Для чего используется оксид алюминия? Введение в роль оксида алюминия.

Оксид алюминия, также известный как боксит, корунд и алюмокси, представляет собой белый порошок, нерастворимый в воде. Существует множество методов синтеза оксида алюминия, наиболее распространенными являются кислотный метод, щелочной метод и спиртово-алюминиевый метод. В нашей стране его в основном синтезируют щелочным методом, некоторые производители используют спиртово-алюминиевый метод, а применение кислотного метода относительно невелико. Кроме того, его можно получить путем дегидратации гидроксида алюминия при высокой температуре. Итак, каково применение оксида алюминия после его получения? Давайте рассмотрим его функциональные возможности.

Основное назначение

1. Используется в качестве катализатора и носителя катализатора, является основным катализатором и носителем в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Также используется в качестве осушителя воздуха и других газов, деацидификатора трансформаторного и турбинного масла.

2. Высокотемпературные печи для ковки, нагревательные печи, печи для выдержки и другие промышленные применения. Могут использоваться в качестве герметизирующих и наполняющих материалов. Также могут применяться в качестве армирующих волокон для повышения прочности, футеровки печей, печей для обжига электронных компонентов (пластины для интегральных схем, феррит) и т. д.

3. Волокно из оксида алюминия в основном используется в качестве высокотемпературных теплоизоляционных материалов и армирующих композитных материалов. Короткое волокно из оксида алюминия обладает выдающейся термостойкостью. Его можно комбинировать со смолами, металлом или керамикой для получения высокоэффективных композитных материалов, а также использовать в производстве промышленных высокотемпературных печей, таких как нагревательные печи, футеровка печей и печи для обжига электронных компонентов. Благодаря низкой плотности, хорошей теплоизоляции и малой теплоемкости, оно не только позволяет уменьшить толщину корпуса печи, но и повышает точность регулирования температуры, а также обеспечивает значительный энергосберегающий эффект. Энергосберегающий эффект волокна из оксида алюминия в высокотемпературных печах лучше, чем у обычных огнеупорных кирпичей или высокотемпературных покрытий. При использовании для упрочнения металла оно не оказывает химического воздействия на металл и обладает хорошей коррозионной стойкостью, поэтому волокно из оксида алюминия является армирующим волокном для металла. Его также можно использовать для плетения волокнистых изделий различной формы, таких как нетканые материалы, тканые ленты и канаты.

4. Используется в производстве нагревательных печей, печей для выдержки и других промышленных высокотемпературных печей. Применяется в качестве герметизирующих материалов, наполнителей, армирующих волокон для ферритополимеров, футеровки печей и печей для обжига электронных компонентов (подложек интегральных схем, ферритов) и т. д.

5. В основном используется в качестве наполнителя для химических волокон, а также в качестве абразива в косметических пастах для лица, в качестве фрикционного агента в зубных пастах, в металлургии и химической промышленности.

6. Приготовление аналитических реагентов, обезвоженных адсорбентов для органических растворителей, абразивов и свинцового стекла с низкой температурой плавления.

7. Оксид алюминия является наиболее часто используемым наполнителем в хроматографии, обладающим кислотными, щелочными и нейтральными свойствами. Это реагент, способный к каталитической дегидратации, элиминации, присоединению, конденсации, раскрытию эпоксидного кольца, окислению и восстановлению. Для гомогенных реакций условия обычно более мягкие и селективные.

8. Реакции присоединения и конденсации. Независимо от того, является ли реакция электрофильной или нуклеофильной, оксид алюминия может способствовать реакции присоединения различных гетероатомов. Оксид алюминия также может вызывать внутримолекулярное присоединение гидроксильных и алкоксильных групп с образованием соответствующих олефинов. Под действием оксида алюминия часто проводятся реакции конденсации спирт-альдегид, реакции Михаэля и реакции Виттига между альдегидами и метиленовыми соединениями с различной активностью в условиях отсутствия растворителя и в мягких условиях. Реакция циклизации нитроальдегида в 2-изоазолин-2-оксид обладает хорошей стереоселективностью.

9. Оксид алюминия благоприятен для реакций, контролируемых орбитальной симметрией, таких как реакция Дильса-Альдера, реакция олефинов и перегруппировка Кэрролла. Эти условия реакции мягкие и обладают высокой стереоселективностью. Под действием Al·O·, S может легче вступать в реакцию нуклеофильного присоединения с оксидом пропилена, а затем дегидратироваться с образованием алкенов.

10. Оксид алюминия катализирует многие реакции перегруппировки. Активный оксид алюминия вызывает перегруппировку Бекмана в O-сульфоноксимах с образованием желаемого амида, в то время как основной оксид алюминия образует соответствующий азолин. Под действием оксида алюминия β,γ-ненасыщенные кетоны могут изомеризоваться в сопряженные кетоны, алкины — в олефины, а олефины — в сопряженные диенолаты. Оксид алюминия способствует гидролизу первичного ацетата, деацилированию имидов, гидролизу сульфоноксимов и деалкоксикарбонилированию β-кетоатов и карбаматов.

Выше приведено подробное описание функций оксида алюминия. Помимо описанных выше функций, оксид алюминия также может использоваться для упрочнения металлов. Он хорошо взаимодействует с металлами и не вступает с ними в химическую реакцию. Это идеальное упрочняющее волокно для металлов. Однако следует соблюдать осторожность при использовании оксида алюминия: он может вызывать раздражение глаз, кожи и дыхательных путей, а также затруднение дыхания, поэтому работайте в хорошо проветриваемом помещении.