موضوع مقاله: بوهمیت | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بوهمیت | مقدمه: بوهمیت با از مجموعه کانی هاست و از نام یک زمین‌شناس و دیرینه‌شناس بنام Bohm گرفته شده‌است. | ## بخش 1: بوهمیت | نامحلول در اسیدها، دارای Al2O۳:۸۴٫۹۹٪ H2O:۱۵٫۰۱٪ ، از نظر شکل بلور: منشوری - پهن و کوتاه، شفافیت: نیمه شفاف، جلا: شیشه‌ای - صدفی، رخ: خوب، سیستم تبلور: ارترومبیک و در رده‌بندی هیدروکسید و منشأ تشکیل آن اگزوژن - هیدروترمال است. بوهمیت با فرمول شیمیایی ALOOH و با نام شیمیایی اکسی هیدروکسید آلومینیوم یک نوع کانی می باشد که در طبیعت بیشتر در سنگ معدنی به نام بوکسیت یافت می شود. بوهمیت دارای فرمول شیمیایی یکسانی با کانی دیاسپور است اما به دلیل ساختمان کریستالی متفاوتی(تشخیص ساختمان با استفاده از پراش اشعه ایکس) که دارد دارای نام مینرالی بوهمیت است. وقتی پراش اشعه ایکس به عنوان یک ابزار عمومی در دسترس قرار گرفت شخصی به نام بوهم Bohm طرح تفرق جدیدی برای یک هیدروکسید آلومینیوم رسوب کرده از سولفات آمونیوم در 100در جه سانتی گراد کشف کرد ، سپس این طرح را در هیدروکسید آلومینیوم خالص شده با فشار و در نمونه های خالص بوکسیت مشخص کرد که هردو حدود 15درصد آب پیوندی داشتند. او نتیجه گرفت که فاز مزبور ایزومری از دیاسپور بوده است.نام مینرالی بوهمیت توسط لاپارنت برای این محصول پیشنهاد شد. کاربردهای بوهمیت بوهمیت یکی از مواد معدنی است که دارای کاربردهای زیادی در حوزه های سرامیک، نفت، پتروشیمی و پزشکی می باشد که برای مثال بعنوان کاتالیست و پایه کاتالیست، غشاها، نسوزها، ساینده ها، جاذب ها، از آن استفاده شده است . یکی از مهمترین کاربردهای بوهمیت بعنوان پیش ماده در سنتز آلومینا می باشد که الومینا به خاطر داشتن خواص ویژه ای مثل مدول الاستیسیته بالا، پایداری گرمایی و شیمیایی و خواص نوری مناسب، مورد توجه محققین قرار گرفته است. بوهمیت می تواند به صورت مستقیم و تحت عملیات حرارتی در محدوده 450 تا 700درجه سانتی گراد به گاما آلومینا تبدیل شود که خصوصیات این ماده مانند سطح ویژه و تخلخل به شدت وابسته به مورفولوژی پیش ماده بوهمیت می باشد . بوهمیت را می توان با حرارت دادن در دماهای بالاتر از 1100درجه سانتی گراد به آلفا آلومینا تبدیل کرد. | ## بخش 2: بوهمیت | روش های سنتز بوهمیت امروزه روش های متنوعی برای تولید بوهمیت به کار گرفته می شود برای مثال روش هیدرو ترمال،روش سل -ژل، روش رسوبی ،روش الکترولیز و غیره. روش رسوبی در تحقیقی که توسط اقای سابرت انجام گرفت ، سولفات آلومنیوم را در آب دیونیزه حل نموده ومحلول را پس از مخلوط شدن با اسیدسولفوریک غلیظ و اوره به مدت یک ساعت تا نزدیکی نقطه جوش اسید حرارت دادند. سپس محلول به دست آمده را به مدت 6 ساعت در دمای جوش روی همزن مغناطیسی نگه داشته تا pHمحلول به 7 برسد. پس از شکل گیری رسوبات بوهمیت عمل فیلتراسیون و در نهایت خشک کردن محصول به مدت چند ساعت در دمای آزمایشگاه صورت پذیرفت. در تجربه ای دیگراقای