A hidratált alumínium-oxid típusai
A hidratált timföldet egyszerűen kristályvizes timföldként értjük. Általában különféle hidratált alumínium-oxidokat kalcinálnak, hogy vizet veszítsenek, hogy megfelelő alumínium-oxid kristályokat kapjanak. Ezért ez egy nagyon fontos timföld-prekurzor típus. A hidratált alumínium-oxid kémiai képlete Al2O3·nH2O, amely két kategóriába sorolható: kristály és gél (alacsony kristályos hidratált alumínium-oxid). A kristály kristályossága jobb, mint a gélé.
01 -- Kristályforma
A kristályok a saját szerkezetükben lévő vízmolekulák száma szerint timföld-trihidrátra és timföld-monohidrátra oszthatók.
Az alumínium-oxid-trihidrátnak (más néven alumínium-hidroxidnak) három kristályformája van: -Al2O3 3H2O (angol név: Gibbsite), -Al2O3 3H2O (angol nevén Bayerite) , Az új -Al2O{{10} }H2O (angol nevén Nordshandite).
Az alumínium-oxid-monohidrátnak (más néven alumínium-hidroxidnak) két kristályformája van: -AlOOH (angol neve Boehmite) és -AlOOH (angol neve Diaspore).
02 -- Gél típusa
A hidratált alumínium-oxid gél szerkezetében nem határozható meg a vízmolekulák száma, általában két típusa van: amorf gél (Amorphous) és gél típusú böhmit (más néven pszeudo-böhmit, PB-nek is nevezik).
Az elmúlt évtizedekben, mivel itthon és külföldön is vizsgálták a böhmit és az álböhmit, tulajdonságaik reprezentatívak, felhasználási területük igen széles. A következő kétféle hidratált alumínium-oxidot mutatjuk be részletesen.
Boehmite
A böhmit egyfajta hidratált, nem teljes kristályosodású alumínium-oxid, amely az ortorombikus rendszerhez tartozik és réteges szerkezetű. Minden egyes szerkezeti rétegben sok AlO6 oktaéderből áll, az oxigénionok köbökben, szorosan egymásra helyezve helyezkednek el az oktaéder csúcsaiban, az alumíniumionok az oktaéder közepén helyezkednek el, így kétrétegű szerkezetet alkotnak, és hidroxidok a réteges szerkezet felületén helyezkednek el. A rétegeket hidrogénkötések kötik össze.
A böhmitnek a következő előnyei vannak: viszonylag magas nullpont töltés és határfelületi szabad energia, viszonylag nagy porozitás és fajlagos felület, viszonylag jó diszpergálhatósági és peptizáló tulajdonságok stb. Főleg -Al2O3 előállításához használják nyersanyagként. Az elmúlt években népszerű alkalmazássá vált az új energiájú lítium akkumulátor-leválasztók területén.
Pszeudo-böhmit
A pszeudo-böhmit egyfajta finomszemcsés, hidratált alumínium-oxid, vékony, hajtogatott lamellával és nem teljes kristályosodással. Víztartalmú állapota viszonylag nagy pórustérfogatú tixotróp gél. és fajlagos felület. A pszeudo-böhmit 400-700 fokon egy ideig kalcinálható, hogy -Al2O3-ot kapjunk, míg 1100-1200 fokon kalcinálva nanoméretű -Al2O3 nyerhető.
A pszeudo-böhmit és a böhmit hasonló szerkezetű, és nincs közöttük határozott határ. Két fő különbség van köztük. Egyrészt a két szemcseméret és kristályintegritás eltérő, a böhmitszemcse nagyobb, a kristályosodás teljesebb; Másrészt a víztartalom más.
A pszeudo-diaszpórákban három különböző víztípus található, azaz a kolloid részecskék felületén van der Waals erő hatására adszorbeált felszíni víz, a kolloid részecskékkel hidrogénkötéssel kötődő rétegközi víz és a legszigorúbban kötődő kristályos víz. A böhmit azonban csak rétegközi szerkezetű vizet és kristályvizet tartalmaz, és nincs felületi adszorpciós víz. Ezért a pszeudo-böhmit hiányos kiszáradású böhmitnek is nevezik, gyakran a böhmit gyenge kristályosodásának tekintik, a fenti különbségek miatt, ami a kettő fizikai tulajdonságaiban és alkalmazásában nagy különbséget eredményez.