鋁的含氧化合物
铜臭 / 2022-07-30
1.氧化鋁Al₂O₃
金屬鋁的燃燒和氫氧化鋁或揮发酸的鋁盐的灼燒皆产生氧化鋁。它是一种白色无定形粉末，不溶于水，若程高温灼燒，也不溶于酸。刚玉是存在于自然界的结晶氧化鋁。它的硬度很高，仅次于金剛石和金刚砂(碳化硅)。一般氧化鋁晶体不适明，常含杂质，使之呈鲜明的顏色。紅宝石的紅色是由于极微量的氧化鉻，藍宝石的藍色則由于铁和鈦的氧化物。含少量磁铁矿的称剛玉粉，在高温电炉内熔化氫氧化鋁而产生的人工刚玉称为剛鋁石。人工的紅宝石和藍宝石已可大量的制造。刚玉和剛玉粉用作磨蝕剂和耐火材料，从氫氧化鋁制备氧化鋁，若不加强热，則所得产物可再吸水变回为氫氧化物或水合物，因而可用作吸水剂。
2.氫氧化鋁和水合氧化鋁
加氨或碱溶液于鋁盐溶液内則得一种无定 形凝胶状沉淀，所含水的分量不定，組成也不均匀。今統称这种沉淀为水合氧化鋁，无定形水合氧化鋁在溶液内靜置即逐漸轉变为结晶的偏氫氧化鋁AlO(OH)，温度加高，轉变較快。鋁盐与弱酸盐，如碳酸或乙酸盐溶液同煮，则偏氧氧化鋁与无定形水合氧化鋁同时生成。从鲳酸盐溶液内所得沉淀为正纸氧化鋁Al(OH)₃,例如通二氧化碳入鋁酸鈉溶液则得白色结晶的正氧氧化路沉淀:
2Na[Al(OH)₄]+CO₂=2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃+H₂O
正氨氧化鋁在自然界以水鋁矿形式存在，結晶的正氨氧化鋁，与无定形的水合氧化鋁不同，它难溶于酸，而且加热到100°C，也不脱水，若在密封管内，长时間加热，它即轉变为偏氫氧化鋁。鋁土矿是存在于自然界中的偏氫氧化鋁，在自然界中还有另一种晶形的偏氢氧化鋁矿石称为水鋁石。加热至420°C,水鋁石即脱水，而变为a-Al₂O₃,即刚玉。鋁土矿在300°C以下加热，先脱水变为γ-Al₂O₃,继續加热，最后变为a -Al₂O₃。表15-7列出氧化鋁和氫氧化鋁各种变体的生成和轉变。
氧氧化鋁是两性氨氧化物。它的酸式电离常数(作为一元酸)仅是4x10⁻¹³,碱式电离总常数(作为三元碱)是1x10⁻³³。作为碱，它与各种酸反应而生成盐。虽然纸氧化鋁的碱性較酸性为强，但它毕竟是很弱的碱。所以弱酸如H₂CO₃、H₂S、HCN,HNO₂等的鋁盐在水溶液内皆全部或大部为水所分解，氫氧化鋁与弱酸作用或者完全不生成盐或者生成破式盐。例如，以碳酸鈉与鋁盐的作用，生成的不是碳酸鋁而是氫氧化鋁。
2Al³⁺+3CO₃⁻⁻+3H₂O=2Al(OH)₃+3CO₂
氫氧化鋁也是一个弱酸，它不溶于氨溶液丙，特別是有銨盐存在以抑制氫氧离子时，但与碱金屬的氩氧化物反应而生成鋁酸盐，也是因为氫氧化鋁的酸性很弱，鋁酸盐的水解作用很强，二氧化碳就可使Al(OH)₃沉淀出来。
氫氧化鋁用于制备鋁盐和純氧化鋁。經适当处理的氢氧化鋁可用作吸附剂和离子交换剂。
3.鋁酸盐
金屬鋁或氫氧化鋁溶于碱内皆产生鋁酸盐，碱金屬的鋁酸盐皆可溶并有两种类型，M⁽ᴵ⁾[AlO₂]和M₃⁽ᴵ⁾[AlO₃]。在溶液内，鋁酸根离子必然与水秸合而形成如下式所表示的离子:
.
后一式的盐如Ca₃[AI(OH)₆]₂和Sr₃[AI(OH)₆]₂均經制得，晶体秸构也经测定，从而证明这种观念的正确性。二价金屬的无水偏鋁酸盐在自然界中有不少种存在，称为尖晶石类矿石，其租成为 M(AlO₂)₂式中M= Mg、Zn、Fe⁽ᴵᴵ⁾、Be。鈹的尖晶石Be(AlO₂)₂称为金缘宝石，是一种珍贵的矿石。在尖晶石的晶体内并沒有单个的[AIO₂]⁻璃子作为一-种秸构单位存在，而是每个鋁原子有六个氧原子环繞排列为八面体，每个氧原子周圍有三个鋁原子;鋁在氧的八面体内，二价金屬則在八面体之間。这类秸晶的无水鋁酸盐不受酸的使触，而水合鋁酸盐則易为酸所分解。水泥的一个主要組分是鈣的鋁酸盐。碱金屬的鋁酸盐溶液，若加以稀釋，氨氧化鋁即逐渐析出。
![2,2-双[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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