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アルミナ(酸化アルミニウム、Al2O3)を溶かしたいのですが良い方法を御存知のかたいませんか?
書物によると酸でもアルカリでも溶けにくい、とあるのですが・・・。

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A 回答 (3件)

>アルミナが溶けるという解釈でよいでしょうか?


ミズガラスに漬いては.溶かし方を聞いているだけで「とけるかとけないか」と聞かれたらば「わからない」と答えます。

というのは.「酸化アルミ」にも色々酒類があり(水酸化アルミと酸化アルミと珪酸塩の混合の度合い.含水立....).反応が異なります。あるものはすぐに溶剤(鉛・ホウ素・ミズガラス等)に溶けますが.あるものは溶けません(不純物とか結晶構造とか海面活性とか粒子径の影響)。やってみなければわからない世界です(ミズガラスの製造においては溶けないものを炉別します)。お使いになっているアルミナの酒類によってはまったく溶けないことも考えられます。

酸化アルミでスピネルを作ることをしましたが.スピネルにまで反応するのは1割に満たない反応もありました。

反応条件については.ミズガラスの製法を参考にしてください。かなり古いケミアブでさかのぼる必要があります。
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この回答へのお礼

わかりました。
何度も御回答をいただき有難うございました。

お礼日時:2005/01/26 17:24

>で煮るとアルミナが溶けるのでしょうか?


溶けると聞いています。
>もう少し詳しく教えていただけませんか。
ミズガラスとアルミナ(水酸化アルミ)を混ぜてオートクレーブで加熱。圧力はたしか数10気圧で低いです。
温度が忘れました。200か300度くらいだったかと思います。

この回答への補足

早速の御回答有難うございます。
質問ばかりで申し訳ありませんが、「アルミナ(水酸化アルミ)」とありますが、これはアルミナ(酸化アルミ)でも水酸化アルミでも同じということでしょうか?
つまり、ミズガラスと酸化アルミ(Al2O3)を混ぜて、高圧で温度を上げると、アルミナが溶けるという解釈でよいでしょうか?

補足日時:2005/01/24 08:57
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解けにくいので.普通は水酸化アルミを使います。



鉛は細菌はやらないので.
燐酸+(ホウ酸+炭酸ソーダ+珪酸)(普通はアルカリガラスを使います)で500-600度でフリットを作ります。フリットの調整を注意してアルカリを多くすると水溶性がでてきます。
できたフリットをふっ酸や熱硝酸+劉さんで溶かします。

水ガラスで煮るという方法もありますが.たしか.加圧が必要だったかと思います。

この回答への補足

回答をいただき有難うございます。
ですが、よく意味がわからないのですが…。
水ガラスで煮るとアルミナが溶けるのでしょうか?
もう少し詳しく教えていただけませんか。

補足日時:2005/01/21 17:11
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QAl(OH)3 は強塩基に溶けると聞いたのですが。。。

Wikipediaでこんなことが書いてありました。
*******************************
アルミニウムは両性金属で、酸にもアルカリにも溶解する。アルカリ性の水溶液では、以下の反応によって水が還元されて水素を発生する。
6 OH- + 2 Al + 6 H2O → 6 OH- + 2 Al(OH)3 + 3 H2
ただし、生成する水酸化アルミニウムの溶解度積 ([Al3+][OH-]3) は 1.92 × 10-32 であり、ほとんど水に溶解しない。したがって、薄いアルカリでは皮膜が発生して反応が止まる。しかし、強アルカリ条件では水酸化アルミニウムが次式によって水溶性のアルミン酸を形成するため、反応は表面のみでなく内部まで進行する。
OH- + Al(OH)3 + 2 H2O → [Al(OH)4(H2O)2]-
******************************

最後のアルミン酸を形成する最後の反応は強アルカリ条件とありますが、pHでいうと実際どのぐらいなのでしょうか??教えてください。お願いします。

Wikipediaでこんなことが書いてありました。
*******************************
アルミニウムは両性金属で、酸にもアルカリにも溶解する。アルカリ性の水溶液では、以下の反応によって水が還元されて水素を発生する。
6 OH- + 2 Al + 6 H2O → 6 OH- + 2 Al(OH)3 + 3 H2
ただし、生成する水酸化アルミニウムの溶解度積 ([Al3+][OH-]3) は 1.92 × 10-32 であり、ほとんど水に溶解しない。したがって、薄いアルカリでは皮膜が発生して反応が止まる。しかし、強アルカリ条件で...続きを読む

Aベストアンサー

pHでいうと9~10ですね。

http://wwwsoc.nii.ac.jp/cssj2/seminar1/section02/fig5
http://www.soes.soton.ac.uk/staff/pmrp/GY102/module4/m4f2.GIF
http://sti.srs.gov/fulltext/tr2000146/image326.gif

シュライバー無機化学(上)の図5・8(p.275)も参考になると思います。
http://webcatplus-equal.nii.ac.jp/libportal/DocDetail?txt_docid=NCID%3ABN14110250

Q酸化アルミニウムと水酸化ナトリウムの反応について詳しく教えていただけませんか?

