ॲल्युमिना (Alumina)

ॲल्युमिनाचे रासायनिक सूत्र Al₂O₃ असे आहे. यालाच ॲल्युमिनियम सेस्क्विऑक्साइड असेही म्हणतात.

आढळ : कुरुविंद, माणिक, नील इ. खनिजांच्या स्वरूपात ॲल्युमिना आढळते. परंतु तिचे औद्योगिक उत्पादन मुख्यत: निसर्गात आढळणाऱ्या बॉक्साइटापासून (बॉक्साइटातील ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइडापासून) केले जाते.

निर्मिती : हवेत किंवा ऑक्सिजनात ॲल्युमिनियम तापविल्यावर किंवा तिचे हायड्रॉक्साइड किंवा नायट्रेट तापविल्यावर ॲल्युमिना तयार होते. नवीन तयार केलेली व तापविलेली ॲल्युमिना उभयधर्मी (amphoteric) असते. तिची अम्‍लांबरोबर विक्रिया होऊन लवणे व दाहक क्षाराबरोबर विक्रिया होऊन ॲल्युमिनेटे तयार होतात.

गुणधर्म : नवीन तयार केलेली ॲल्युमिना लालसर होईपर्यंत तापविल्यानंतर तिची अम्‍लाशी किंवा क्षारांच्या विद्रावांशी विक्रिया होत नाही. परंतु दाहक क्षाराबरोबर वितळविल्यावर मात्र ॲल्युमिनेटे तयार होतात.

बॉक्साइटापासून किंवा इतर रीतींनी मिळालेले अस्फटिकी ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड विजेच्या भट्टीत सु. २,०००^० से. तापवून वितळविल्यावर त्याच्यापासून मिळणारी आल्फा ॲल्युमिना शुभ्र स्फटिकमय व अतिशय कठीण असते. हिची कठिनता ९ असून अपघर्षक (abrasive) म्हणून तिचा उपयोग होतो. ऑक्सि-हायड्रोजनाच्या ज्योतीत २,५००^० से. पर्यंत तापविल्यावर ॲल्युमिनेचे पारदर्शक स्फटिक तयार होतात. कृत्रिम रत्‍ने व घड्याळातील धारवे (bearing) करण्यासाठी त्यांचा उपयोग करतात.

औद्योगिक उपयोगातील ॲल्युमिना : ही निसर्गात मुख्यत: कुरुविंदाच्या स्वरूपात आढळते, परंतु उद्योगधंद्यात लागणारी ॲल्युमिना सामान्यत: बॉक्साइटापासून तयार केली जाते. ॲल्युमिनेचे रासायनिक व भौतिक गुणधर्म, ती ज्याच्यापासून केली जाते त्या कच्च्या मालाच्या शुद्धाशुद्धतेवर व उत्पादनाच्या पद्धतीवर अवलंबून असतात व तिचे निरनिराळे प्रकार निरनिराळ्या कामांसाठी वापरले जातात.

ॲल्युमिनाचे मुख्य प्रकार : (अ) आल्फा ॲल्युमिना : ही मुख्यत: ॲल्युमिनियम धातू तयार करण्यासाठी वापरली जाते. ही तयार करण्यासाठी चांगल्या प्रतीचे व ज्याच्यात कमीत कमी ५२% ॲल्युमिनियम ऑक्साइड आहे आणि  ज्याच्यात सिलिका (SiO₂) ४·५% पेक्षा व फेरिक ऑक्साइड (Fe₂O₃) ६·५% जास्त नाही असे बॉक्साइट वापरावे लागते.

निर्मिती : खाणीतून काढलेले बॉक्साइट दूर पाठवावयाचे असेल, तर त्याचा चुरा करून तो धुऊन त्याच्यातील माती काढून टाकली जाते त्यामुळे वाहतूक काटकसरीची होते. नंतर सामान्यत: बायर पद्धती वापरून त्याचे परिष्करण (शुद्धीकरण) केले जाते. या पद्धतीने मिळणारे ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड (Al₂O₃·3H₂O) वाळवून ते भट्टीत भाजल्यावर शुद्ध ॲल्युमिना मिळते व तिच्यापासून धातू काढला जातो.

