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紅寶石氧化鋁為什麼有顏色

發布時間: 2022-11-27 13:33:53

Ⅰ 紅寶石、藍寶石的主要成分是什麼

紅寶石和藍寶石的主要成分都是Al2O3(剛玉)。紅寶石呈現紅色是由於其中混有少量含鉻化合物;而藍寶石呈藍色則是由於其中混有少量含鈦化合物。 1900年,科學家曾用氧化鋁熔融後加入少量氧化鉻的方法,制出了質量為2g-4g的紅寶石。 現在,已經 能製造出大到10g的紅寶石和藍寶石。

Ⅱ 紅寶石的主要成分是什麼

紅寶石,指顏色呈現紅色或粉紅色的剛玉,天然的紅寶石非常稀少,因此被稱為「寶石之王」。紅寶石因其靚麗耀眼的顏色備受人們喜愛,它象徵熱情,愛情和美好。

紅寶石的主要成分是氧化鋁,是剛玉的一種,硬度非常大。但是由於天然紅寶石非常稀少,大多的紅寶石其實是人工合成的。影響紅寶石顏色的因素是鈦和鐵。而紅色來自鉻,含量一般在百分之0.1到百分之3之間,含量越高,顏色越鮮艷。鉻含量的比較少的紅寶石,呈現出的顏色則比較淺,為淺紅色、粉紅色等。

那這里也告訴大家鑒別紅寶石的方法,天然紅寶石和合成紅寶石的區別在於合成紅寶石的顏色均勻鮮艷,肉眼很難看出包裹體,但是天然紅寶石可以看到其中內裂。你學會了嗎?

Ⅲ 氧化鉻是綠色的,但是一旦剛玉(氧化鋁)中含有氧化鉻卻表現出紅色即紅寶石,為什麼

過渡金屬的價軌域之能階形式受配位基的影響很大,Cr2O3,與alfa-Al2O3可以說是等結構化合物,都是『剛玉(corunm)』的結構,氧離子形成面心立方排列,Cr(III)或Al(III)填放在其間之八面體洞中,換言之,Cr(III)或Al(III)都是六配位。

以『晶場論』來解釋八面體配位的Cr(III)之3d軌域能階,3d軌域會分裂成兩個能階,(3dxy,3dyz, 3dzx)在低能階,(3dx2-y2, dz2)在高能階。由於Cr(III)的電子組態是3d3,低能階的三個 d-軌域各填有一個電子,高能階的兩個 d-軌域是空的,看到的顏色是由於兩個能階差在可見光范圍,低能階的電子吸收可見光即躍遷至高能階的d軌域,Cr2O3是綠色,即此能階差的互補色。

紅寶石的成分主要是Al2O3,Cr(III)含量只有1%左右,Al(III)的離子半經是 67.5 pm,Cr(III) 的離子半經是 75.5 pm。要把Cr(III)擠在應該要放Al(III)的位置里,Cr(III)受到的O2-的晶場壓縮,兩個d軌域的能階差變大,我們看到的互補色就變成紅色了。

