氧化铝 概要 一、氧化铝简介 氧化铝，化学符号：Al2O3，分子量102，纯净氧化铝是白色无定形粉末，在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，为两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中。 氧化铝有9种结晶态，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。它是铝电解生产中的主要原料。 自然界中的氧化铝 存在于自然界中的氧化铝称刚玉（α- Al2O3），是火山爆发的产物。它在岩石中呈无色结晶，也可与其它氧化铝杂质（氧化铬和氧化铁等）染成带色的结晶，红色称红宝石，其他的刚玉宝石叫蓝宝石。 工业氧化铝 工业氧化铝是各种氧化铝水合物经热分解的脱水产物。它们形成一系列的同质异晶体，有些呈分散相，有些呈过渡态。 二、结构与分类 到目前为止，发现了许多结晶态，以确定的氧化铝有α、κ、θ、ζ、χ、η、γ、ρ、β九种。可分为低温型及高温型。 低温氧化铝化学组成为Al2O3˙nH2O，式中0＜n＜0.6，是各种氢氧化铝在不超过600℃的温度下脱水的产物，属于这一类的有ρ- Al2O3、χ- Al2O3、η- Al2O3及γ- Al2O3等四种，它们具有宽广的衍射图，彼此差异极小，若以X射线区别各种中间氧化铝时，必须仔细研究其衍射图。 高温氧化铝几乎是无水的氧化铝，是在900~1000℃之间的温度下生成的，属于这一类的除α- Al2O3外还有κ- Al2O3、θ- Al2O3及ζ- Al2O3，高温氧化铝具有鲜明的衍射图，较易区别。 在氧化铝中，氧的堆积方式有两种：六方最密堆积的ABAB型与立方最密堆积的ABCABC型。铝的配位方式也有两种：6个氧的八面体中心位置和4个氧的四面体中心位置。以此组合，产生氧化铝结构的多样性。 ?γ-氧化铝（η、γ、ζ）。γ- Al2O3、η- Al2O3是水铝矿及氢氧化铝等氧化铝水化物在脱水过程中生成的过度氧化铝。ζ- Al2O3是γ- Al2O3的加热生成物，结晶系异于α- Al2O3，而为正方晶系。晶格常数较大，密度较小，易溶于酸。经1000℃加热即转化为α- Al2O3致密组织，烧成收缩极大。从结构上判断有空洞，对其他物质有良好的吸附力，表面积大，对水和其它物质具有很高的吸附特性，因此可作吸附剂和干燥剂等。化学性质较为活泼，易和酸或碱溶液作用。 ?β- 氧化铝。严格的说，β- Al2O3不属于氧化铝。化学组成可以近似地用MeO?6Al2O3和Me2O?11Al2O3表示。（其中，MeO指CaO、BaO、SrO等碱土金属氧化物，Me2O指Na2O、K2O、Li2O等碱金属氧化物。）β- Al2O3只是一类 含量很高的多铝酸盐化合物，具有明显离子导电性和松弛极化现象，介质损耗大，电绝缘性能差。 在氧化铝生产中通常所生产的电解炼铝用的氧化铝是α- Al2O3和γ- Al2O3的混合物。 三、铝电解生产用氧化铝 铝电解生产用氧化铝主要由α- Al2O3和γ- Al2O3组成。氧化铝的质量直接影响所得的金属铝的纯度和铝电解生产的技术经济指标。因此，作为铝电解生产原料的氧化铝对其化学纯度和物理性质都有一定要求。 1.氧化铝的化学纯度。氧化铝中除主要含有Al2O3外，往往含有少量的SiO2、Fe2O3、Na2O和H2O等杂质。 电解铝用氧化铝必须具有较高的化学纯度，这是因为其中所含比铝更正电性元素的氧化物杂质（如Fe2O3、SiO2等），在电解过程中这些元素将首先在阴极析出，进入金属铝中，使铝不纯。而氧化铝中比铝更负电性的金属氧化物杂质（如Na2O等），则与电解质作用，改变了电解质的正常组成，不利于电解操作。 氧化铝中残存的结晶水以灼减表示。它也是有害杂质。因为水与电解质中的AlF3作用而生成HF，造成了氟盐的损失，并且污染了环境。此外，当灼减高或吸湿后的氧化铝与高温熔融的电解质接触时，则会引起电解质爆溅，危及操作人员的安全。 2.氧化铝的物理性质 铝电解生产用氧化铝除对化学成分有严格要求外，而且还要求氧化铝在冰晶石熔体中溶解速度快，电解槽槽底沉淀少，覆盖在电解质上结壳保温性好，在空气中不吸湿，飞扬损失少，流动性好，便于输送和便于电解槽自动加料。所有这些特性都取决于氧化铝的物理性质。用于氧化铝物理性质的指标有：安息角、α- Al2O3含量、容积密度、粒度和比表面积等。 ?安息角。是指物料在光滑平面上自然堆积的倾角。安息角较大的氧化铝在电解质中较易溶解，在电解过程中能够很好覆盖于电解质结壳上，飞扬损失也较小。 ?α- Al2O3含量。α- Al2O3含量反映了氧化铝的焙烧程度，焙烧程度越高，α-Al2O3含量越多，氧化铝的吸湿性随着