こんにちは。

両性酸化物である酸化アルミニウムと水酸化ナトリウムの反応式として
①Al(3+) + 8OH(-) → 2[Al(OH)4](-)
②3O(2-) + 3H2O → 6OH(-)
③Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

が与えられたのですが、なぜ水酸化ナトリウムとの反応でなくてはならないのかという点で、この反応の本質が分かりません。

②式で酸素イオンがH2Oから電子を奪い倍の物質量の水酸化物イオンが生成していますが、この反応は一般に酸化物の酸素イオンと水との反応ですよね?
だとすればこの反応式全体は酸化アルミニウムと水との反応となって、生成した水酸化物イオンと余ったアルミニウムイオンによって錯イオンが形成されるという反応になるのではないのかと思ったのです。

この反応の意図といいますか、本質的なところはどこにあるのでしょうか
酸化アルミニウムと水の反応という実験ではいけないのでしょうか?

ところで酸化アルミニウムは水中で電離しますか?
この点も関係しているのでしょうか…?

どうかよろしくお願いします。

こんにちは。

両性酸化物である酸化アルミニウムと水酸化ナトリウムの反応式として
①Al(3+) + 8OH(-) → 2[Al(OH)4](-)
②3O(2-) + 3H2O → 6OH(-)
③Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

が与えられたのですが、なぜ水酸化ナトリウムとの反応でなくてはならないのかという点で、この反応の本質が分かりません。

②式で酸素イオンがH2Oから電子を奪い倍の物質量の水酸化物イオンが生成していますが、この反応は一般に酸化物の酸素イオンと水との反応ですよね?
だとすればこの反応式全体は酸化アルミニ...続きを読む

Aベストアンサー

アルミニウムは中性の水中では表面に酸化アルミニウムの不働態皮膜を形成して腐食は進行しません。
ただしpHの影響を受け、酸性領域や塩基性領域では酸化皮膜が壊されて腐食が進行します。
この場合は塩基領域ですが、水酸化ナトリウムのような強塩基の場合、
①の反応が起こりアルミは水溶液に溶けてしまいます。
表面の酸化アルミニウムは、
③の反応でNa[Al(OH)4]になりますがこの物質は強塩基水溶液中に存在していて固体として単離は難しいです。

①②③は、酸化アルミニウムの強塩基(水酸化ナトリウム)溶液中での性質を表したものです。

Q水酸化アルミニウムが溶解・・・

質問です。
水酸化アルミニウムは、塩酸にも水酸化ナトリウムにも溶解するということを知りました。
塩酸に溶けるのはAgCl3とH2Oになるからだ、ということはわかったのですが、水酸化ナトリウムになぜ溶けるのか、その仕組みがよくわかりません。

どなたかわかる方いらっしゃいましたら教えてください。
お願いしますm(_ _)m

Aベストアンサー

 Al は原子番号 13 で「1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 1」の電子配置を持っています。この 3s の2個と 3p の1個の電子で3個の sp3 混成軌道を作り,酸素(OH)との結合を行なっています。

 そのため,Al には 3p 軌道が1個カラの状態で存在します。このカラの軌道は適当な孤立電子対を持つ原子(原子団)が存在すれば,それの孤立電子対を受け入れて新たな結合を作る事ができます。

 で,OH- イオンはその様な孤立電子対を持っていますので,Al との間に結合が生じて Al[(OH)4](-) という錯イオンができます。

 その結果,水酸化アルミニウムは水酸化ナトリウムにも溶解する事ができます。

Qリン除去について

リン酸を酸化アルミニウム(Al2O3)で除去するとしたら酸化アルミニウム1グラムに対してどれぐらいのリン酸が除去できますか?できれば,効率も知りたいのです。

Aベストアンサー

酸化アルミニウムは吸着剤だったんですね。
教えていただきました参考URLの参考文献(※)を見てみました。詳しくは文献を見てほしいのですが、ポイントは

・活性アルミナなどは次の反応でリンを選択的に吸着する。
Al2O3・3H2O +2H2PO4- → 2AlPO4 +2OH- +4H2O

・最近、活性アルミナに硫酸アルミニウムを反応させた新しい吸着剤が開発された。この吸着剤でのリン除去は上の式のほかに、次の式のようなイオン交換的化学吸着反応によって行われる。
4H2PO4- +Al4(OH)6(SO4)3 → 4AlPO4 +3SO4 2- +2H+ +6H2O

・この吸着剤の除去容量は約30mg-P/gと従来品に比べ著しく大きい。

・吸着法は装置が単純、小型で、中小規模の下水処理や産業排水処理に適す。ただし、原水中のリン濃度がかなり高い場合には吸着剤の寿命が短くなるので不利。

すなわち、酸化アルミニウムは吸着剤ですが、リン酸アルミニウムの生成による化学吸着の機構が有効に働いているもののようです。また酸化アルミニウムの無水物は酸に溶けませんが、Al2O3・3H2Oの形は水酸化アルミニウムと同じであり、含水量が多いため活性があるのでリン酸イオンと反応するものと思います。

(※)参考文献:
浦野紘平,立川裕隆:「排水中のリン除去技術の特徴と経済性」,用水と排水,29(5),3(1987).

