Alumine

Alumine
Structure cristalline du corindon
Général
Synonymes	oxyde d'aluminium bauxite
No CAS	1344-28-1
No EINECS	215-691-6
PubChem	14769
SMILES	O=[Al]O[Al]=O PubChem, Vue 3D
Apparence	poudre blanche[1], cristaux hexagonaux
Propriétés chimiques
Formule brute	Al2O3  [Isomères]
Masse molaire[2]	101,9613 ± 0,0009 g·mol-1 Al 52,93 %, O 47,07 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 054 °C[1]
T° ébullition	3 000 °C[1]
Solubilité	lentement soluble dans les solutions aqueuses alcalines; pratiquement insol. Dans les solvants organiques non polaires, l'éther diéthylique, l'éthanol (95%), l'eau[3]
Masse volumique	3,97 g·cm-3[1]
Pression de vapeur saturante	133.3 Pa à 2158 °C [3]
Conductivité thermique	10,9 W·m-1·K-1 (500 °C); 6,2 W·m-1·K-1 (1 000 °C)[4]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar	67,24 J·K-1·mol-1 [5]
S0solide	50,92 ± 0,10 J·K-1·mol-1 [5]
ΔfH0liquide	-1 620,57 kJ·mol-1 [5]
ΔfH0solide	-1 675,7 ± 1,3 kJ·mol-1 [5]
Cp	795,6 J·K-1·kg-1 (25 à 1 800 °C)[4]
Précautions
SIMDUT[6]
Produit non contrôlé Ce produit n'est pas contrôlé selon les critères de classification du SIMDUT. Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients Commentaires : La dénomination chimique et la concentration de cet ingrédient doivent être divulgués sur la fiche signalétique s'il est présent à une concentration égale ou supérieure à 1,0 % dans un produit contrôlé.
Écotoxicologie
DL50	rats >5 000 mg·kg-1
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’alumine ou oxyde d’aluminium, de formule chimique Al₂O₃, est un composé chimique qui existe à l'état naturel dans la bauxite, sous forme d'alumine hydratée mélangée avec de l'oxyde de fer.

L'alumine a été isolée en 1754 par le chimiste allemand Marggraf à partir de l'alun. C'est Louis Guyton de Morveau (1737-1816), collaborateur de Lavoisier, qui baptisa alumine l'un des sulfates contenu dans l'alun.

L'extraction de l'alumine de la bauxite est réalisée suivant un procédé chimique appelé procédé Bayer inventé par l'Autrichien Karl Josef Bayer. La bauxite y est attaquée par la soude à haute température et sous pression. La première usine à exploiter ce procédé est l'usine de Gardanne (anciennement Pechiney) en 1894. Cette usine produit toujours à ce jour des alumines hydratées et calcinées suivant ce procédé.

L'alumine est exploitée industriellement pour obtenir de l'aluminium par le procédé électrolytique Héroult-Hall. Elle est aussi utilisée comme matériau réfractaire (résistant aux très fortes températures) et comme céramique, et peut être également utilisée sous forme de corindon pour fabriquer des abrasifs.

Plusieurs pierres précieuses sont à base d'alumine anhydre, colorée ou non par des oxydes métalliques : rubis, topaze, saphir.

Propriétés de l'alumine

Propriété	Valeur
Coefficient de dilatation à 25 °C	7,1 10-6 K-1
Conductivité thermique à 25 °C	0,46 J.cm-1.s-1K-1
Constante diélectrique à 25 °C	10,6
résistivité à 14 °C	1019 Ω.cm

De par ses propriétés physiques, l'alumine qui se forme naturellement à la surface de l'aluminium par exposition au dioxygène de l'air, forme, contrairement à la rouille dans le cas du fer, une couche hermétique protectrice qui empêche le reste de l'aluminium d'être oxydé.

Polymorphes de l'alumine

Variété	Réseau cristallin	Désignation chimique	Formule chimique	Domaine de température de formation (°C)	Densité
Alumine amorphe	_	Oxyde d'aluminium	Al2O3	< 50-60	3,40
Bayerite	Monoclinique	Trihydroxyde d'aluminium	(alpha) α-Al(OH)3	60-90	2,53
Boehmite	Orthorhombique	Trihydroxyde d'aluminium	(gamma) γ-AlOOH	>90	3,01
Corindon	hexagonal	Oxyde d'aluminium	(alpha) α-Al2O3	>350	3,96

Statistiques de production

Production mondiale d'alumine. Source : International Aluminium Institute

Unité : 1000 tonnes	Afrique	Amérique du Nord	Amérique latine	Asie	Europe (avec Russie)	Océanie	Total
1974	655	8174	4226	2409	3961	4918	24343
1979	656	7344	4003	1877	4768	7386	26034
1984	550	5750	4604	2116	5232	8800	27052
1989	626	5942	6647	2493	5006	10823	31537
1994	648	5533	8177	2338	5975	12840	35511
1999	569	5915	10865	4050	10008	14378	45785
2003	731	6084	12477	5178	11319	16792	52581

Source

International Aluminium Institute (http://www.world-aluminium.org/iai/stats/index.asp)
Les valeurs incluent l'alumine destinée à la production d'aluminium (la proportion la plus importante) ainsi que l'alumine destinée à d'autres utilisations.

Notes et références de l'article

1. ↑ ^{a, b, c et d} OXYDE D'ALUMINIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. ↑ ^{a et b} (en) Raymond C Rowe, Paul J Sheskey, Marian E Quinn, Handbook of Pharmaceutical Excipients, Pharmaceutical Press and American Pharmacists Association, 2009, 6^e éd., 888 p. (ISBN 978 0 85369 792 3), p. 377 
4. ↑ ^{a et b} « Aluminium Oxide » dans la base de données Hazardous Substances Data Bank, consulté le 4 juin 2010
5. ↑ ^{a, b, c et d} (en) « Aluminum oxide » sur NIST/WebBook, consulté le 4 juin 2010
6. ↑ « Oxyde d’aluminium (alpha-) » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009

Voir aussi

Articles connexes

• Corindon

Liens et documents externes

• (en) handbook of porous solids volume 3 - Wiley-VCH (2002) -