Al2O3(サファイア)の結晶構造、(0001)面、(1-102)面
を知りたいです。また、αーAl2O3と前に”α”がついていたり、
”アルミナ”と名前が違うのがありますが、これはサファイアとは
違うのでしょうか?
教えてください。お願いします。

A 回答 (2件)

>Al2O3(サファイア)の結晶構造、(0001)面、(1-102)面を知りたいです。


 この場に図を書く事はできませんので,MiJun さんもご指摘の様に,「X線構造解析」に関する成書や「無機化学」の教科書を御覧いただいた方が分かりやすいと思います。

>また、αーAl2O3と前に”α”がついていたり、”アルミナ”と名前が違うのがありますが、これはサファイアとは違うのでしょうか?
 これらは,Al2O3 の結晶構造が異なるものに対する名称です。

α-Al2O3:酸化物イオンは六方最密パッキングに配列し,アルミニウムイオンはそれらの配列の八面体型の隙間に対照的に分布している。高温で安定。低温でも無限に準安定。天然には鉱物の鋼玉(corundum)として産出。

β-Al2O3:これは Al2O3 ではなく,Na2O瑪H2O である。

γ-Al2O3:欠陥スピネル構造(スピネル構造から陽イオンの一つがなくなった構造)とみなされる。

他の金属イオンの痕跡量を含む酸化アルミニウム:ルビ-(Cr3+),青色サファイア(Fe2+, Fe3+, Ti4+),スピネル(MgAl2O4),クリソベリル(BeAl2O4)など。
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この回答へのお礼

Al2O3でもいろいろな種類があるんですね。
ずっと不思議に思っていた疑問がやっと解決しました。
こんなに詳しく教えてくださってありがとうございました。

お礼日時:2001/02/10 23:59

SiO2がメインですが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?



アルミナの説明も少し記載があります。
アルミナとサファイアの違いは「サファイア」は遷移金属イオン(Ti,Mg等)を結晶構造に含んでおり、これが宝石の色に関与している事でしょうか?

更に、
http://www.jpo-miti.go.jp/ryutu/map/ippan12/4/4- …
(アルミナ)
「アルミナ」に関する基本的なものはお近くの図書館で「化学大辞典」あるいは「化学便覧」等で調べてください。

結晶構造に関しては「X線構造解析」に関する成書で勉強されては如何でしょうか?

補足お願いします。

参考URL:http://www.asahi-net.or.jp/~up5s-andu/SUISHO/03_ … http://www.asahi-net.or.jp/~up5s-andu/SUISHO/04_ …
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この回答へのお礼

参考URL行ってみました。少しSiO2のことも勉強しているので、
参考になりました。
結晶構造も明日図書館に行って調べてこようと思います。
補足お願いします。と書いてくださっていますが、
MiJunさんと上のrei00説明で理解することができました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/10 23:31

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活性アルミナへの金属担持による触媒作成に関して幾つかお教え下さいませ.

尚,当方この分野に疎いと言うどころか,
イロハのイの字の1画目のうったてを打ったような段階ですので,
用語・用法の間違いや初歩的な誤解などありましたらご指摘頂けましたら幸いです.

1.このような触媒を作成するとき,
  その比表面積,細多孔質から「活性アルミナ」と銘打つものを
  使うことは道から外れていないでしょうか?
  (φ1mm又はφ2~3mm程度の大比表面積の活性アルミナに,
  銀又は白金又はその他金属を担持させた触媒を作成したいと考えております.)

2.活性アルミナとありますが,これはα-アルミナ,γ-アルミナと
  呼ばれるものとは異なったものでしょうか,又はそれらの総称なのでしょうか.

3.活性アルミナは「表面活性を持つ」「活性表面を持つ」と表現しても良いのでしょうか.

4.アルミナへの金属担持の方法として,
  a)蒸着(真空蒸着)などのPVD
  b)CVD
  c)めっき(と表現されているのを聞いたことがあります)
  があろうかと思いますが,これらが活性アルミナの表面を平滑化して
  比表面積が小さくなったり,細多孔質が埋まったりしないかと思うのですが,
  如何でしょうか.

5.上記に関しまして,それぞれの方法のメリット・デメリットがありましたら
  お教え下さい.例えば,活性アルミナに単に金属膜を形成することで
  高効率の触媒として機能するのかどうか,など.

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1.このような触媒を作成するとき,
  その比表面積,細多孔質から「活性アルミナ」と銘打つものを
  使うことは道から外れていないでしょうか?
  (φ1mm又はφ2~3mm程度の大比表面積の活性アルミナに,
  銀又は白...続きを読む

Aベストアンサー

> 1.このような触媒を作成するとき,
  その比表面積,細多孔質から「活性アルミナ」と銘打つものを
  使うことは道から外れていないでしょうか?