کونگ با این روش موفق به سنتز بوهمیت گردید بدین صورت که سولفات الومینیوم و کلرید آلومینیوم با نسبت های وزنی معین در آب دی یونیزه شده به ظور جداگانه حل شدند و سپس در یک بشر قرار گرفتند و در ادامه اوره و سورفکتانت به محلول اضافه شد . ظرف حاوی محلول با دمای 90 درجه سانتیگراد و به مدت یک ساعت روی همزن مغناطیسی نگهداری شد، با این کار موجبات شکل گیری رسوبات سفید رنگ صورت پذیرفت و در ادامه با سانتریفیوژ و شستشو رسوب حاصل از یون های کلرید و سولفات تمیز گردیدو نهایتا با خشک کردن رسوب بوهمیت به دست آمد. و مشخص شد که افزودن سدیم استارات و تویین80 به عنوان سورفکتانت موجب بهبود پراکندگی پودر بوهمیت شده و از اگریگیت شدن جلوگیری مینماید .تویین 80 و سدیم استارات در نسبت های وزنی به ترتیب 0.75درصد و 0.14درصد موجب دستیابی به پارتیکل هایی با مورفولوژی کروی و اندازه0.36میکرون شدند. در تحقیقی دیگر توسط اقای شانگ محلولی از آلومینیوم نیترات و آمونیوم کربنات با غلظت های مولی معین تهیه گردید و هرکدام را به‌طور جداگانه از طریق بورت و به صورت قطره قطره به یک بشر حاوی اب دی یونیزه اضافه نمودند،در حین این فرایند محلول توسط همزن مغناطیسی همگن شده و دما در حدود 70درجه سانتی گراد کنترل گردید و در پایان PH بین 5الی5.5اندازه گیری شد سپس با نگهداری در دمای 30درجه به مدت 24ساعت و دیسپرز کردن مجدد در دمای100درجه به مدت 24ساعت و در ادامه با فیلتراسیون و شستشو توسط الکل و خشک کردن در دمای محیط ، بوهمیت حاصل گردید.این بوهمیت به دست امده قابلیت تبدیل به گاما الومینا با سطح ویژه380الی450متر مربع بر گرم را از خود نشان داد. روش سل-ژل در تحقیقی آقای ژانگ آلومینیوم پروپوکساید را به عنوان پیش ماده در مقدارمعینی آب مقطر در دمای90 درجه به مدت 2ساعت حل نموده و سپس اسید نیتریک را به محلول افزودند و سپس محلول حاصل در ظرف دربسته به مدت 24 ساعت در دمای 90نگهداشته تا ژل بوهمیت به دست اید سپس رسوب حاصل را با سانتریفیوژ از ناخالصی ها عاری نمودند.از سختی های این روش می توان به بالا بودن هزینه تهیه پیش ماده ان و حساس بودن بالا به پارامترهای سنتز اشاره کرد. | ## بخش 3: بوهمیت | روش هیدروترمال در تحقیقی آقای لی بوهمیت های گل شکل را با استفاده از روش هیدروترمال سنتز نمودند آن ها از مخلوط اتانول و تولوِئن به عنوان حلال و کلرید آلومینیوم استفاده کردند بدین صورت که مقدار معینی از کلرید آلومینیم را در ظرف حاوی اتانول که تحت همگن سازی با هم زن مغناطیس در دمای محیط قراردارد به مدت 30دقیقه حل کردند و سپس تولوئن را به اهستگی اضافه کرده و به مدت 2دقیقه همزن همگن سازی محلول را انجام می دهد. محلول بی رنگ به دست امده را به اتوکلاو انتقال داده واکنش موردنظر در دمای 200درجه سانتی گراد و 24ساعت در اتوکلاو انجام گرفت و در دمای اتاق سرد شد و چندین بار شستشو توسط اتانول انجام گرفت در نهایت با خشک کردن در دمای 60 درجه به مدت 24 ساعت پودر بوهمیت حاصل به دست امد . بوهمیت به دست امده دارای سطح ویژه 165 مترمربع بوده که بسیار خوب می باشد.