酸化アルミニウムは吸着剤だったんですね。
教えていただきました参考URLの参考文献(※)を見てみました。詳しくは文献を見てほしいのですが、ポイントは

・活性アルミナなどは次の反応でリンを選択的に吸着する。
Al2O3・3H2O +2H2PO4- → 2AlPO4 +2OH- +4H2O

・最近、活性アルミナに硫酸アルミニウムを反応させた新しい吸着剤が開発された。この吸着剤でのリン除去は上の式のほかに、次の式のようなイオン交換的化学吸着反応によって行われる。
4H2PO4- +Al4(OH)6(SO4)3 → 4AlPO4 +3SO4 2- +2H+ +6H2O
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Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Qシリカの溶出のメカニズム

土に石灰を混ぜて供試体をつくり水の中で養生させ、その水を採水しその中のシリカを計ったときpHが酸性のときよりアルカリ環境のときの方がシリカが溶出しやすいらしいのですがその理由と溶出のメカニズムを教えてくださいお願いします。

Aベストアンサー

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html
http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~geohist/kano/EducFolder/silica.html
http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/edu/mag/lecture/collo2000/232.html

参考URL:http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u....続きを読む

Qアルミニウムの腐食

アルミニウムが腐食する原因は何でしょうか?

また、どのくらい置いていたら腐食するんでしょうか?

Aベストアンサー

純粋なアルミは非常に反応性の高い金属です。
アルミサッシなど腐食されない材料として使用される理由は
傷ができたとき、瞬時に酸化皮膜(酸化アルミ)ができ、
それ以上反応が進まなくなるからです。
酸化アルミは透明な物質なので見かけ上はわかりません。
酸化アルミは非常に安定している物質なので腐食が起こりにくいのです。
ちょうど鉄棒の表面に黒さびをあらかじめつけておくのと同じ原理です。

アルミが腐食する理由としては、油や汚れなどが付着して
酸化皮膜ができる前に他の反応が起こった場合です。
つまり反応性の高いものが近くになく、いつもきれいにして空気に触れていれば
ほとんど腐食しないはずです。

Q酸化アルミニウム被膜について

アルミニウムについて調べています。
どうやって調べても次のことがわかりません。
以下の3点教えてください。よろしくお願いします。

アルミニウムの表面にはなぜ被膜が出てしまうのか

その被膜を取る方法にはどのような方法があるか

被膜の発生は防止できないか

Aベストアンサー

金属は多くの場合酸化物を還元して作られています。つまりそんなに安定な物質ではなく、大気中で容易に酸化(腐食)して、また酸化物に戻ろうとします。

通常、金属は表面から酸化(腐食)されていき、酸化物の脱落等を繰り返しながらどんどん内部へ進行していきます。しかし、酸化物のできかたの違いで、緻密な酸化物で全表面が覆われそれ以上酸化が進行しない種類の金属があります。その金属とはAl、Ti、Ta、V、Nb等で、これらはバルブメタルと呼ばれ、いわゆる陽極酸化被膜を生成します。

アルマイトはこれを利用したAlの防触技術です。

酸素が存在する雰囲気中では自然酸化被膜がすぐできてしまいますから、これを防止するには被膜除去後無酸素状態にしなければいけません。

QSTO・アルミナの微細加工(ウエットエッチング、スパッタ堆積)

SrTiO3・アルミナの基板にウエットエッチングで微細加工を行なおうと試みているのですが、フッ酸等の溶液を使ったSTOの加工ではエッチング面が荒れてしまい、燐酸等を使ったアルミナの加工に対しては室温では殆ど反応がなく高温ではレジストの耐性が取れずに困っています。段差の目標は1μm前後です。最近は、スパッタ法によりアルミナの膜を蒸着させる事で微細構造を作れるかどうかも考えています。
どんなことでも構いませんので、何かアドバイスがありましたらご教授頂けると助かります。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

レスが付かないようなので、素人ですが少し・・・

アルミナ基板は多結晶の焼結体ですから、粒界があるかぎり、ウエットのエッチングでは表面はある程度荒れてしまうのでは無いでしょうか?
結晶粒の小さいアルミナ基板って言うのは探せば有るかもしれませんが程度問題ではないでしょうか。
かといって、単結晶であるサファイア基板が使えるのか、そのエッチング性はどうなのかは良く判りません。

スパッタで膜を付けるという点については、ドライエッチングの速度とアルミナ膜を付ける時のスパッタレートのどっちが速いのかってそういう問題と考えていいのでしょうかね?

なんか、いい加減なレスでゴメンなさい。

Q質量パーセントと重量パーセント

質量パーセントと重量パーセントの単位はそれぞれ違うのでしょうか?
mass% wt%というのがありますが、それでしょうか?
また、このmass%とwt%の違いも教えていただけませんか?

Aベストアンサー

質量パーセント濃度と重量パーセント濃度は同じで、mass%とwt%も同じことを表わします。
でも、混ぜて使ってはいけません。
「質量」とmass%を使うほうが望ましいと思います。


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