Ⅳ 綠色翡翠,祖母綠和紅寶石都由三氧化二鉻致色,為什麼顏色會不一樣

紅寶石:主要成分是氧化鋁(Al2O3),
紅色來自鉻(Cr)。

翡翠:以硬玉為主,次為綠輝石、鈉鉻輝石、霓石、角閃石、鈉長石等。
綠色:由鉻、鈦、鐵等元素類質同象替代所致

其實 至色成因 還是不太一致的
這不難理解

Ⅳ 氧化鋁是什麼狀態 什麽顏色

氧化鋁
概要
氧化鋁通常稱為「鋁氧」,是一種白色粉狀物,熔點為2050℃,沸點為3000℃,真密度為3.6g/cm3.
它的流動性好,不溶於水,能溶解在熔融的冰晶石中.它是鋁電解生產的中的主要原料.
名稱 氧化鋁;剛玉;白玉;紅寶石;藍寶石;剛玉粉;corunm
化學式 Al2O3
外觀 白色晶狀粉末或固體
物理屬性
式量 101.96 amu
熔點 2303 K
沸點 3250 K
密度 3.97 kg/m..
晶體結構 三方晶系 (hex)
熱化學屬性
ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol
ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol
S0liquid,1 bar 67.24 J/mol•K
S0solid 50.9 J/mol•K
安全性
食入 低危險
吸入 可能造成刺激或肺部傷害
皮膚 低危險
眼睛 低危險
在沒有特別註明的情況下,使用SI單位和標准氣溫和氣壓.
氧化鋁是鋁和氧的化合物,分子式為Al..O...在礦業、制陶業和材料科學上又被稱為礬土.
制備
強熱氫氧化鋁,可得無定形之白色氧化鋁粉末.2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O
用途
1.紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其它雜質而呈現不同的色澤.紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍寶石則含有氧化鐵及氧化鈦而呈藍色.
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高.工業上,鐵鋁氧石經由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉變為鋁金屬.
3.氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因.純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應,生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露於空氣中鋁表面.這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續氧化.這層氧化物薄膜的厚度和性質都能通過一種稱為陽極處理(陽極防腐)的處理過程得到加強.
4.鋁為電和熱的良導體.鋁的晶體形態金剛砂因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具.
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物.
6.2004年8月,在美國3M公司任職的科學家開發出以鋁及稀土元素化合成的合金製造出稱為transparent alumina的強化玻璃.
資料剛玉粉硬度大可用作磨料,拋光粉,高溫燒結的氧化鋁,稱人造剛玉或人造寶石,可制機械軸承或鍾表中的鑽石.氧化鋁也用作高溫耐火材料,制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等,氧化鋁也是煉鋁的原料.煅燒氫氧化鋁可製得γ-Al2O3.γ-Al2O3具有強吸附力和催化活性,可做吸附劑和催化劑.剛玉主要成分α-Al2O3.桶狀或錐狀的三方晶體.有玻璃光澤或金剛光澤.密度為3.4.1g/cm3,硬度9,熔點2000±15℃.不溶於水,也不溶於酸和鹼.耐高溫.無色透明者稱白玉,含微量三價鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價鐵、三價鐵或四價鈦的顯藍色稱藍寶石;含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉.可用做精密儀器的軸承,鍾表的鑽石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體.色彩艷麗的可做裝飾用寶石.人造紅寶石單晶可制激光器的材料.除天然礦產外,可用氫氧焰熔化氫氧化鋁製取.
氧化鋁化學式Al2O3,分子量101.96.礬土的主要成分.白色粉末.具有不同晶型,常見的是α-Al2O3和γ-Al2O3.自然界中的剛玉為α-Al2O3,六方緊密堆積晶體,α-Al2O3的熔點2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶於水、酸或鹼.γ-Al2O3屬立方緊密堆積晶體,不溶於水,但能溶於酸和鹼,是典型的兩性氧化物.
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
氧化鋁制備及應用:
1、α型晶體結構為主體的氧化鋁被膜製造方法、α型晶體結構為主體的氧化鋁被膜和含該被膜
2、α型氧化鋁粉末的製造方法
3、α-氧化鋁粉末的製造方法及其由該方法得到的α-氧化鋁粉末
4、α-氧化鋁粉末及其生產方法
5、α-氧化鋁粉末及其製造方法
6、α-氧化鋁及其製造方法
7、α-氧化鋁粒料的制備方法
8、α-氧化鋁納米粉的制備方法
9、α-氧化鋁細粉及其製造方法
10、α一氧化鋁粉末的製造方法
11、β-氧化鋁的制備方法
12、γ-氧化鋁的制備方法
13、θ-氧化鋁就地塗覆的整體式催化劑載體
14、拜爾法聯合生產氧化鋁和鋁酸鈣水泥的方法
15、拜爾法生產氧化鋁過程中紅泥水懸浮液的流體化工藝
CAS No.:1344-28-1

Ⅵ 剛玉。紅寶石。瑪瑙。分子篩。這四種物質的主要成分是什麼

剛玉:名稱源於印度,系礦物學名稱。剛玉Al2O3的同質異像主要有三種變體,分別為α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。剛玉硬度僅次於金剛石。
剛玉主要用於高級研磨材料,手錶和精密機械的軸承材料。作為激光發射材料的紅寶石系人造晶體。紅寶石和藍寶石都屬於剛玉礦物,除星光效應外,只有半透明-透明且色彩鮮艷的剛玉才能做寶石。紅色的稱為紅寶石,而其他色調的剛玉在商業上統稱藍寶石。
瑪瑙:主要成分為二氧化硅,由於與水化二氧化硅(硅酸)交替而常重復成層。因其夾雜氧化金屬,顏色可從極淡色以至暗色。用鐵、鈷、鎳等鹽類,任它們自然滲透於硅酸凝膠中,能人工製成"瑪瑙",天然瑪瑙可能亦是在相似情形下生成的。

分子篩:一種水合硅鋁酸鹽或天然沸石,自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質稱為沸石,人工合成的沸石也稱為分子篩。

圖1 A型分子篩的主要結構

分子篩的化學組成通式為:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金屬離子(人工合成時通常為Na),n代表金屬離子價數, x代表SiO2的摩爾數,也稱為硅鋁比,p代表水的摩爾數。分子篩骨架的最基本結構是 SiO4和AlO4四面體,通過共有的氧原子結合而形成三維網狀結構的結晶。