意味がわかりません.高比表面積の担体を使う,それがアルミナであったというだけでは? 担持触媒の活性は担体にも強く影響されます.アルミナなら何でも同じ結果になるわけでもありません.
また,細多孔質というのは聞き慣れない言葉です.

> 2.活性アルミナとありますが,これはα-アルミナ,γ-アルミナと
  呼ばれるものとは異なったものでしょうか,又はそれらの総称なのでしょうか.

αとかγというのは酸化アルミニウムの結晶構造の違いです.活性アルミナというのは結晶構造がどうであるかは別に,何らかの「活性」を持つ酸化アルミニウムというだけのことです.

> 3.活性アルミナは「表面活性を持つ」「活性表面を持つ」と表現しても良いのでしょうか.

そもそも「表面活性」とは何を指していますか?

> 4.アルミナへの金属担持の方法として,
  a)蒸着(真空蒸着)などのPVD
  b)CVD
  c)めっき(と表現されているのを聞いたことがあります)
  があろうかと思いますが,これらが活性アルミナの表面を平滑化して
  比表面積が小さくなったり,細多孔質が埋まったりしないかと思うのですが,
  如何でしょうか.

そりゃ大量につければおこりうるでしょう.触媒調製時には,当然のことながら,担持量は検討しなくてはなりません.どのくらいにしたらどのような性能になるのか.
ただし,ポアがふさがるくらいに大量につけると,そもそも担持触媒にする意味がないでしょう.担持触媒というのは,バルク金属等とは違う性質が出てくるくらいに高分散な状態,言い換えれば非常に小さなクラスタのような状態で担体に乗っているものが大半です.

> 活性アルミナに単に金属膜を形成することで
  高効率の触媒として機能するのかどうか,など.

ほんとに「膜」になってたら,高効率の触媒にはならないでしょうねえ...

> 1.このような触媒を作成するとき,
  その比表面積,細多孔質から「活性アルミナ」と銘打つものを
  使うことは道から外れていないでしょうか?

意味がわかりません.高比表面積の担体を使う,それがアルミナであったというだけでは? 担持触媒の活性は担体にも強く影響されます.アルミナなら何でも同じ結果になるわけでもありません.
また,細多孔質というのは聞き慣れない言葉です.

> 2.活性アルミナとありますが,これはα-アルミナ,γ-アルミナと
  呼ばれるものとは異なったもので...続きを読む

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式から判断すると
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equalsが何かはわかりません。でも反応式とequalsとの間で切れているように思います。

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Qアルミ缶からアルミナ

 アルミ缶からアルミナを作りたいのですが、学校の実験室レベルの設備・器具ではどの様にすればよいのか教えて下さい(電気炉は陶芸用の1250度までの物があります)。できるだけ高純度のアルミナが作りたいので、精製方法なども教えて下さい。
 また、できたアルミナの純度を測定したいのですが、簡単な方法はないでしょうか。

Aベストアンサー

参考ページ[1]に、アルミ缶を原料にアルミナ粉末を経て、アルミナ結晶(この実験ではルビー)を作る実験の解説があります。途中に電熱炉で加熱する工程がありますが、加熱温度は1100℃程度のようですのでお手持ちの電気炉で足りることになります。

この実験では最初にアルミ缶の塗装を焼き、サンドペーパーで表面を削った後に細かく切り刻み、(1)水酸化ナトリウム水溶液で溶かしてから濾過し、(2)硝酸を過剰に加え、(3)さらにアンモニアを加えて沈澱させています。(1)~(3)の操作の目的は純度向上にほかなりません。
ご承知かと思いますが、アルミ缶に用いられるアルミニウム合金には強度向上のためにアルミニウム以外の成分がいくつか入っています。そのうち水酸化ナトリウム溶液に溶けない成分は(1)の操作で除かれます。また(3)の操作でアルミニウムはAl(OH)3として沈澱しますが、アンモニアを添加しても沈澱しない成分はここで除かれます。

この沈澱を電気炉中で焼くことによってアルミナ(Al2O3)の粉末が得られます。danna2さんがご所望の「アルミナ」が「アルミナ粉末」の意味であれば、ここまでで作業は終了です。「アルミナ結晶」の意味であれば何らかの方法で固める操作が必要です。[1]のページではフラックス法を用いてアルミナ結晶を得ていますが、これも電気炉でできるようです。

粉末アルミニウムは発火の危険があるため、細かい粉末にすることで酸化するのは絶対に避けるべきです(例えば[2,3]参照)。細かくすればするほど危険度が増します。仮に発火の危険がないにして完全に酸化させることは事実上不可能ですし、高純度化のプロセスが含まれませんから原料のアルミ缶以上の純度にすることもできません。

