Boehmite 101: Imiterere y'amabuye y'agaciro, imiterere yayo n'ivy'amabuye y'agaciro

1. Intangamarara

Boehmite, mu buryo bw’imiti igaragazwa n’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma (AlO(OH)), ihagaze nk’ivyuma vy’ishimikiro, biteye umunezero cane, kandi bishobora gukoreshwa mu buryo budasanzwe mu muryango wagutse w’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma. Naho mu ntango yoshobora kwemerwa n’abahinga mu vy’ubutaka n’abahinga mu vy’ubucukuzi bw’amabuye y’agaciro nk’igice gisanzwe c’amabuye y’agaciro yitwa bauxite akoreshwa mu gukura ivyuma vy’aluminium biciye mu buryo bwa Bayer, boehmite yarateye imbere mu myaka mirongo iheze iba ikintu gifise agaciro kanini cane, igikoresho c’agaciro kanini kandi gikomeye cane. uburenganzira bwiwe bwite. Ivyo bimenyetso vy’imiterere yayo, ubushuhe budasanzwe, ubuhinga bwo ku ruhande bushobora guhindurwa cane, n’imiterere myiza y’ibidukikije vyatumye iba imbere cane mu bikorwa vy’inganda vya none, kuva ku gutunganya amavuta ya peteroli no gusanasana ibidukikije gushika ku guca -edge lithium{{3}form}per}fe n’ibintu vy’ubuhinga bwa nano.

Gutahura boehmite bisaba gukora ubushakashatsi bwinshi, mu buryo bwimbitse bw’inkomoko yayo mu vy’amabuye y’agaciro, imiterere y’amabuye y’agaciro ku rugero rwa atome-, inyifato y’ubushuhe, n’imiterere itandukanye y’ubuhinga bw’umubiri. Uko inganda zikora ibikoresho zo muri iki gihe zirushiriza gusaba ibikoresho vyihariye bishobora guhangana n’ibidukikije bikomeye, vyubahiriza amategeko akomeye mpuzamakungu agenga umutekano, kandi bitanga ubushobozi bwo gukora neza cane, boehmite yarafashe umutima cane w’abashakashatsi bo mu vy’inyigisho, abahinga mu vy’ibikoresho, n’abahinguzi b’inganda. Iyi ngingo iratanga inyishu yimbitse kandi yimbitse ku bijanye n’ibuye ry’agaciro ryitwa boehmite, risuzuma neza ukuntu riboneka mu butaka, imiterere yaryo y’amabuye y’agaciro, inyifato zaryo zihambaye mu vy’ubutunzi n’ivy’imiti, n’ingene rikoreshwa mu buryo butandukanye mu vy’ubutunzi n’agaciro karyo mu vy’ubutunzi kw’isi yose.

2. Ivy’amabuye y’agaciro n’ivyo mu kamere ka Boehmite

Ivy'ubutaka n'imiterere

Boehmite ni amabuye y’agaciro ya kabiri akwiragiye cane cane mu bibanza vy’amabuye y’agaciro yitwa bauxite, ivyo bikaba ari vyo bikoreshwa nk’isoko nyamukuru y’ubudandaji kw’isi yose y’ivyuma vy’aluminium n’ibintu bitandukanye vy’imiti bishingiye kuri aluminium-. Ibaho ahanini biciye mu guhinduka kw’ibihe bikomeye kandi bimara igihe kirekire vy’ibitandara vy’aluminium-bifise silicate, feldspars, n’ibitandara vy’umuvyeyi vy’umuriro canke vy’umuriro mu bihe vy’imihindagurikire y’ikirere bishushe n’ivy’ubushuhe buke, canke biciye mu guhinduka kw’amabuye y’agaciro y’intango canke mu bihe vy’ubushuhe bw’amazi. Mu bice vyinshi bikomeye vy’amabuye y’agaciro yitwa bauxite hirya no hino kw’isi, boehmite ibana n’ibindi bihimba vy’umubiri bita boehmite, cane cane gibbsite (Al(OH)3) na diaspore (AlO(OH)). Ubwinshi, uburemere, n’ugukwiragira kw’ahantu kwa boehmite mu kibanza c’ubucukuzi bwa bauxite bikora nk’ibimenyetso bihambaye vy’ubutunzi n’ubuhinga ku bikorwa vy’ubudandaji vy’ubucukuzi, nk’uko boehmite isaba ubushuhe bukomeye cane, umuvuduko, n’imimerere y’inguvu z’ugufungura mu gihe c’inganda Bayer umugambi wo gukoresha, gibbsite direct influencer, ubutunzi bukora muri rusangi.

