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Aluminiumoxid

Version vom 18. Februar 2020, 16:57 Uhr von Marc Kößling (Diskussion | Beiträge)

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Synonym: Dialuminiumtrioxid, Aluminium(III)-oxid, Tonerde
Englisch: aluminum oxide

1 Definition

Aluminiumoxid ist das Metalloxid des Aluminiums. Aluminium liegt in der Oxidationsstufe +3 vor und die Summenformel ist Al2O3.

2 Struktur

Aluminiumoxid kommt in zwei Modifikationen vor, das α- (Korund) und das γ-Aluminiumoxid[1] .
Im α-Aluminiumoxid bilden die O2--Ionen eine hexagonal-dichteste Packung, in der 2/3 der Oktaederlücken von den Al3+-Ionen besetzt sind.
Im γ-Aluminiumoxid hingegen, bilden die O2--Ionen eine kubisch-dichteste Packung, in der die Al3+-Ionen statistisch auf Oktaeder- und Tetraederlücken verteilt sind.

3 Darstellung

Die α-Modifikation (Korund) findet sich reichlich in natürlichen Lagerstätten (gediegen) wird aber auch im Megatonnen-Maßstab produziert. Das dafür eingesetzte Verfahren nennt sich Bayer-Verfahren. Dabei wird Bauxit, ein Aluminium-Erz, nass aufgeschlossen, wobei Aluminiumhydroxid (Al(OH)3) entsteht. Durch Erhitzen kann das Hydoxid zum Oxid entwässert werden (Kalzinierung). Ziel des Bayer-Verfahrens ist es, den Bauxit von Verunreinigungen, wie beispielsweise Eisen zu reinigen[1]: Unter Erhitzen wird Bauxit mit Natronlauge versetzt, wobei sich das Natrium-Aluminat bildet und Eisen als Eisenoxid ausfällt.

Nachdem das ausgefallene Eisen entfernt wurde, wird die Lösung abgekühlt, wobei Aluminiumhydroxid (Al(OH)3) ausfällt:

  • Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaOH

Dieses wird nun erhitzt, wobei das enthaltene Wasser verdampft und das aufgereinigte Oxid in der α-Modifikation erhalten wird:

  • Al(OH)3 → Al2O3 + H2O

4 Verwendung

Aluminiumoxid ist zum Großteil ein Rohstoff, beziehungsweise ein Zwischenprodukt, zur Gewinnung von reinem, metallischem Aluminium (Hall-Héroult-Prozess). Weiterhin wird es als Schleif- und Poliermittel verwendet.

5 Quellen

  1. 1,0 1,1 Holleman, A.F., Wiberg, Egon und Wiberg, Nils: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, De Gruyter Verlag Berlin, 102. Auflage, 2007

Fachgebiete: Chemie

Diese Seite wurde zuletzt am 18. Februar 2020 um 16:57 Uhr bearbeitet.

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