I.

プロローグ

アルミニウムの唯一の酸化物である酸化アルミニウムのこと。白色の粉末状。自然界には、コランダムやボーキサイトとして産出する。宝石のルビーやサファイアは、コランダムが少量の重金属によって着色されたものである。

工業的には、アルミナをふくむボーキサイトを原料にして製造する。ボーキサイトに水酸化ナトリウム溶液をくわえて熱し、アルミン酸ナトリウムとする。溶液を濾過して不純物をとりのぞき、析出槽で水酸化アルミニウムを析出させる。これを焼成すれば、アルミナがえられる。金属アルミニウムの粉を酸化してもえることができる。これをバイヤー法といい、1888年にオーストリアの化学者カール・ヨーゼフ・バイヤーによって開発された。

化学式Al₂O₃。式量102.0。融点2054°C。沸点2974°C。

II.

用途

アルミナの用途としては、アルミニウム製錬の原料となるほか、アルミナセラミックス(→ セラミック)の製造原料としてもちいられる。アルミナセラミックスは、耐熱性、電気絶縁性(→ 絶縁体)、熱伝導性にすぐれ、生体適合性もあることから、耐熱容器などのほか、集積回路基板、点火プラグ用絶縁体、人工歯根、人工関節などにつかわれる。

アルミナに特殊な処理をして吸着能力を高めたものを活性アルミナという。活性アルミナは、ふつう結晶性で、吸着活性をしめし、吸着剤、乾燥剤となる。中性のものはクロマトグラフィーにつかわれる。

宝石にならない天然のコランダムは、エメリー(金剛砂)といい、研磨剤につかわれる。アルミナに酸化クロムを少量くわえて火炎溶融法(ベルヌーイ法)により合成コランダム(合成ルビーや合成サファイア)をつくることができる。これらの合成石は、宝石としての用途のほか、時計などの計器の軸受やレーザーの材料などにつかわれる。