Material Al2O3
Densidad g/cm³ 3,80
Resistencia flexión Kg/cm² 340
Resistencia Kg/cm² 2200
comprensión
Modulo de Young Kg/cm² 3.4x10-
Dureza HV10 1350
Coef. Expansión 10 C ¹ 7,9
térmica
Conductividad W/mK 24
térmica
TIPOS DE ALUMINA
-Alumina activada o adsorbente
La alumina activada es una forma porosa y adsorbente que se produce calentando
los hidratos a temperatura superficie para expulsar la mayor parte del agua
combinada. Es necesario regular el calentamiento, pues si la temperatura es
demasiado alta no se obtiene la extensión máxima de superficie. La sustancia
comercial viene en granos gruesos, en terrones, bolas y tabletas de diversos
tamaños.
Una de las aplicaciones más importantes que tienen estas sustancias es la
desencadenacion de gases y líquidos. La alumina activada tiene la propiedad de
secar el aire hasta dejarle muy poca humedad. Los experimentos efectuados por
el National Bureau of Standards indican la potencia de diversas desecantes.
La alumina activada es un material con buenas propiedades de adsorción de
fluoruros del agua y constituyen el material adsorbente mas usado para este fin.
Los tipos muy adsorbentes o aluminas activadas se expanden en forma granular y
de tabletas de tamaño apropiado para lechos catalizadores fijos. La magnitud de
su superficie depende del método de preparación y del grado de activación. Las
formas comerciales tienen entre 100 y 400m2 de área por gramo. La mayoría de
los tipos contienen carbonato sódico como impureza, pero en algunas variedades
solo llega al 0.1% o menos. Algunas aluminas activadas tienen resistencia
excepcional al calor y conservan su área a 800°C.
Se emplean las aluminas activadas en reacciones de deshidratación, como la
conversión de alcohol etílico en etileno, y en otras reacciones en que el agua es el
reactante o el producto.
Esta clase de alumina tiene actividad para muchas otras reacciones; por ejemplo:
la descomposición pirogenada (cracking), isomerización, deshidrogenacion,
desfluoración y desulfuración. Son tan estrictos los requisitos de un catalizador
eficaz, que rara ves se ajusta a ellos un solo compuesto, y muchos catalizadores
comerciales son mezclas de 2 o mas sustancias; la alumina activada es una
sustancia útil que entra en muchas de esas composiciones. Se suele emplear para
conseguir gran área, más estabilidad, forma física más conveniente y bajo costo.
Los óxidos de molibdeno, cromo y vanadio que impregnan la alumina activada son
buenos catalizadores de la deshidrogenacion, como en la conversión de butano en
butadieno, así como la deshidrogenacion ciclizante, fuente de tolueno y otros
hidrocarburos aromáticos. Los metales de actividad catalítica, como el níquel, el
Hierro, cobalto y platino, se emplean con soporte de alumina con el fin de elevar
su potencia de hidrogenación y de síntesis.
Desafortunadamente la alumina activada no se produce en el país y su adquisición
resulta prohibitiva para algunas aplicaciones como las de salud publica.
-Alfa Alumina (a, corindón)
La alumina se usa principalmente para la obtención de aluminio metálico, para lo
cual debe de ajustarse a ciertas normas de pureza, con propiedades físicas
adecuadas para la reducción
electrolítica. A cause de la gran proporción de
alumina que contiene la bauxita, y de que se puede refinar económicamente, esta
es la principal sustancia comercial de que se obtiene esta alumina. El proceso
Bayer, generalmente se emplea para la refinación de la Bauxita. Se produce a-
Alumina sin otras fases cristalinas cuando por varias horas se calienta cualquiera
de las aluminas hidratadas puras o ?-Alumina a 1250°C o mas.
Esta variedad de alumina tiene multitud de aplicaciones en la industria y se
producen diversas calidades conforme la necesidad. Uno de los caracteres
notables de la a-Alumina es su dureza, 9 de la escala de Mohs; por consiguiente,
puede servir bien como abrasivo.
Entre otras aplicaciones de la a-Alumina son de mencionar su empleo para lechos
en el tratamiento de aceros especiales de aleación, como fundente en la fusión de
aceros especiales, componente de vidrios de poca dilatación térmica y de
vidriados para porcelana y como materia prima para la fabricación de porcelanas
dentales. Con poca proporción de carbonato sódico se usa como material
refractario para aisladores eléctricos, en los que conviene que no halla carbonato.
-Alumina tabular
La alumina tabular es una variedad porosa de poca área, que conserva su
porosidad a temperaturas comprendidas en el intervalo de fusión de la alumina. En
vista de su gran estabilidad, se recomienda como portador de agentes activos en
reacciones en que no es necesaria gran superficie. Las reacciones de oxidación
son de esta índole; por ejemplo: se puede convertir naftaleno en anhídrido ftálico
sobre alumina o algún catalizador con soporte de alumina. La alumina tabular se
obtiene en variedades con menos de 0.05% de carbonato sódico. La gran pureza
y estabilidad de esta clase de alumina la hace adecuada como material inerte para
intercambio de calor o reserva de calor a reservas catalizadas. Bolas de alumina
tabular calentadas a alta temperatura por combustión superficial se usan en el
cracking térmico de gases de hidrocarburos para la obtención de olefinas.