همچنین بوهمیت حاصل را به مدت 2ساعت در دمای 500حرارت داده و مشاهده شد که گاما آلومینا به دست امده نیز همان مورفولوژی گل مانند بوهمیت را دارا می باشد در تحقیقی دیگر حق نظری و همکاران محلول آلومینیم نیترات را به عنوان پیش ماده و سدیم هیدروکسید را به عنوان عامل رسوب زا با غلظت مولی معین تهیه کردند و سدیم هیدروکسید را به صورت قطره قطره به آلومینیم نیترات اضافه کرده تا pH به 10 برسد و رنگ محلول به شیری تغییر کند و این محلول به اتو کلاو انتقال داده شد و در دما ها و زمان های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه گیری شد که با افزایش دما و زمان سنتز بوهمیت در اتو کلاو ، شاهد بلورینگی بیشتر بوهمیت و مورفولوژی مکعبی خواهیم بود نتیجه گیری از روش های سنتز روش هیدروترمال ، چون هم کنترل پذیر است و هم قابلیت بلورین شدن بالایی برای مواد دارد و هم از لحاظ هزینه و سهولت کار مناسب است برای تولید ALOOH بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . نوع رسوب دهنده ، PH محلول، دما و زمان سنتز بر روی شکل و ساختار بوهمیت سنتز شده در این روش نقش اساسی دارد.و برای اولین بار توسط اقای بوگوش برای سنتز بوهمیت از این روش استفاده شد روش های شناسایی بوهمیت برای شناسایی یک فاز و خواص ساختاری و سطحی ان نمی توان از یک روش انالیز به تنهایی کمک گرفت بلکه مجموعه از روش های انالیز ما را در پیدا کردن نوع فاز های موجود و ویژگی های آن ها کمک می کند. با استفاده از انالیز XRD یا همان پراش پرتو ایکس یکسری دیتا به دست می اوریم با استفاده از نرم‌افزار اکسپرت این اعداد تبدیل به یک منحنی می شوند و بانک اطلاعاتی که در این نرم‌افزار وجود دارد پیک های مشخصه نمونه با پیک های بانک اطلاعاتی نرم‌افزار مقایسه می شود در صورت تطبیق این دو ما متوجه تشکیل بوهمیت در نمونه می توانیم شویم. و هرچه پیک های تیزتری مشاهده گردد متوجه می شویم بوهمیت ما دارای بلورینگی بالاتری می باشد. استفاده از انالیز FTIR راه دیگری جهت تعییین ساختار نمونه های سنتز شده می باشد در این انالیز در 1400،1600،1650،1820،1975و2100 پیک های ظاهر می شوند که مربوط به ارتعاشات کششی و خمشی مختلف AL_OH در شبکه بوهمیت می باشد. با استفاده از انالیز FESEM و TEM می توان به مورفولوژی سطحی ذرات و تاثیر پارامترهای مختلف مانند زمان و دماو غیره بر شکل ذرات پی برد و نتیج و تصاویر به دست امده از این انالیز و مقایسه و بررسی ان با نتایج حاصل از XRD و FTIR به ما در نتیجه گیری نهاییی کمک می کند. با استفاده از آنالیز BET که براساس سنجش حجم گاز نیتروژن جذب و واجذب شده است(نیتروژن گازی هست که به راحتی به سطح جامد جذب می شود) می توان به سطح ویژه و نوع و حجم حفرات یا همان تخلخل ها نمونه پی برد. | ## جمع‌بندی | برای مثال ایزوترم های IV نشان می دهد که نمونه ما به صورت مزوپرس می باشد یعنی ابعاد تخلخل های آن بین 2الی 50نانومتر است.