Alúmina
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Alúmina
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| Nombre (IUPAC) sistemático | |||
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| Óxido aluminio | |||
| General | |||
| Fórmula semidesarrollada | Al2O3 | ||
| Fórmula molecular | n/d | ||
| Identificadores | |||
| Número CAS | 1344-28-1 | ||
| PubChem | |||
| Propiedades físicas | |||
| Estado de agregación | sólido | ||
| Densidad | 3860 kg/m3; 3,86 g/cm3 | ||
| Masa molar | 101,96 g/mol | ||
| Punto de fusión | 2345 K (-270,805 °C) | ||
| Punto de ebullición | 3250 K (-269,9 °C) | ||
| Índice de refracción | nω=1,768–1,772 nε=1,760–1,763 Birrefringencia 0.008 |
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| Propiedades químicas | |||
| Solubilidad en agua | insoluble | ||
| Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. Exenciones y referencias |
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La alúmina es el óxido de aluminio (Al2O3). Junto con la sílice, es el componente más importante en la constitución de las arcillas y los esmaltes, confiriéndoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración.
El óxido de aluminio existe en la naturaleza en forma de corindón y de esmeril. Tiene la particularidad de ser más duro que el aluminio y el punto de fusión de la alúmina son 2.000 °C (2.273,15 K) frente a los 660 °C (933,15 K) del aluminio, por lo que su soldadura debe hacerse a corriente alterna
Contenido |
[editar] Estructura cristalina
Los cristales de óxido de aluminio presentan un sistema cristalino hexagonal y de tamaño muy fino (nm).
[editar] Propiedades
- Densidad: 3,86 g/cm³.
- Dureza Vickers: 1500-1650 kgf mm².
- Módulo de elasticidad: 300-400 GPa.
[editar] Proceso de producción
La industria emplea el proceso Bayer para producir alúmina a partir de la bauxita. La alúmina es vital para la producción de aluminio (se requieren aproximadamente dos toneladas de alúmina para producir una tonelada de aluminio).
En el proceso Bayer, la bauxita es lavada, pulverizada y disuelta en soda cáustica (hidróxido de sodio) a alta presión y temperatura; el líquido resultante contiene una solución de aluminato de sodio y residuos de bauxita que contienen hierro, silicio, y titanio. Estos residuos se van depositando gradualmente en el fondo del tanque y luego son eliminados. Se los conoce comúnmente como "barro rojo". La solución de aluminato de sodio clarificada es bombeada dentro de un enorme tanque llamado precipitador. Se añaden finas partículas de alúmina con el fin de inducir la precipitación de partículas de alúmina puras (proceso de siembra), una vez que el líquido se enfría. Las partículas se depositan en el fondo del tanque, se remueven y luego son sometidas a 1.100 °C (1.373,15 K) en un horno o calcinador, a fin de eliminar el agua que contienen, producto de la cristalización. El resultado es un polvo blanco, alúmina pura. La soda cáustica es devuelta al comienzo del proceso y usada nuevamente.
[editar] Aplicaciones
La industria del aluminio primario utiliza la alúmina fundamentalmente como materia prima básica para la producción del aluminio. Además, la alúmina se utiliza de manera complementaria para:
- Aislante térmico para la parte superior de las cubas electrolíticas.
- Revestimiento de protección para evitar la oxidación de los ánodos de carbono.
- Absorción de las emisiones provenientes de las cubas.
- También es utilizada para el secado del aire comprimido ya que tiene la propiedad de adsorber y desorber el agua.
- En el área sanitaria de las prótesis dentales, se utiliza como base de la estructura de coronas y puentes proporcionando gran dureza y resistencia, ligereza y translucidez.
- En molinos de esmaltes cerámicos como piedras de molienda (a modo de las piedras que engullen las aves para triturar los granos en la molleja).
- En la Fabricación de termita mezclado al 50% con óxido ferroso.
Su regeneración (para el caso de la adsorción/desorción) es con aire seco y caliente y tiene una temperatura de punto de rocío de -40 °C (233,15 K).
