Oxyde d'aluminium
L'oxyde d'aluminium est la forme stable de l'aluminium à l'air. Son minéral α (corindon) est l'un des matériaux les plus durs et les plus réfractaires connus ; sa variété rouge est le rubis, sa variété bleue le saphir.
Propriétés physiques
Structure
Description détaillée
Al₂O₃ existe sous plusieurs polymorphes dont le plus stable est la forme α (corindon). Dans cette phase, chaque atome d'aluminium est coordonné par six oxygènes formant un octaèdre ; les octaèdres partagent arêtes et sommets dans un empilement hexagonal compact des oxygènes. Cette architecture explique à la fois sa dureté exceptionnelle (9 Mohs), sa température de fusion extrême et son inertie chimique.
À l'état naturel : corindon des roches métamorphiques, rubis et saphir (avec traces de Cr³⁺ ou Ti⁴⁺/Fe²⁺), émeris. Forme minoritaire mais ubiquitaire dans les bauxites.
Industriellement extraite des bauxites par le procédé Bayer : digestion à la soude à haute pression, précipitation d'hydroxyde d'aluminium, calcination à ~1100 °C pour obtenir l'alumine α. Procédé encore dominant au niveau mondial pour la production de l'aluminium métallique.
Usages et applications
- Précurseur principal de l'aluminium métallique (électrolyse Hall-Héroult)
- Céramiques techniques, abrasifs (poudre), papiers émeri
- Substrat et encapsulation en micro-électronique
- Support de catalyseurs (reforming, hydrotraitement)
- Implants orthopédiques et dentaires (têtes de prothèses de hanche)
- Gemmologie : rubis et saphirs synthétiques (procédé Verneuil)
Sécurité (GHS)
Non toxique sous forme massive. Les poussières fines peuvent irriter les voies respiratoires ; manipuler avec masque en contexte industriel.
Éléments constitutifs
Références
Procédés liés
Procédés industriels qui mettent en jeu ce composé.
- MétallurgieProduit
Procédé Bayer
Extraction de l'alumine pure (Al₂O₃) à partir de la bauxite par dissolution sélective dans la soude concentrée à chaud. Étape obligatoire avant l'électrolyse Hall-Héroult — sans Bayer, pas d'aluminium métal.
- ÉlectrolyseRéactif
Procédé Hall-Héroult
Électrolyse à 950-980 °C de l'alumine dissoute dans la cryolithe fondue (Na₃AlF₆) pour produire l'aluminium métal. Procédé universel depuis 1886 — il consomme à lui seul ~3 % de l'électricité mondiale.