¿Qué es la Alúmina?
La alúmina es un óxido de aluminio. Su fórmula química es Al2O3 y es un sólido blanco con un alto punto de fusión; existen varias estructuras cristalinas, entre ellas la α-alúmina y la γ-alúmina. Es conocida por ser el principal ingrediente del corindón, los rubíes y los zafiros.
La α-alúmina tiene resistencia térmica, aislante y química y se utiliza como material refractario, herramienta de corte y abrasivo. La γ-alúmina tiene una gran superficie específica y se utiliza como soporte de catalizadores.
Usos de la Alúmina
La alúmina puede producirse calcinando hidróxido de aluminio (fórmula química: Al(OH)3). La alúmina está disponible en varias formas cristalinas, siendo la más estable y versátil la α-alúmina.
La α-alúmina tiene un punto de fusión extremadamente alto y una gran resistencia al calor. También es extremadamente dura y tiene excelentes propiedades aislantes y resistencia química. Estas propiedades la hacen adecuada para una amplia gama de aplicaciones, como materiales refractarios, bujías, sustratos semiconductores, herramientas de esmerilado y pulido y crisoles.
Propiedades de la Alúmina
El aluminio es un elemento de número atómico 13 y su óxido, el óxido de aluminio (fórmula química: Al2O3), se denomina Alúmina. El aluminio abunda en la corteza terrestre y es el tercer elemento más abundante después del oxígeno y el silicio.
Se encuentra en la naturaleza en forma de corindón. Mezclado con pequeñas cantidades de hierro, cromo y titanio, se convierte en rubí y zafiro. El aluminio también abunda en un mineral de color marrón rojizo llamado bauxita. La bauxita se disuelve en sosa cáustica hasta obtener aluminato sódico, que luego se hidroliza para producir hidróxido de aluminio. La alúmina se obtiene por sinterización del hidróxido de aluminio.
La alúmina tiene varias estructuras cristalinas, como la α-alúmina y la γ-alúmina. La α-alúmina se considera especialmente estable. La γ-alúmina, cuando se calienta a altas temperaturas, experimenta varias fases intermedias alúminas y finalmente se transforma en α-alúmina. La α-alúmina tiene un punto de fusión superior a 2000 °C y es resistente al calor y una gran dureza.
Toxicidad de la Alúmina
La alúmina en sí no es tóxica y es básicamente inocua. En cambio, cuando se manipula la alúmina en forma de polvo, debe hacerse con equipos de protección como gafas de seguridad y máscaras antipolvo, ya que puede tener efectos adversos en los ojos, la piel y el sistema respiratorio. Según la ficha de datos de seguridad de los productos de Alúmina, se ha informado de que cuando la Alúmina era inhalada por ratas, quedaba retenida en los pulmones y causaba irritación.
La alúmina tiene una dureza Mohs muy alta, de 9, y una excelente resistencia al desgaste y durabilidad. Por eso se utiliza como cerámica biomédica. Algunos ejemplos son las articulaciones artificiales y los huesos artificiales. En estas aplicaciones, es muy importante que no se produzcan daños incluso después de una implantación a largo plazo en el cuerpo humano. Estudios anteriores han dado resultados negativos en pruebas de seguridad biológica, como las pruebas de toxicidad aguda y las pruebas hemolíticas. También se ha demostrado que la alúmina no es cancerígena.
Diferencias entre Cerámica y Alúmina
La alúmina es un material inorgánico de la cerámica.
Originalmente, el término “cerámica” se refería a productos cerámicos como la alfarería, el vidrio y el cemento, pero en los últimos años ha pasado a referirse a todos los productos fabricados calentando materiales inorgánicos a altas temperaturas y horneándolos. Entre los materiales inorgánicos utilizados están la alúmina, la circonia, el nitruro de silicio y el carburo de silicio. También existen clasificaciones detalladas dentro de la cerámica, como la cerámica antigua y la cerámica fina, basadas en los materiales utilizados y los métodos de fabricación. Los productos fabricados con materiales naturales como la arcilla y la piedra de sílice se denominan cerámica antigua. Un ejemplo típico es la cerámica.
Por otro lado, los productos fabricados a partir de materiales obtenidos de fuentes naturales que se han modificado para aumentar su pureza o a partir de materiales cuya composición, tamaño de partícula u otras propiedades se han preparado artificialmente se denominan cerámica fina. En comparación con los productos cerámicos convencionales, la cerámica fina tiene una gran funcionalidad y valor añadido. Por este motivo, la cerámica fina se ha convertido en un metal precioso indispensable en diversos campos, como los materiales electrónicos y los biomateriales. La alúmina en sí es un material cerámico, pero la alúmina altamente purificada pertenece a esta categoría de cerámica fina.