**Alumiinioksidi** eli **alumina** (Al2O3) on alumiinin oksidi. Yhdistettä käytetään suuria määriä valmistettaessa alumiinimetallia Hall–Héroult-menetelmällä, lisä- ja täyteaineina eri tuotteissa ja katalyyttinä. Alumiinioksidia esiintyy luonnossa puhtaana α-alumiinioksidina korundissa. Alumiinioksidia tuotetaan teollisesti Bayer-prosessilla. Vuonna 2015 maailmassa tuotettiin noin 115 miljoonaa tonnia alumiinioksidia.

Ominaisuudet
------------

Huoneenlämpötilassa puhdas alumiinioksidi on valkoista kiinteää ainetta. Sen sulamislämpötila on korkea (2 072 °C), eikä se liukene veteen eikä happoihin. Emäksisiin liuoksiin se sen sijaan liukenee aluminaatti-ioneina. Alumiinioksidista tunnetaan kiderakenteeltaan eroavat α-, χ-, η-, δ-, κ-, θ-, γ-, ja ς-muodot. Näistä stabiileja ovat rombinen α-muoto ja alkeiskopiltaan kuutiollinen γ-muoto. Aikaisemmin alumiinioksidilla katsottiin olevan vielä yksi muoto β-Al2O3, joka on kuitenkin osoittautunut natriumoksidin ja alumiinioksidin seokseksi Na2O·11Al2O3.

Esiintyminen luonnossa
----------------------

Alumiinioksidia esiintyy luonnossa puhtaana α-alumiinioksidina korundissa. Epäpuhtauksina olevat muut metalli-ionit värjäävät korundin, ja tällaisia muotoja ovat esimerkiksi rubiini ja safiiri. Monet muut alumiinimalmit ovat alumiinioksidin ja -hydroksidin seoksia.

Valmistus
---------

Alumiinioksidin tuotanto vuonna 2005 verrattuna prosentteina suurimpaan tuottajamaahan Australiaan
Alumiinioksidia tuotetaan Bayer-prosessilla bauksiitista, joka koostuu alumiinihydroksidimineraaleista, kuten gibbsiitista ja böhmiitistä. Mukana on usein myös rautaa ja silikaatteja sisältäviä mineraaleja. Bauksiittimineraali jauhetaan ja liuotetaan natriumhydroksidiin, jolloin alumiinioksidi liukenee natriumaluminaattina.

Al2O3 + 2 NaOH → Na2AlO2 + H2
Seuraavassa vaiheessa natriumaluminaattiliuos jäähdytetään, laimennetaan vedellä ja siihen lisätään siemenkiteeksi alumiinihydroksidia, jotta saataisiin kiinteää alumiinihydroksidia. Viimeisessä vaiheessa alumiinihydroksidia kuumennetaan yli 1 100 °C:n (1 200–1 300 °C) lämpötilaan, jolloin se muuntuu alumiinioksidiksi.

2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O

Käyttö
------

Suurin osa valmistetusta alumiinioksidista käytetään metallisen alumiinin tuotantoon Hall–Héroult-menetelmällä. Menetelmässä alumiinioksidin joukkoon lisätään kryoliittia. Alumiinioksidin ja kryoliitin seos sulatetaan teollisessa mittakaavassa 940–980 °C:n lämpötilassa, ja alumiinia tuotetaan elektrolysoimalla sulatetta, jolloin alumiini pelkistyy katodilla.

Alumiinioksidia käytetään maalien täyteaineena, paperiteollisuudessa, lasinvalmistuksessa, kovuutensa vuoksi hionta-aineena, katalyyttinä esimerkiksi rikinpoisto-operaatioissa ja katalyyttien kantajana, keinotekoisten korundin, rubiinin ja safiirin valmistuksessa, keraamisten materiaalien valmistuksessa, TLC-levyissä, hiilivetyjen kuivausaineena ja kemikaalien puhdistuksessa, laboratoriouunien pinnoitteena ja elektroniikkateollisuudessa.

Lähteet
-------

1. 1 2  S. Gangolli: *The Dictionary of Substances and Their Effects*, s. 165. RSC Publishing, 1999. ISBN 978-0-85404-813-7. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.10.2010). (englanniksi)
2. 1 2 3 4 5  E. M. Karamäki: *Epäorgaaniset kemikaalit*, s. 118. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3.
3. ↑  World Aluminium — Alumina Production *world-aluminium.org*.
4. 1 2 3  Anthony John Downs: *Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium*, s. 248. Springer, 1993. ISBN 978-0-7514-0103-5. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.10.2010). (englanniksi)
5. 1 2 3 4 5  L. Keith Hudson, Chanakya Misra, Anthony J. Perrotta, Karl Wefers & F. S. Williams : *Aluminium oxide, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry*, John Wiley & Sons, New York, 2002 Teoksen verkkoversio Viitattu 27.10.2010
6. 1 2  Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman: *Inorganic chemistry*, s. 1000. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.10.2010). (englanniksi)
7. 1 2  Amit Arora: *Text Book Of Inorganic Chemistry*, s. 380. Discovery Publishing House, 2005. ISBN 978-8183560139. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.10.2010). (englanniksi)
8. ↑  Totten, George E.; MacKenzie, D. Scott (2003). *Handbook of Aluminum: Volume 2: Alloy production and materials manufacturing*. vol. 2. New York, NY: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2
9. ↑  George W. A. Milne: *Gardner's commercially important chemicals*, s. 20. John Wiley and Sons, 2005. ISBN 978-0-471-73518-2. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.10.2010). (englanniksi)
10. ↑  J. Leonard, B. Lygo & G. Procter: *Advanced Practical Organic Chemistry*, s. 56. Taylor & Francis, 1998. ISBN 0-7487-4071-6. (englanniksi)

Aiheesta muualla
----------------

CommonsCommons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta **Alumiinioksidi**.
* Alumiinioksidin kansainvälinen kemikaalikortti
* Tampereen teknillinen yliopisto Materiaaliopin laitos, Alumiinioksidit Al2O3 (Arkistoitu – Internet Archive)