Indangamuntu n'Igishushanyo c'Ikibiriti

Mu vy’amabuye y’agaciro, boehmite yamenyekanye ubwa mbere kandi idondorwa mu buryo bwa siyansi mu ntango z’ikinjana ca makumyabiri, amaherezo yitwa izina ry’umuhinga mu vy’ubuhinga bwa shimi w’Umudagi azwi cane yitwa Johannes Böhm, yakoze inyigisho z’ubutsimvyi ku mibumbe y’ibintu bitandukanye vy’aluminiyumu akoresheje ubuhinga bwa kera bwa X{s{0}chniray diffraction. Mu kamere, boehmite ntabwo iboneka nk’ibice binini, vyiza-vy’amabuye y’agaciro bishobora gukusanywa bitagoranye n’amaboko canke gutandukanywa n’ubuhinga; ahubwo, mu bisanzwe bigaragara nk’ibice vy’amabuye y’agaciro, ibice vy’ubutaka, ibice vy’ibumba-bimeze nk’ivy’umubiri, canke ibipfukisho vy’uburinzi vy’intete nziza-biri mu mabuye y’agaciro yitwa bauxite n’imiterere y’amabuye y’agaciro yitwa lateritic. Ubuhinga bwo gusesangura buteye imbere, nk’ubuhinga bwo gupima imishwarara y’impumuro (XRD), ubuhinga bwo gupima imishwarara (TEM), ubuhinga bwo gupima imishwarara (SEM), n’ubuhinga bwo guhindura imishwarara y’imishwarara (FTIR), ni ngirakamaro cane ku bijanye n’ugupima umubiri n’ugupima uburemere bw’ibintu. kwigana bitagoranye ibindi bice vy’ibumba be n’ivyuma vy’aluminiyumu. Gutahura ukuntu ikwiragira bifasha abahinga mu vy’ubutaka gucapura neza ivy’intango y’amabuye y’agaciro yitwa bauxite kandi bifasha abahinga mu vy’ubucukuzi mu gutuma ingamba zo gutunganya amabuye y’agaciro-zigenda neza mu bikorwa vy’ubuhinga bwa aluminium kw’isi yose.

3. Ubuhinga bw'amabuye y'agaciro yitwa Boehmite

Inzego z'amabuye y'agaciro

Ku rugero rwa atome, imiterere y’ikibiriti ca boehmite isobanurwa n’uburyo bw’uruzitiro rwitwa orthorhombic, mu bisanzwe ruri mu mugwi w’ikirere Cmcm. Ubwubatsi bw’imbere bwa boehmite bugizwe ahanini n’ibipande bibiri canke ibipande vy’amabara umunani, aho ion imwe imwe yo hagati y’aluminiyumu ihurizwa hamwe mu buryo buringaniye n’iyon zitandatu zikikuje umwuka w’ikirere n’iyon z’amazi. Muri izo mpapuro zagutse, atome z’umwuka n’imigwi y’amazi zitunganijwe mu buryo bukomeye, bufatanye-, mu gihe iyoni z’aluminiyumu zifata ibibanza vy’imirongo umunani biri hagati yazo. Ikintu gisobanura ubwubatsi n’ubushuhe bw’uruzitiro rw’amabuye y’agaciro yitwa boehmite ni uruzitiro rwagutse kandi ruteguwe cane rw’imigenderanire ikomeye y’iyidrojeni ikora ata guca ku ruhande hagati y’ibipande vy’amabuye y’agaciro bifatanye. Ivyo bihimba bikomeye vy’iyi hydrogène bifatanya neza, bikaba bituma habaho ubukomezi bwinshi cane, ubushobozi bwo guhangana n’imiti, n’ubushobozi bwo guhangana n’ubushuhe ugereranyije n’ivyuma vy’iyidrojeni vy’aluminium nka gibbsite, bifise inguvu zigoyagoya cane zo gufatanya ivyuma.

Igereranyo ry'imiterere n'ibintu vyinshi

Boehmite isangira neza na neza ubuhinga bw’imiti nk’ubw’ivya diaspore, vyose bikaba bifatwa nk’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma vy’ivyuma. Ivyo bihimba vy’umubiri bituma habaho uburemere bw’umubiri butandukanye cane, indege z’ugucapura, agaciro k’uburemere, n’inyifato z’ubushuhe. Ikindi kandi, iyo ugereranije n’ivyuma vy’agaciro bita gibbsite (Al(OH)3), boehmite irimwo amazi make cane y’imiterere ku atome y’aluminiyumu. Ivyo bitandukanye vy’ishimikiro vy’amabuye y’agaciro ni vyo bigena ingene ivyuma vyose vyifatamwo iyo bikoreshejwe ubushuhe, bikaba bigira ico bikoze ku rutonde rwihariye, rukurikirana rw’uguhinduka kw’ibice bishika iyo ivyo bikoresho bishikiwe n’ubushuhe bwinshi mu bikoresho vy’inganda, mu bikoresho vy’ivyuma, canke mu bikoresho vyo gupima ubushuhe vyo mu laboratwari.