La alumina tabular se prepara calentando alumina calcinada por el proceso Bayer,
a temperatura no mucho menor del punto de fusión, y tiene la forma cristalina del
corindón. Se obtiene en tamaños que varían desde terrones de unos 25mm hasta
polvo pasado por el tamiz numero 300. Por
razón de su punto de fusión
relativamente alto, de su poca contracción y su inercia química, esta alumina es
conveniente como materia refractaria para altas temperaturas.
Tiene mucha aplicación en la fabricación de ladrillos de alta calidad y formas para
hornos de fusión de metales, tanques de vidrio, boquillas de quemadores y usos
similares en rudas condiciones de servicio. La alumina tabular es un material
Excelente para cuerpos de aisladores eléctricos para la industria del radio y para
cuerpos de aisladores de bujías de encendido para aeroplanos y automóviles.
Se usan también como portador de catalizadores cuando es indispensable la
estabilidad a altas temperaturas. Aunque se emplea alumina refinada para
cuerpos refractarios, se hacen ladrillos refractarios y otras formas de alumina
menos pura.
-Beta Alumina (ß)
Hay referencias de una forma llamada ß-Alumina, pero Ridgway y sus
colaboradores observaron que esta alumina solo se forma en presencia de un
álcali; por consiguiente, es esencialmente un aluminato cuya composición
aproximada es Na2O.11Al2O3 o Na2.O12Al2O3.
-Gama Alumina (?)
Cuando se calienta a temperatura suficientemente alta los trihidratos de alumina o
el alfa-monohidrato, pierden su agua combinada, y a 900°C. Se forma una nueva
variedad cristalina de alumina llamada ?-Alumina. Calentando la alumina a mas de
1000°C., se convierte en a-Alumina. En consecuencia la ?-Alumina es una forma
cristalina intermedia del oxido. La formación de la
?
-Alumina en la descomposición
de un hidrato es progresiva, y la imagen de difracción de los rayos X cambia en
complejidad y precisión de líneas al aumentarse la temperatura de calentamiento.
En la literatura se mencionan las aluminas gamma, gamma´ y algunas otras
variedades de gamma o aluminas afines. La creciente perfección de la estructura
cristalina de la ?-Alumina por la acción del calor, tiene relación intima con el
crecimiento de los cristalinos. En determinadas condiciones de formación,
particularmente con tensión de más de 100V, el recubrimiento anódico formado
Sobre el aluminio contiene ?-Alumina, según indican las imágenes de refracción
de rayos X.
-Aluminas hidratadas
Los precipitados que se forman cuando se tratan soluciones de sales de aluminio
con iones hidroxilos contienen proporción variable de agua y se pueden
representar con la formula AL2O3Xh2o. Ello no obstante, hay varias aluminas
hidratadas que dan imágenes de rayos x bien definidas; son los monohidratos alfa
y beta y los trihidratos alfa y beta, según la terminología introducida por Edwards.
Esta sustancia se conoce también en la literatura con el nombre de hidróxidos de
aluminio. En este caso se suele asignar al trihidrato, la formula al(OH)3; el
monohidrato se denomina también hidroxioxido con la formula alo(OH). En la
industria, se dan al trihidrato de alumina las denominaciones “Hidrato de Aluminio”
y “Trihidrato de Aluminio” que no son correctas.
El monohidrato de alfa alumina es un componente de muchas bauxitas, de las que
son representaciones típicas las bauxitas francesas.
Se forma rápidamente calentando el alfa trihidrato en solución acuosa diluida de
álcali a temperatura de unos 200°C. El monohidrato preparado de esta manera
tiene de ordinario cristales sumamente finos, da al tacto sensación parecida a la
Del talco y embadurna el vidrio.
Su densidad aparente es muy baja, hasta de 80
gramos /dm3.
La conversión de alfa trihidrato en alfa monohidrato se efectúa lentamente
calentando y dejando envejecer suspensiones de los trihidratos en álcali diluida a
temperaturas algo menores a los 100°C. Por lo general, se forma algo de
monohidrato cuando se expulsa el agua combinada del trihidrato por
calentamiento en aire a temperaturas de 300 a 400Cuando se calienta el alfa
monohidrato a unos 450°C pierde rápidamente el agua combinada y por lo común
se observa una detención térmica a esa temperatura en la curva de calentamiento.
El monohidrato se disuelve con menos facilidad en acido y álcali que el trihidrato.
El monohidrato de beta alumina se halla en la naturaleza en forma de mineral
diásporo, que suele estar contaminado con arcilla y otros minerales y es difícil de
obtener en forma pura. Según Laubengayer y Weisz, el diásporo se forma
lentamente calentando gama alumina o alfa monohidrato en agua a presión, a
unos 400°C, en presencia de cristales de diásporo que sirven de núcleo.
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