Alumina

Alumina là gì?

Alumina là oxit của nhôm, công thức hóa học là Al2O3. Alumina tồn tại ở dạng chất rắn kết tinh màu trắng. Chúng ta hiếm khi tìm thấy Alumina tự nhiên ở dạng tự do vì nhôm quá phản ứng. Trong tự nhiên, nhôm sẽ có lớp oxit bảo phủ bề mặt nó, bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn.

Alumina có khối lượng phân tử vào khoảng 102 g mol-1. Điểm nóng chảy và điểm sôicủa Alumina là trên 2000 độ C. Đặc tính của hợp chất này là nó không tan trong nước nhưng rất hút ẩm, không thể dẫn điện nhưng nó là chất dẫn nhiệt. Vì nhôm là một nguyên tố lưỡng tính nên nhôm oxit cũng là một oxit lưỡng tính.

Alumina, còn được gọi là nhôm oxit, là một hợp chất vô cơ bao gồm oxy và nhôm

Alumina thường xuất hiện ở dạng khoáng chất kết tinh. Nó rất hữu ích trong việc sản xuất kim loại nhôm bằng quy trình Hall. Trong quá trình này, Alumina được hòa tan trong criolit nóng chảy, và muối tạo thành được điện phân. Sau đó, chúng ta có thể thu được kim loại nhôm nguyên chất.

Hơn nữa, chúng ta có thể sử dụng hợp chất này như một chất mài mòn do độ cứng và sức mạnh của nó. Nó cũng hữu ích như một chất xúc tác để tăng cường tốc độ phản ứng hóa học. Ngoài ra, nó rất hữu ích như một chất hấp thụ nước để làm sạch khí và chất độn cho nhựa.

Các nhà sản xuất mỹ phẩm thường sử dụng Alumina trong các sản phẩm làm sạch, son môi, phấn má hồng và các sản phẩm khác. Theo tổ chức EWG (Hoa Kỳ), mặc dù Alumina có khả năng tăng cường hấp thụ qua da và tích lũy sinh học, nhưng nó vẫn được đánh giá là thành phần an toàn trong mỹ phẩm với liều lượng nhỏ.

Điều chế sản xuất Alumina

Alumina có nguồn gốc chủ yếu từ quặng bauxite thông qua quy trình của Bayer. Trong đó, vật liệu xút kết hợp với nhiệt và áp suất được sử dụng để hòa tan các khoáng chất chứa nhôm từ bauxite. Dư lượng bauxite sau đó được tách ra khỏi natri aluminate, cho phép alumina được kết tinh từ dung dịch còn lại. Alumina kết tinh sau đó được xử lý nhiệt trong lò quay để loại bỏ độ ẩm giới hạn, tạo ra sản phẩm alumina tinh khiết cuối cùng.

Alumina được sử dụng trong các sản phẩm làm sạch, son môi, phấn má hồng và các sản phẩm khác

Cơ chế hoạt động

Alumina là một thành phần phụ đa năng chủ yếu hoạt động như một chất chứa sắc tố. Sắc tố ở đây có thể là thành phần chống nắng vật lý như titanium dioxide hoặc một thành phần tạo màu nào đó được pha trộn với các tiểu cầu alumina và được phủ bởi một số loại silicone như triethoxycarprylylsilane. Phương thức này giúp các sắc tố được phấn bố đồng đều và dễ tán hơn trên da. Alumina rất hữu ích cho các sản phẩm chống nắng vật lý cũng như các sản phẩm trang điểm.

Alumina được dùng ngoài da khi có mặt trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân theo liều lượng quy định.

Chất hút ẩm

Khi phân tử nước (H2O) tiếp xúc với oxit nhôm, các nguyên tử nhôm và oxy trên bề mặt sẽ tách nhau (khoảng cách giữa các nguyên tử có thể tăng 50%). Kết quả, lớp oxit bên ngoài có khả năng ngậm nước. Quá trình này sẽ bị đảo ngược (tái sinh lại chất hút ẩm) khi chúng được làm nóng ở nhiệt độ 200 độ C.

Đồng thời cấu trúc của nó vừa đủ để trở nên trơ hơn về mặt hóa học. Do đó không thể phản ứng nhanh với các phân tử nước và oxy trong khí quyển. Đây là lý do tại sao nhôm oxit được coi là lớp màng bảo vệ của những thanh nhôm. Cũng nhờ đặc điểm này, Alumina được dùng làm bẫy ngăn dầu từ các bơm cánh quạt của hệ thống động cơ.

Trong vật liệu gốm

Alumina là vật liệu được dùng để chế tạo gốm sứ alumin nhờ có nhiệt độ nóng chảy cao (giữ được gần như hoàn toàn ở nhiệt độ 1100 độ C). Alumina được ứng dụng chế tạo các chi tiết cần chịu nhiệt: Chi tiết nghiền, dụng cụ, dao cắt, ổ bạc ở nhiệt độ cao,…

Alumina cũng được thêm vào làm tăng độ bền cho men, làm men cứng hơn, bền hơn, ổn định hơn, tính chịu nhiệt rộng hơn.

Alumina được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp gốm sứ

Trong y học

Dựa vào đặc tính cơ học, cùng khả năng trơ trong môi trường sinh học nên nhôm oxit được sử dụng để che phủ các bề mặt ma sát trong của các bộ phận giả cơ thể như hông, vai,… hay được dùng để lọc nước.

Mỹ phẩm

Với đặc tính sáng, mịn đánh bóng, Alumina được bổ sung vào công thức một số sản phẩm mỹ phẩm, như kem chống nắng, phấn má, son môi, sơn móng tay và nhiều loại giấy nhám. Đặc biệt, hợp chất Alumina cũng xuất hiện phổ biến trong các sản phẩm che khuyết điểm.