Ⅶ 氧化鋁是什麼顏色

白色的。純鋁在空氣中不穩定,容易和空氣中的氧氣反應,變成緻密的氧化層,防止鋁繼續被氧化,這就是鋁器不容易生銹的原因。純鋁是銀白色的,反應時會變得灰白,直到反應結束,整個表面變成白色的氧化鋁保護層。

氧化鋁用途

1、紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其它雜質而呈現不同的色澤,藍寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍色。

⒉在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業上,鐵鋁氧石經由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉變為鋁金屬。

⒊鋁與空氣中的氧氣反應,生成一層緻密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露於空氣中鋁表面。

⒋鋁為電和熱的良導體。氧化鋁的晶體形態因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具。

⒌氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。

Ⅷ 氧化鋁什麼顏色

白色的。純鋁在空氣中不穩定,容易和空氣中的氧氣反應,變成緻密的氧化層,防止鋁繼續被氧化,這就是鋁器不容易生銹的原因。

純鋁是銀白色的,反應時會變得灰白,直到反應結束,整個表面變成白色的氧化鋁保護層。

性狀:難溶於水的白色固體,無臭、無味、質極硬,易吸潮而不潮解(灼燒過的不吸濕)。

氧化鋁是典型的兩性氧化物,(剛玉是α形屬於六方最密堆積,是惰性化合物,不溶於酸鹼耐腐蝕 ),能溶於無機酸和鹼性溶液中,幾乎不溶於水及非極性有機溶劑;相對密度(d204)4.0;熔點2050℃。

(8)紅寶石氧化鋁為什麼有顏色擴展閱讀:

氧化鋁含有元素鋁和氧。若將鋁礬土原料經過化學處理,除去硅、鐵、鈦等的氧化物而製得的產物是純度很高的氧化鋁原料,Al₂O₃含量一般在99%以上。礦相是由40%~76%的γ- Al₂O3和24%~60%的α- Al₂O₃組成。γ- Al₂O₃於950~1200℃可轉變為α- Al₂O₃,同時發生顯著的體積收縮。

和酸反應:

Al₂O₃+ 6HCl = 2AlCl₃+ 3H₂O

Al₂O₃+ 6H⁺= 2Al³⁺+ 3H₂O

和熔融的鹼反應:

Al₂O₃+ 2NaOH== 2NaAlO₂(偏鋁酸鈉) + H₂O

和鹼溶液反應:

Al₂O₃+ 2NaOH +3H₂O = 2Na[Al(OH)₄](四羥基合鋁酸鈉)