गुणधर्म : आल्फा ॲल्युमिनेची संरचना कुरुविंदासारखी, घनता ४ व वितळबिंदू २,०३०^० से. असतो. आल्फा ॲल्युमिनेचा कठीणपणा उच्च असल्यामुळे अपघर्षक म्हणूनही तिचा मोठ्या प्रमाणात उपयोग केला जातो.

उपयोग : काही विशेष प्रकारच्या मिश्र पोलादाच्या वस्तूंवर उष्णता संस्कार करण्यासाठी, पोलादाच्या काही विशेष प्रकारच्या जाती वितळविण्यासाठी अभिवाह म्हणून, विशेष प्रकारची कमी प्रसरणशील काच बनविताना तिच्यातील एक घटक म्हणून व चिनी मातीच्या स्‍निग्ध लेपनाच्या पदार्थातील एक घटक म्हणून व इतर अनेक कामांत आल्फा ॲल्युमिनेचा उपयोग होतो.

चपटी ॲल्युमिना :‍ निर्मिती : बायर पद्धतीने मिळालेली ॲल्युमिना वितळबिंदूपेक्षा किंचित कमी तापमानास भाजल्यावर चपटी ॲल्युमिना तयार होते. सु. २.५ सेंमी. व्यासाच्या गोळ्यापासून ते चाळणीच्या ३०० क्रमांकाच्या चूर्णापर्यंत निरनिराळ्या आकारमानाची चपटी ॲल्युमिना मिळते.

गुणधर्म : हिची स्फटिकी संरचना कुरुविंदासारखी असते. उच्च तापमानात टिकणारा, उच्चतापसह (उच्च तापमान सहन करणारा) पदार्थ म्हणून तिचा उपयोग मोठ्या प्रमाणात केला जातो.

उपयोग : उच्चतापसह विटा, धातू वितळविण्याच्या भट्ट्यांच्या बांधणीचे घटक, काच वितळविण्याच्या टाक्या, ज्वालकांची तोंडे इत्यादींसाठी तिचा उपयोग केला जातो. रेडिओ उपकरणांतील विद्युत् निरोधक (प्रवाहाला अडथळा करणारे) भाग व ठिणगी गुडद्या (spark plugs) बनविण्यासाठी चपटी ॲल्युमिना वापरली जाते. उत्प्रेरक धारण करणारे चपट्या ॲल्युमिनेपासून बनविलेले भाग उच्च तापमानातही टिकून राहतात. उच्च तापमानात करावयाच्या प्रक्रियांतील उत्प्रेरकधारक बनविण्यासाठीही चपटी ॲल्युमिना वापरली जाते.

ॲल्युमिना जेल : निर्मिती : ॲल्युमिनियम क्लोराइडच्या विद्रावात अमोनियाचा किंवा क्षाराचा विद्राव घातल्याने आकाराने अतिशय फुगीर व कलिल (colloid) असा ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइडाचा निक्षेप (साका) मिळतो. त्यात साधारण १०% पर्यंत ॲल्युमिना व बाकीचे पाणी असते व वाळविल्यावर त्याच्यापासून काचेसारखा कणीदार पदार्थ मिळतो.

गुणधर्म   : तापविल्यावर ॲल्युमिना जेल सक्रियित (अधिक क्रियाशील) होते.

उपयोग : अधिशोषक (पृष्ठभागावर शोषण करणारा) उत्प्रेरक किंवा उत्प्रेरकांना आधार म्हणून त्याचा उपयोग करतात.

सक्रियित ॲल्युमिना : निर्मिती : ॲल्युमिनियम हायड्रेटातील संयुक्त पाणी इष्ट त्या प्रमाणात निघून जाईल, अशा रीतीने काळजीपूर्वक व नियंत्रित परिस्थितीत तापविल्यावर त्यांच्यापासून सक्रियित ॲल्युमिना तयार होते.

गुणधर्म :  ही सच्छिद्र व अधिशोषक असते. बाजारात तिचे निरनिराळ्या आकारमानांचे गोळे, खडे व चूर्णे मिळतात.

उपयोग :  विविध वायू आणि द्रव पदार्थांतील पाण्याचे शोषण करण्यासाठी त्याचप्रमाणे कार्बनी रसायनशास्त्रात भंजन, विहायड्रोजनीकरण (कार्बनी संयुगांतील हायड्रोजन काढून टाकणे) इ. प्रक्रियांत तिचा उपयोग होतो.

पहा : बायर पद्धती.