驻马店聚合氯化铝价格多少钱一吨可选用甲醇。乙醇等有机试剂湿润一下，以改善颗粒在水中的分散性，工业应用时，先向容器内加入1/2小时后即可基本全溶。防止颗粒的互相粘连而使溶解操作失败。小型试验时干粉pam产品在溶解时要特别注意操作程序速溶型产品在0.5～1小时内全部溶解，适当加温能加速产品的溶解，但不应超过60℃。

聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。

聚合氯化铝在使用阳离子聚丙烯酰胺过程中，当您遇到阳离子聚丙烯酰胺失效时，应根据以上情况对失效原因进行分析处理，对症下药。以免造成失效误区。聚丙烯酰胺的粘度是否与水解时间有关，其实不同型号的聚丙烯酰胺粘度不一样是很正常的一件事情，但是有些同型号的聚丙烯酰胺也会出现粘度不一样的情况，那么粘度不一样的原因大概都有哪些呢。

驻马店聚合氯化铝价格多少钱一吨改善水驱波及效率，降低地层中水相渗透率，使水与油能匀速地向前流动。采用胶束与聚合物驱油时，先将表面活性剂与助剂配成具有超低界面张力的微乳液注入井中，再注聚合物溶液，然后注水。水呈柱塞流动向前推进，驱替分散在空隙内的残余油，提高原油的采收率。用于三次采油的聚丙烯酰胺一般浓度为10-相对分子质量从几十万到千余万。聚合氯化铝聚丙烯酰胺在提高石油采油率的三次采用方法中我国大型油田包括大庆。增加驱动液的黏度用聚丙烯酰胺作驱油剂占有重要地位。聚合物的作用是调节注入水的流胜利，辽河，大港等已进入开采中后期，采出油的综合含水率日趋提高。

一步，根据原水情况，使用前先做小试求得佳药量。小试溶液配置按重量比（W/W），一般以2～5%配为好。如配3%溶液：称聚合氯化铝PAC固体3g，盛入的200ml量筒中，加清水约50ml，待溶解后再加水稀释至100ml刻度，摇匀即可。
二步，生产用聚合氯化铝PAC时，按聚合氯化铝PAC固体：清水=1：9到1：15重量比混合溶解即可。氧化铝含量低于1%的溶液易水解，会降低使用效果，浓度太高不易投加均匀。
三步，加药按小试求得的佳投加量投加。如见沉淀池矾花少，余浊大，则投加量过少；如见沉淀池矾大且上翻，余浊高，则加药量过大，应适当调整。

聚合氯化铝温升高，无论是溶解用水还是污水当温度超过60℃后，聚丙烯酰胺溶液随温度升高而不断降解，失去原有效果。聚合氯化铝用了铁质容器，铁离子可使聚丙烯酰胺溶液迅速降解，建议使用不锈钢或塑料容器。聚合氯化铝用了含有杂质的水源（如矿化度较高的水质和含有有机物及杂质的水源）对聚丙烯酰胺进行溶解，水处理聚丙烯酰胺抗盐性较差，矿化度高，防止聚丙烯酰胺性能。

pam分子链在溶液中受剪切力作用会导致分子链断裂降解，影响性能，故溶解稀释pam时应尽可能减少搅拌时间降低搅拌强度，降低搅拌转速一般应控制在50～250转/分，不宜太快。