也可以簡寫為:Al₂O₃+2OH-=2AlO₂-(偏鋁酸根離子)+H₂O

Ⅸ 科普:氧化鋁,剛玉,紅寶石和藍寶石的區別

氧化鋁、剛玉、紅寶石和藍寶石雖然名稱各異,其形態、硬度、性質、用途也不相同,貴賤更是相距甚遠,但是它們的化學成份卻完全相同,皆是氧化鋁.
一.氧化鋁
純凈的氧化鋁是白色無定形粉末,俗稱礬土,密度3.9-4.0g/cm3,熔點2050℃、沸點2980℃,不溶於水,氧化鋁主要有α型和γ型兩種變體,工業上可從鋁土礦中提取.
鋁土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎後用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過濾去掉殘渣,將濾液降溫並加入氫氧化鋁晶體,經長時間攪拌,鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉澱;將沉澱分離出來洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環利用.此法由奧地利科學家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發明,時至今日仍是工業生產氧化鋁的主要方法,人稱「拜耳法」.
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點、沸點很高.α型氧化鋁不溶於水和酸,工業上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用於制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料;還用於生產現代大規模集成電路的板基.
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水製得,工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結構中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶於水,能溶於強酸或強鹼溶液,將它加熱至1200℃就全部轉化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質,每克的內表面積高達數百平方米,活性高吸附能力強.工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用於色層分析;在實驗室是中性強乾燥劑,其乾燥能力不亞於五氧化二磷,使用後在175℃以下加熱6-8h還能再生重復使用.
目前世界上用拜耳法生產的氧化鋁要佔到總產量的90%以上,氧化鋁大部分用於制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.
二.剛玉
自然界天然存在的α型氧化鋁晶體叫做剛玉,常因含有不同的雜質而呈現不同的顏色.剛玉一般呈帶藍或帶黃的灰色,有玻璃或金剛光澤,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,僅次於金剛石和碳化硅,能耐高溫.含有鐵的氧化物的剛玉砂叫金剛砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用於制各種研磨紙、砂輪、研磨石,也用於加工光學儀器和某些金屬製品.
因天然剛玉產量供不應求,工業上常將純α型氧化鋁粉末在高溫電爐中燒結製成人造剛玉,也稱電熔剛玉.它能耐1800℃以上的高溫,是製造高級特殊耐火材料的原料,有高溫下機械強度大,抗熱震性好,抗侵蝕性強,熱膨脹系數小等特點,用於制火箭發動機燃燒室內襯、噴咀,雷達天線保護罩,原子能反應堆材料,高級高頻絕緣陶瓷,冶煉純金屬和合金的坩堝,高溫發熱原件,熱電偶保護管,各種高溫爐的爐襯等.人造剛玉還用於制精密儀表軸承和金屬絲的拉絲模具.我國自1958年起就能產生人造剛玉了.
三.紅寶石和藍寶石
混有少量不同氧化物雜質的優質剛玉就是大名鼎鼎的紅寶石和藍寶石,是製作名貴首飾的材料,其微粒可制精密儀表和手錶的軸承.
紅寶石是天然產的透明紅色剛玉,顏色從淡玫瑰紅至深胭脂紅,有的還略帶紫色色調,有的有星光,以呈鴿子血紅色最具有商業價值.紅色是晶體中含少量氧化鉻之故.紅寶石是寶石中的珍品,七月生辰石.紅寶石英語為Ruby,源出拉丁語r意為紅色,硬度為9,密度常為4g/cm3,有金剛光澤.天然紅寶石重量達1克拉的不多,超過5克拉已屬罕見,世界上每年開採的紅寶石其中品質最優者僅佔千分之一.世界天然紅寶石迄今發現最大的重3450克拉產自緬甸,世界著名的巨大星光紅寶石重138.7克拉,著名的鴿血紅寶石重55克拉.世界紅寶石最有名的產地是緬甸曼德拉的東北部,還有泰國、斯里蘭卡、柬埔寨.1973年在非洲肯亞的恩干加,1978年在澳大利亞中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯擔的罕薩先後發現大型紅寶石礦藏,以上發現被譽為70年代世界紅寶石礦三大發現.我國紅寶石主要產地為雲南

Ⅹ 為什麼寶石是五顏六色的

01 寶石主要成分都是氧化鋁,但由於它們所含其他金屬的種類和含量不同,使得寶石含有的其他金屬化合物不同。寶石中含有的金屬化合物,會吸收光線里的一部分有色光,而把沒有被吸收的光反射出來,所以,寶石就呈現出各種各樣的顏色。除此之外,還有一些寶石的顏色是由於其內部原子排列的差異造成的。

寶石,顏色鮮艷絢麗,光彩燦爛,質地細膩堅韌,透明度高,有特殊的色澤,自古以來就被人們認為是神聖而珍貴的物品。在古印度,人們認為紅寶石是上天流下的血凝結而成的,因此紅寶石在印度就成為貴重的裝飾品;在古羅馬,人們把藍寶石看成是最神聖的。

這一切都體現了寶石在人們心目中的地位。現在,寶石仍是人們重要的裝飾品之一。寶石究竟是什麼?它為什麼有五顏六色呢?通過分析,人們知道:寶石其實是石頭,地質學上叫做礦物或岩石。在地殼運動中,它們是經過長期的高溫高壓作用而形成的,混雜在各種岩石中,是礦物結晶較好的礦石。

那麼它的顏色又是怎麼一回事呢?原來,寶石五彩繽紛的原因是裡面含有一些金屬元素。而寶石的主要成分(包括紅寶石、藍寶石、綠寶石等)都是氧化鋁,由於它們所含其他金屬的種類和含量不同,使得寶石的顏色有較大的差異。如紅寶石中含有金屬鉻,一些綠寶石裡面含有銅,有些紅瑪瑙裡面含有鐵。

這些寶石中含有的金屬化合物,會吸收光線里的一部分有色光,而把沒有被吸收的光反射出來,所以,寶石就呈現出各種各樣的顏色。當然除了上述原因外,還有一些寶石的顏色是由於它們內部的原子排列的差異造成的。現在,隨著科學技術的發展,人們已經可以用人工方法生產寶石,以滿足人們對寶石的需求。

如人們把鋁礬土、煤炭和鐵屑的混合物放入電弧爐中高溫熔融,可製得氧化鋁,再讓它慢慢冷卻結晶,就製得人造剛玉。如果在氧化鋁中摻進少量鉻,就成了紅寶石;摻進少量的氧化欽、氧化鐵等,就成了藍寶石;摻進氧化鎳,則變成了黃寶石。這些人造寶石完全可以同天然寶石媲美。

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