4. Ivyiza vy’umubiri n’ivy’ubuhinga bwa Boehmite

Inyifato y'ubushuhe n'inguvu z'ubushuhe

Kimwe mu biranga boehmite bihambaye cane kandi bikoreshwa mu bucuruzi ni inyifato yayo y’ubushuhe ishobora gutegurwa, kandi ikaba yanditswe neza. Iyo boehmite ishikiwe n’ubushuhe bugenda buratera imbere, iragira urutonde rw’ihinduka ry’inzira zikomeye kandi zifise ubushuhe bwinshi cane. Uko ubushuhe bugenda buraduga bukarenga nk’ibipimo 300 vy’ubushuhe gushika nko ku bipimo 500 vy’ubushuhe, iyo nzira y’amabuye y’agaciro irasuka imigwi yayo y’amazi ifatanye n’imiterere nk’umwotsi w’amazi meza, igahinduka mu buryo butunganye ikaba aluminas zitandukanye zihinduka, nka gamma{}{ta}}6. theta-alumina, imbere y’uko amaherezo ihinduka alpha-alumina idahinduka ku bushuhe burengeye degre 1100 z’ubushuhe. Uwo murongo wo gukura amazi mu mubiri, hamwe n’ubushobozi bwawo bwo kurekura umwotsi w’amazi meza ata nkomanzi mu gihe c’ubushuhe, bituma boehmite iba inzitizi idasanzwe y’ubushuhe kandi idatera ubumara, idatera urubeya rw’ibidukikije-ishobora gukingira ibikorwa vy’ubuhinga bwa none.

Ubuhinga bwo ku ruhande n'ubushobozi bwo gusubiza

Boehmite yerekana ubuhinga budasanzwe bwo ku ruhande, irangwa n’uburebure bw’imbere buhambaye cane, cane cane iyo ikozwe mu nzira zidasanzwe z’imvura y’ubushuhe bw’amazi kugira ngo ikoreshe ibice vy’ubunini bwa nano-, ibice vy’insinga, canke ibice vy’insinga vy’insinga. Igipande c’ibice vy’amabuye y’agaciro yitwa boehmite gifise imigwi myinshi y’amabuye y’agaciro yitwa hydroxyl, ivyo bikaba bitanga kamere yihariye y’amabuye y’agaciro yitwa amphoteric ituma gishobora gukorana neza n’ubwoko bw’imiti y’aside n’iy’ishimikiro iri mu munyuro. Mu bihimba vy’amazi, boehmite irashobora guhingura ama sols akomeye, ashobora guca ibibatsi, ikintu gikoreshwa cane mu nzira ziteye imbere zo gutunganya sol-gel mu gukora ibikoresho vy’ubuhinga, ibikoresho vyo gukingira, no gukora ibikoresho vy’ivyuma. Ivyo bihimba vy’umubiri bidasanzwe, bifatanijwe n’imiterere y’ibihimba bishobora guhindurwa cane kuva ku bihimba vy’umubiri bimeze nk’amabuye y’agaciro gushika ku bihimba vy’umubiri bifise uburebure bwinshi, bituma abahinga mu vy’ibikoresho bashobora guhindura boehmite kugira ngo bashobore kugenzura neza ivy’amazi, ubushobozi bwo gufata amazi.

5. Insobanuro y'inganda n'ingene ikoreshwa muri iki gihe

Imbere y'ibintu vy'agaciro vy'ivyuma vy'agaciro n'ivy'ivyuma

Boehmite ikora nk'imbere y'inganda y'ingenzi mu guhingura ku rugero runini-amabuye y'agaciro kanini, cane cane gamma-alumina. Izo aluminas zihinduka zifise uburemere budasanzwe, ubutungane bw’imiterere, n’uburebure bwinshi bw’ubutaka, ivyo bikaba bituma zikoreshwa cane mu gutunganya amavuta ya peteroli, mu guhindura amazi mu modoka, no mu bikorwa bikomeye vyo gukora imiti. Mu kugenzura neza ibipimo vy’imvura, ivy’ugukura, n’ugutunganya ubushuhe bw’amazi bw’ibihimba vy’umubiri bita boehmite, abahinguzi b’imiti barashobora guhindura neza ubunini bw’ibihimba vy’umubiri, ubunini bw’ibihimba vy’umubiri, inkomezi zo gumenagura, n’ahantu h’aside kugira ngo bashobore gushitsa ibisabwa bikomeye vy’ibihimba vy’umubiri bitandukanye vy’ubuhinga bwa none.