さて得られたアルミナの純度測定ですが、学校の実験室レベルの器具で行うのは困難です。固体中の不純物の種類とおよその量を知る分析法にはX線光電子分光法やオージェ電子分光法、また固体を溶液にできるならプラズマ発光分析法などもありますが分析機器はいずれも高価なもので、通常は大学や企業でないと持っていないものです。
どうしても純度を測定したいのであれば、委託分析を受ける会社(例えば[4,5])にお金を払って分析してもらうのが現実的な方法でしょう。

[1] アルミ缶から宝石を作る http://www.ths.titech.ac.jp/~kouka/2001/Rubby/ruby.htm
[2] http://www.geocities.jp/hotei103/link31.htm
[3] http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/4097/seisitu-2-5.html
[4] 東レリサーチセンター http://www.toray-research.co.jp/
[5] 日鐵テクノリサーチ http://www.nstr.co.jp/nstr2.htm

参考URL:http://www.ths.titech.ac.jp/~kouka/2001/Rubby/ruby.htm

参考ページ[1]に、アルミ缶を原料にアルミナ粉末を経て、アルミナ結晶(この実験ではルビー)を作る実験の解説があります。途中に電熱炉で加熱する工程がありますが、加熱温度は1100℃程度のようですのでお手持ちの電気炉で足りることになります。

この実験では最初にアルミ缶の塗装を焼き、サンドペーパーで表面を削った後に細かく切り刻み、(1)水酸化ナトリウム水溶液で溶かしてから濾過し、(2)硝酸を過剰に加え、(3)さらにアンモニアを加えて沈澱させています。(1)~(3)の操作の目的は純度向上にほかなりません...続きを読む

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3 アルミニウム 7.56
4 鉄 4.70
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      7.56/2 : 25.8 : 4.70/2 として計算しないと、「多く含まれる順」にはなりませんね。
 化学で物質量を学んだはず!!
Al₂O₃ , SiO₂ , Fe₂O₃
7.56/2 : 25.8 : 4.70/2
= 3.78 : 25.8 : 2.35
ですから
SiO₂ 25.8 : Al₂O₃ 3.78 : Fe₂O₃ 2.35
クラーク数 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E6%95%B0 )

 なお、酸素は十分あるとして考える。

Q活性アルミナについて

すごく初歩的な質問なんですが。。。
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それとも何か方法があるのでしょうか?
初めて活性アルミナを使うので、全く知識も経験もなくて。。。
シリカやゲルろ過は何度も経験があるんです。だから、シリカと同じようなものかと思ったのに。。。
できれば、活性アルミナを使用する際のちょっとしたテクニック、またはそんなことが書いてある本やHPなんかも教えていただければ、うれしいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

rei00 です。お礼拝見しました。

> 石油エーテルは揮発してしまったら、
> そのカラムはもう使えないのですか?

 この質問に気付くのが遅れました。申し訳ありません。

 さて,一度乾いたカラムが使えるかどうかですが,「どの状態で乾いたか」と「どの程度の分離が必要か」によると思います。

 試料を乗せた後,分離中にうっかり乾かした場合(あってはいけませんが,学生時分には時々・・・),分離ができるできないは別にして,試料の回収を行なわなければいけませんから,普通どうりの分離操作を続けます。もちろん,分離が悪くなっていると見極めたら,回収操作に切り替えます。

 試料を乗せる前であれば,溶媒を流して空気を抜くか,マイヤーへ一度空けて詰め直して,使用します。もし,分離が非常に困難な試料であれば新しくカラムを作り,回収したものは別試料に使います。

QMgOのAl2O3への添加効果

MgOのAl2O3への添加効果について教えてください。わかりやすい参考書などもあればお願いします。

Aベストアンサー

 ご質問の意味が解り難いので回答が付き難いと思います。

> MgOのAl2O3への添加効果

 「MgO を Al2O3 に加えた時に,何が起こるか」でしょうか?

 「Al2O3 を反応させる時に,MgO が存在するとどうなるか」でしょうか?

 「Al2O3 を材質として何かを作る時,MgO が存在するとどうなるか」でしょうか?

 それとも,他の意味? 補足下さい。

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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。
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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。
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なんか、いい加減なレスでゴメンなさい。

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(恥ずかしながら、ガーネットというものも良く分かりません、、)
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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

おはようございます。
単に「ガーネット」だけなら、女性なら知っている人も多いと思います。
和名「柘榴石」一般には赤い宝石で、一月の誕生石になっています。
YAGは、美容外科で、レーザー光 照射装置としてよく使われているようです。
wikiの内容で満足できないようなら、こちらはいかがでしょうか。

「微量成分による高次構造制御技術の開発」 
http://www.nims.go.jp/oxidecera/kouji.htm
や、こちら
http://www.j-tokkyo.com/2002/C04B/JP2002-037660.shtml
ではどうでしょうか。わたしには、ちんぷんかんぷんでしたが。


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