日本大百科全書(ニッポニカ)「アルミナ」の解説
アルミナ
あるみな
alumina
酸化アルミニウムの工業的、鉱物学的名称で、酸素、ケイ素に次いで地殻中に多く存在するアルミニウムのもっとも安定で普通の存在形態である。
［阿座上竹四］
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化学式はAl2O3で、分子量は101.96であるが、加熱による変態がある。ボーキサイト、水酸化アルミニウムなどを500℃に加熱すると、脱水してまずγ(ガンマ)アルミナとなり、さらに1000℃以上に加熱するとα(アルファ)アルミナが得られる。γアルミナは結晶構造が粗く、水をよく吸収し、両性化合物であるため、酸、アルカリのいずれにも溶解しやすい。活性アルミナもγ型であるが、非結晶性多孔質で表面積が非常に大きいので吸着力が強い。天然に産するコランダム（鋼玉(こうぎょく)）はαアルミナで、これに酸化クロムCr2O3を0.2％くらい含むものがルビー（紅玉）、また酸化チタンTiO2と酸化鉄（Ⅲ）Fe2O3をそれぞれ0.1～0.2％含むものがサファイア（青玉）で、いずれも不純ながら透明である。これらは鉱物中ではダイヤモンドに次いで硬く、モース硬度は9である。αアルミナは密な結晶構造をもつため硬く、融点2050℃、密度4.0、水に不溶で酸にも溶けにくい。高温で融解すると耐熱性を著しく増す。
［阿座上竹四］
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アルミニウムの鉱石は種類が多く、アルミナの製法も多様であるが、代表的なものはボーキサイトを原料としたバイヤー法である。これは1888年オーストリアのバイヤーK. J. Bayerの考案によるもので、アルミニウム鉱石をまずカ性ソーダに溶解してアルミン酸ソーダNaAlO2とし、不要な鉄やケイ酸は残渣(ざんさ)（赤泥）に残す。溶解液から赤泥を分離したのち、析出槽で種子として水酸化アルミニウム結晶を加え、水酸化アルミニウムを析出させる。ついでこれを流動焼成炉で焼成して純度の高いαアルミナとする。
［阿座上竹四］
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工業的にもっとも多量に用いられるのは、バイヤー法で製造したアルミナをアルミニウム製錬の原料として使用するものである。吸着能力の大きい活性アルミナは脱水剤や脱色剤、クロマトグラフの吸着剤などに用いられる。天然産コランダムは金剛砂(こんごうしゃ)ともよばれ、不純な人造物（アランダム）とともに研削・研磨剤に用いる。ルビーやサファイアは宝石としての用途のほか、人工的にも製造され、時計の軸受や線引き用ダイスとして使われるほか、レーザーにも用いられる。アルミナはまた耐熱セラミックスの一つとして耐熱容器・器具材料として用いられるほか、広く耐火・耐熱工業材料として使用される。そのほか加工技術の進歩によりアルミナファイバー、アルミナバイト、透明アルミナなどもつくられるようになった。さらに陽極酸化皮膜はその多孔性を利用して種々の物質を充填(じゅうてん)し、電気、光学、磁性、潤滑、触媒、調湿、印刷など多様な機能的用途が開けつつある。
［阿座上竹四］