Ibikorwa biteye imbere mu kubika inguvu

Mu myaka ya vuba, boehmite yarabonye ubuhinga bugenda buragwira, bufise ubuhinga bwinshi mu rwego rwo kubika inguvu kw’isi yose, cane cane nk’ikintu giteye imbere co gupfuka ibitandukanya mu mabati ya litiyumu{1}}ion na sodium-ion. Kubera ko ubushuhe bwayo bukomeye, ubushobozi bwiza bwo kwikingira umuyagankuba, ubushobozi bwo gukingira umuriro-, n’ubushobozi bwo gukingira imiti, ifu ya boehmite y’ubuhinga bwa ultra-ipfutse nk’igipande c’ivyuma ku bikoresho bitandukanya amabateri y’ivyuma. Ivyo bipfukisho bitagira ubuzima bikingira ivyuma bitandukanya, ivyuma bigenda bihinduka, n’ubushuhe buva mu gihe c’ubushuhe bwinshi, mu gihe c’ugushaja cane, canke mu gihe umusumari ushobora kwinjira mu mubiri, gutyo bikaba bituma habaho umutekano, inguvu, n’ubuzima bw’amabateri y’imodoka y’umuyagankuba, ibikoresho vy’ubuhinga bwa none bishobora gutwara.

Uguhagarika urubeya n'ugukoranya ibikoresho vya nano

Uretse ububiko bw’inguvu n’ugutuma ibintu bigenda neza, boehmite irakoreshwa cane nk’ikintu gikunda ibidukikije, kidakoresha halogen{1}}mu bikoresho vy’ubuhinga vy’ubuhinga bwinshi, mu bikoresho vy’ubwubatsi biteye imbere. Iyo yinjijwe mu bihimba vy’umubiri bifise ubushobozi bwinshi bwo kwuzuza, ukubura amazi mu mubiri kwayo kuranywa ubushuhe bwo mu bidukikije maze bikagabanya imyuka y’umuriro ishobora gusha mu gihe c’umuriro. Ikindi, nanoparticles za boehmite zikoreshwa cane nk’ibintu bikomeza mu bikoresho vy’ubuhinga bwa nano, ibikoresho vy’amaso bishobora guhangana n’imikovu, n’ibikoresho vy’ugucungera ivyuma, bikaba vyerekana ukuntu iyo ntungamubiri yahindutse bitangaje kuva ku kintu c’ishimikiro co gucukura amabuye y’agaciro gushika ku kintu gikomeye cane co muri iki gihe.

6. Insozero

Boehmite (AlO(OH)) yarashoboye kurenga insobanuro yayo ya kera nk’ubuhumane bwa bauxite gusa butakenewe canke ikintu gisanzwe gikoreshwa mu gucukura amabuye y’agaciro kugira ngo ibe igikoresho c’imfuruka mu buhinga bwa shimi buteye imbere, ubuhinga bw’ibikoresho, n’ubuhinga bwa none. Igishushanyo caco kidasanzwe c’amabuye y’agaciro, kirangwa n’ugufatanya kw’iyidrojeni hagati y’ibice bikomeye, kiratanga ugushikama kw’ubushuhe kudasanzwe be n’inzira z’uguhinduka kw’inzira zishobora gutegekanirwa cane. Ifatanijwe n’uburebure bwayo buhambaye bw’uburebure, ubuhinga bwayo bwo ku butaka bw’amazi, n’imiterere y’ubutaka butandukanye, boehmite ishobora gutuma habaho iterambere ry’ubuhinga rihambaye mu nzego zitandukanye z’inganda. Kuva ku gukora nk’intango y’intango y’ibikoresho vy’ubuhinga buhanitse gushika ku gukora nk’igipfukisho gihambaye co gukingira amabateri y’ubuhinga bwa none ya litiyumu -ion be n’ikintu co gukingira umuriro mu bikoresho vy’ubuhinga bwa none, boehmite itanga akarorero k’ingene ubuhinga bushasha bw’isi n’ubuhinga bushasha bw’ubuhinga bwa none bukomeza gutera