Forskellen mellem Zirkoniumoxid og aluminiumoxid

Det vigtigste forskel mellem zirkoniumoxid og aluminiumoxid er det zirconia forekommer i en monoklin krystalstruktur, mens aluminiumoxid er i en trigonal krystalstruktur.

Zirkoniumoxid og aluminiumoxid er uorganiske forbindelser og er oxidforbindelser. Begge disse forbindelser forekommer i den hvide krystallinske faste tilstand ved standardtemperatur og -tryk.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Zirconia 
3. Hvad er aluminiumoxid
4. Sammenligning side ved side - Zirconia vs aluminiumoxid i tabelform
5. Resume

Hvad er Zirconia?

Zirconia er en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel ZrO₂. Dets kemiske navn er zirkoniumoxid; det har to oxygenatomer pr. zirkoniumatom i et molekyle. Det fremstår som et hvidt krystallinsk fast stof med en monoklin krystalstruktur. Vi kan dog fremstille kubikstrukturerede zirkonier med forskellige farver, der skal bruges som ædelsten. Vi kan producere zirkoniumoxid ved at kalcere zirkoniumforbindelser ved hjælp af dets egenskaber med høj termisk stabilitet.

Figur 01: Zirconia

Desuden kan denne forbindelse forekomme i tre større krystalstrukturer ved forskellige temperaturer: monoklinisk, tetragonal og kubisk. Imidlertid er den mest stabile og naturligt forekommende form en monoklin struktur. Kemisk er denne forbindelse ureaktiv, men stærke syrer såsom HF og H₂SÅ₄ kan langsomt angribe det. Yderligere, hvis vi opvarmer denne forbindelse med kulstof, omdannes den til zirconiumcarbid, og hvis der også er chorin, danner det zirkoniumtetrachlorid. Denne reaktion er grundlaget for oprensning af zirconiummetal.

Når man overvejer anvendelserne af zirkoniumdioxid, er det hovedsageligt nyttigt til fremstilling af keramik, som et ildfast materiale, som en isolator, som slibemidler og emaljer osv. Desuden gør dens høje ioniske ledningsevne det nyttigt som elektroceramisk materiale.

Hvad er aluminiumoxid?

Aluminiumoxid er en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel Al₂O₃. Det er det mest stabile og naturligt forekommende aluminiumoxid. Vi kalder det almindeligvis aluminiumoxid. Naturligvis forekommer denne forbindelse i krystallinsk alfa-polymorf fase. Det fremstår som et hvidt fast stof, og dets krystalstruktur er trigonal. Derudover er korund den naturligt forekommende form af aluminiumoxid.

Figur 02: Aluminiumoxid

Når man overvejer egenskaberne ved denne forbindelse, er det en fremragende elektrisk isolator, uopløselig i vand, modstandsdygtig over for forvitring og beskytter aluminiummetaloverfladen mod yderligere oxidation. Desuden er det et amfotert stof. Det betyder; det kan reagere med både syrer og baser til at gennemgå neutraliserende reaktioner, der danner salt og vand.

Der er mange anvendelser til aluminiumoxid:

• Som ildfast materiale
• Til produktion af keramik og slibemidler
• Som fyldstof til plast
• Som ingrediens i glas
• Til fjernelse af vand fra gasstrømme
• Som katalysator for mange organiske syntesereaktioner
• Som en komponent i maling osv.

Hvad er forskellen mellem zirkoniumoxid og aluminiumoxid?

Primært er Zirconia en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel ZrO₂ mens aluminiumoxid er en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel Al₂O₃. Men frem for alt er den vigtigste forskel mellem zirkoniumoxid og aluminiumoxid, at zirkoniumoxid forekommer i en monoklinisk krystalstruktur, mens aluminiumoxid er i trigonal krystalstrukturen.

Desuden er zirkoniumdioxid en smule basisk, fordi den reagerer langsomt med stærke syrer såsom HF og svovlsyre; aluminiumoxid er imidlertid amfoter, og det kan reagere med både syrer og baser til dannelse af et salt og vand. En yderligere forskel mellem zirkoniumoxid og aluminiumoxid er også deres reaktivitet. Kemisk set er zirkoniumreaktivt, men aluminiumoxid er reaktivt.

Sammendrag - Zirconia vs aluminiumoxid

Zirconia er en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel ZrO₂ mens aluminiumoxid er en uorganisk oxidforbindelse med den kemiske formel Al₂O₃. Den vigtigste forskel mellem zirkoniumoxid og aluminiumoxid er, at zirkoniumoxid forekommer i en monoklinisk krystalstruktur, mens aluminiumoxid er i den trigonale krystalstruktur.

Reference:

1. "Aluminiumoxid." National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database, U.S. National Library of Medicine, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “ZrO2powder” af Materialscientist på den engelsksprogede Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Aluminiumoxide2” Af Aluminium_oxide2.png: Nbrittonderivativt arbejde: Materialscientist (tale) - Aluminium_oxide2.png (Public Domain) via Commons Wikimedia