• 铝酸钙(mCaO·nAl2O3)是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物，被应用于水泥和灭火材料中，工业上用石灰石(主要成分为CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制备铝酸钙的流程如图：

  (1)固体B的主要成分是__(填化学式)；一系列操作包括过滤、洗涤、干燥，洗涤过程应如何操作?__。

  (2)向滤液中通入CO2和NH3的顺序为__，其理由是__。

  (5)假设上述过程每一步均完全反应，最终得到的铝酸钙(3CaO·7Al2O3)的质量刚好等于原铝土矿的质量，该铝土矿中Al的质量分数为__(计算结果保留三位有效数字)。

• 二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。

  （1）工业上用黄铁矿（FeS₂，其中S元素为－1价）在高温下和氧气反应制备SO₂：

  该反应中被氧化的元素是__________（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。

  （2）①实验室可用70％的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_______（填写字母）。

  ②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有4.0％亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠_______g（保留一位小数）。

  （3）某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。

  ②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：

  方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去

  方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀

  方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成

  上述方案中合理的是________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子方程式为______________。

• 将SiCl₄与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH₂)₄。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si₃N₄）固体，氧化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是(      )

• 硅单质及其化合物应用范围很广。

  （1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅：

  Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

  ① 第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为________，第Ⅲ步反应的热化学方程式是________。

  ②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl₄在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是________；H₂还原SiCl₄过程中若混O₂，可能引起的后果是________。

• A.工业上，在高温熔融、隔绝空气的条件下，利用钠单质和钛、钽等金属的氧化物发生置换反应，来制备钛、钽等稀有金属材料

  B.铁的化合物应用十分广泛，氯化铁、硫酸亚铁是优良的净水剂

  C.铜丝在氯气中燃烧，产生大量棕色的烟，实验结束后在集气瓶中加入少量水，盖上玻片后充分振荡，棕色消失，得到绿色溶液，再加水稀释，最终得到蓝色溶液

  D.工业上锌可用湿法冶炼——电解 ZnSO4 溶液制备 Zn

• 某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。

  （1）基态氮原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　 。

  （2）与N互为等电子体的离子有　　　　　　 (任写一种)。

  （3）工业上用氧化铝与氮气和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，其化学式为　　　　　 ，工业制备X的化学方程式为______________________。

  （4）X晶体中包含的化学键类型为________(填字母)。

  A．共价键　　　　　 B．配位键　　　　　 C．离子键　　　　 D．金属键

  X晶体中氮原子的杂化类型为________杂化。

  （5）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是

  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

  （6）若X的密度为ρ g·cm－3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为　　　　　　　　 cm。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)

• A. 泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液贮存在钢筒内

  B. 乙醇和双氧水都可用于消毒，二者消毒原理相同

  C. 太阳能电池板的材料是二氧化硅

  D. 工业生产玻璃、水泥漂白粉，均需要用石灰石作原料

• 铝的单质及其化合物在生产、生活、科研等领城应用广泛。

  Ⅰ、工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）制备铝的某种化合物的工艺流程如下：

  （1）加入盐酸时，氧化铝发生反应的离子方程式为______

  Ⅱ、明矾在日常生活、生产中也占有一席之地。

• 下列对应关系或事实的解释正确的是（　　 ）

  A．NH4Cl水解呈酸性，不能用来当做肥料使用

  B．氧化镁的熔点高，可用于制作耐高温的材料

  C．氯碱工业中的“碱”指的是Na2CO3

  D．水泥、玻璃等硅酸盐材料指的是以二氧化硅为原料生产的材料

• 下列叙述正确的是(　　)

  A．合成氨工业、硫酸工业中均用到吸收塔这一设备

  B．玻璃、水泥的工业生产中均用到纯碱和石灰石作为原料

  C．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅

  D．绿色化学的核心思想是利用绿色植物治理环境污染