鋁的含氧化合物
銅臭 / 2022-07-30
1.氧化鋁Al?O?
金屬鋁的燃燒和氫氧化鋁或揮發(fā)酸的鋁鹽的灼燒皆產(chǎn)生氧化鋁。它是一種白色無定形粉末，不溶于水，若程高溫灼燒，也不溶于酸。剛玉是存在于自然界的結(jié)晶氧化鋁。它的硬度很高，僅次于金剛石和金剛砂(碳化硅)。一般氧化鋁晶體不適明，常含雜質(zhì)，使之呈鮮明的顏色。紅寶石的紅色是由于極微量的氧化鉻，藍(lán)寶石的藍(lán)色則由于鐵和鈦的氧化物。含少量磁鐵礦的稱剛玉粉，在高溫電爐內(nèi)熔化氫氧化鋁而產(chǎn)生的人工剛玉稱為剛鋁石。人工的紅寶石和藍(lán)寶石已可大量的制造。剛玉和剛玉粉用作磨蝕劑和耐火材料，從氫氧化鋁制備氧化鋁，若不加強(qiáng)熱，則所得產(chǎn)物可再吸水變回為氫氧化物或水合物，因而可用作吸水劑。
2.氫氧化鋁和水合氧化鋁
加氨或堿溶液于鋁鹽溶液內(nèi)則得一種無定 形凝膠狀沉淀，所含水的分量不定，組成也不均勻。今統(tǒng)稱這種沉淀為水合氧化鋁，無定形水合氧化鋁在溶液內(nèi)靜置即逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶的偏氫氧化鋁AlO(OH)，溫度加高，轉(zhuǎn)變較快。鋁鹽與弱酸鹽，如碳酸或乙酸鹽溶液同煮，則偏氧氧化鋁與無定形水合氧化鋁同時生成。從鯧酸鹽溶液內(nèi)所得沉淀為正紙氧化鋁Al(OH)?,例如通二氧化碳入鋁酸鈉溶液則得白色結(jié)晶的正氧氧化路沉淀:
2Na[Al(OH)?]+CO?=2Al(OH)?↓+Na?CO?+H?O
正氨氧化鋁在自然界以水鋁礦形式存在，結(jié)晶的正氨氧化鋁，與無定形的水合氧化鋁不同，它難溶于酸，而且加熱到100°C，也不脫水，若在密封管內(nèi)，長時間加熱，它即轉(zhuǎn)變?yōu)槠珰溲趸X。鋁土礦是存在于自然界中的偏氫氧化鋁，在自然界中還有另一種晶形的偏氫氧化鋁礦石稱為水鋁石。加熱至420°C,水鋁石即脫水，而變?yōu)閍-Al?O?,即剛玉。鋁土礦在300°C以下加熱，先脫水變?yōu)?gamma;-Al?O?,繼續(xù)加熱，最后變?yōu)閍 -Al?O?。表15-7列出氧化鋁和氫氧化鋁各種變體的生成和轉(zhuǎn)變。
氧氧化鋁是兩性氨氧化物。它的酸式電離常數(shù)(作為一元酸)僅是4x10?¹³,堿式電離總常數(shù)(作為三元堿)是1x10?³³。作為堿，它與各種酸反應(yīng)而生成鹽。雖然紙氧化鋁的堿性較酸性為強(qiáng)，但它畢竟是很弱的堿。所以弱酸如H?CO?、H?S、HCN,HNO?等的鋁鹽在水溶液內(nèi)皆全部或大部為水所分解，氫氧化鋁與弱酸作用或者完全不生成鹽或者生成破式鹽。例如，以碳酸鈉與鋁鹽的作用，生成的不是碳酸鋁而是氫氧化鋁。
2Al³?+3CO???+3H?O=2Al(OH)?+3CO?
氫氧化鋁也是一個弱酸，它不溶于氨溶液丙，特別是有銨鹽存在以抑制氫氧離子時，但與堿金屬的氬氧化物反應(yīng)而生成鋁酸鹽，也是因?yàn)闅溲趸X的酸性很弱，鋁酸鹽的水解作用很強(qiáng)，二氧化碳就可使Al(OH)?沉淀出來。
氫氧化鋁用于制備鋁鹽和純氧化鋁。經(jīng)適當(dāng)處理的氫氧化鋁可用作吸附劑和離子交換劑。
3.鋁酸鹽
金屬鋁或氫氧化鋁溶于堿內(nèi)皆產(chǎn)生鋁酸鹽，堿金屬的鋁酸鹽皆可溶并有兩種類型，M???[AlO?]和M????[AlO?]。在溶液內(nèi)，鋁酸根離子必然與水秸合而形成如下式所表示的離子:
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后一式的鹽如Ca?[AI(OH)?]?和Sr?[AI(OH)?]?均經(jīng)制得，晶體秸構(gòu)也經(jīng)測定，從而證明這種觀念的正確性。二價金屬的無水偏鋁酸鹽在自然界中有不少種存在，稱為尖晶石類礦石，其租成為 M(AlO?)?式中M= Mg、Zn、Fe????、Be。鈹?shù)募饩疊e(AlO?)?稱為金緣寶石，是一種珍貴的礦石。在尖晶石的晶體內(nèi)并沒有單個的[AIO?]?璃子作為一-種秸構(gòu)單位存在，而是每個鋁原子有六個氧原子環(huán)繞排列為八面體，每個氧原子周圍有三個鋁原子;鋁在氧的八面體內(nèi)，二價金屬則在八面體之間。這類秸晶的無水鋁酸鹽不受酸的使觸，而水合鋁酸鹽則易為酸所分解。水泥的一個主要組分是鈣的鋁酸鹽。堿金屬的鋁酸鹽溶液，若加以稀釋，氨氧化鋁即逐漸析出。
![2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷](images/202103/thumb_img/3458_thumb_G_1615773264954.jpg)
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