O óxido de alumínio (Al2O3) é um composto químico de alumínio e oxigénio. Também é conhecido como alumina, um nome usado frequentemente pelas comunidades mineira, de cerâmica e da ciência dos materiais.
O óxido de alumínio é o principal componente da bauxita, o principal minério de alumínio. Industrialmente, a bauxita é purificada em óxido de alumínio através do processo Bayer, e o óxido é depois convertido em alumínio metálico pelo processo Hall-Héroult.
As pedras preciosas rubi e safira são compostas principalmente por óxido de alumínio e as suas cores características são-lhes dadas por traços de impurezas.
Seu uso mais significativo é na produção do metal alumínio, embora seja usado como um abrasivo devido à sua dureza e como um material refratário devido a seu alto ponto de fusão.
Obtenção
A bauxita é constituída por Al2O3, Fe2O3, e SiO2. Estes compostos purificam-se no processo Bayer:
- Al2O3 + 3H2O + 2NaOH + calor → 2NaAl(OH)4
O Fe2O3 não é solúvel. O SiO2 dissolve-se como silicato Si(OH)62-. Após filtrado, o Fe2O3 é retirado. Quando o líquido proveniente do Método Bayer se resfria, o Al(OH)3 precipita enquanto o silicato continua em suspensão. Então:
- 2Al(OH)3 + calor → Al2O3 + 3H2O
O Al2O3 obtido é a alumina.
Propriedades
O óxido de alumínio é um óxido anfótero, reagindo tanto com ácidos quanto com bases.
O óxido de alumínio é responsável pela resistência às intempéries do alumínio metálico. O metal alumínio é muito suscetível ao oxigênio atmosférico e uma camada fina de óxido de alumínio se forma rapidamente na superfície exposta de metal. Essa camada o protege de oxidação mais profunda. A espessura e as propriedades da camada de óxido podem ser melhoradas por meio de um processo chamado de anodização.
O óxido de alumínio é um excelente isolador térmico e elétrico, mas tem uma condutividade térmica relativamente alta (30 Wm−1K−1) para um material cerâmico. Em sua forma cristalina, chamada coríndon, tem dureza suficiente para ser empregada como abrasivo e como componente de ferramentas de corte.
Óxido de alumínio em pó é frequentemente empregado como um meio para cromatografia.
Em agosto de 2004, cientistas norte-americanos em trabalho para a 3M desenvolveram uma técnica para formar uma liga de alumina e terra rara, produzindo um vidro bastante resistente.
O óxido de alumínio foi removido da lista de produtos químicos da EPA em 1988.