懂这些化学知识，我们也能制备宝石了！

1、α-Al2O3自然界存在的刚玉为α－Al2O3，它的晶体属于六方紧密堆积构型，6...



1、α-Al2O3

自然界存在的刚玉为α－Al2O3，它的晶体属于六方紧密堆积构型，6个氧原子围成一个八面体，在整个晶体中有2/3的八面体孔穴为Al原子所占据。



由于这种紧密堆积结构，加上晶体中Al3+离子与O2-离子之间的吸引力强，晶格能大，所以α－Al2O3的熔点(2288±15K)和硬度(8.8)都很高。它不溶于水，也不溶于酸或碱，耐腐蚀且电绝缘性好，用作高硬度材料、研磨材料和耐火材料。天然的或人造刚玉由于含有不同杂质而有多种颜色。例如，合微量Cr(Ⅲ)的呈红色，称为红宝石；含有Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的称为蓝宝石；含少量Fe3O4的称为刚玉粉。将任何一种水合氧化铝加热至1273K以上，都可以得到α－Al2O3。工业上用高温电炉或氢氧焰熔化氢氧化铝以制得人造刚玉。








2、γ-Al2O3

在温度为723K左右时，将Al(OH)3、偏氢氧化铝AlO(OH)或铝铵矾(NH4)2SO4·Al2(SO4)2·24H2O加热，使其分解，则得到γ－Al2O3。这种Al2O3不溶于水，但很易吸收水分，易溶于酸。把它强热至1273K，即可转变α－Al2O3。γ－Al2O3的粒子小，具有强的吸附能力和催化活性，所以又名活性氧化铝，可用作吸附剂和催化剂。

3、β-Al2O3

还有一种β-Al2O3，它有离子传导能力(允许Na+通过)，以β-铝矾土为电解质制成钠－硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大，能进行大电流放电，因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠，正极为多硫化钠（Na2Sx），电解质为β－铝矾土(钠离子导体)其电池反应为：

正极    2Na++ xS + 2e-
Na2Sx

负极        2Na2Na
++ 2e-

总反应： 2Na + xSNa
2Sx

这种蓄电池使用温度范围可达620～680K，其蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3～5倍。用β－Al2O3陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱，有产品纯度高，公害小的特点。

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