặng chủ yếu chứa nhôm. Trong công nghiệp, bôxít được tinh luyện thành ôxít nhôm thông qua công nghệ Bayer và sau đó được chuyển thành nhôm kim loại theo công nghệ Hall-Heroult.

Các loại đá quý như hồng ngọc và xaphia chủ yếu là ôxít nhôm, màu của chúng là do các tạp chất gây ra.

Ôxít nhôm là lớp bảo vệ cho nhôm kim loại chống lại tác động ăn mòn của không khí. Nhôm kim loại là một chất hoạt động hóa học mạnh với ôxy trong không khí và nó nhanh chóng tạo ra một lớp mỏng ôxít nhôm trên bề mặt. Lớp ôxít nhôm này rất vững chắc, không cho không khí thẩm thấu qua và nhôm không bị ôxi hóa tiếp. Độ dày và các thuộc tính của lớp ôxít này có thể được tăng cường bằng quá trình gọi là anốt hóa. Một loạt các hợp kim, chẳng hạn như đồng thau-nhôm, khai thác thuộc tính này bằng cách cho thêm một lượng nhỏ nhôm vào hợp kim của đồng và thiếc để tăng tính chống ăn mòn.

Ôxít nhôm là một chất cách nhiệt và cách điện tốt. Trong dạng tinh thể, nó được gọi là corunđum và có độ cứng cao (theo thang độ cứng Mohs đạt tới 9) làm cho nó thích hợp để sử dụng như là vật liệu mài mòn và như là thành phần của các thiết bị cắt.

Ôxít nhôm dạng bột thường được sử dụng như là phương tiện cho ghi sắc kế.

Ôxít nhôm là một ôxít lưỡng tính nên vừa tác dụng với axít, vừa tác dụng với bazơ như:

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Ôxít nhôm là một thành phần của vật liệu gốm alumina thuộc nhóm lưỡng tính. Chất này có thể nằm trong các nguồn như: caolanh, đất sét, fenspat, alumina vôi hóa, alumina ngậm nước.

Bột nhôm oxit

Do alumina có nhiệt độ nóng chảy cao, vật liệu gốm sứ alumina vẫn giữ được 90% độ bền ở 1100 °C và được dùng để chế tạo các chi tiết cần có tính chịu nhiệt. Vật liệu gốm sứ alumina nung có thể cứng hơn vonfram cacbua hay zircon và có tính chống mài mòn cực tốt do đó được dùng để chế tạo các chi tiết nghiền, dụng cụ & dao cắt, ổ bạc làm việc ở nhiệt độ cao và rất nhiều chi tiết cơ khí khác. Alumina là yếu tố quan trọng thứ hai sau silica (điôxít silíc). Cùng với silica và các ôxít trợ chảy, alumina ngăn chặn sự kết tinh (nhờ đó tạo thành thủy tinh – men ổn định).