固體Al2O3並不導電，為什麼大家都說Al在濃硝酸中還能做正極呢？

最新 06-24

在原電池這一節內容練習中，我們會碰到這樣的題目：Al片和Cu片通過導線連接後，插入冷的濃硝酸中，因為金屬Al發生鈍化表面生成緻密的氧化膜Al?O?，而不能繼續反應，但金屬Cu不會發生鈍化，所以是Cu失去電子，Cu做負極。

其實我們可能故意忽略了一個問題：固體氧化鋁導電嗎？！

下面是查資料時間，並選取了部分有用的內容：

α-氧化鋁

α-氧化鋁不溶於水和酸，是制金屬鋁的基本原料；也用於制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實驗儀器；還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等；高純的α型氧化鋁還是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料；還用於生產現代大規模集成電路的板基。製備方法：將新制的氫氧化鋁沉澱分離出來洗凈，再在950-1200℃的溫度下煅燒，就得到α-氧化鋁粉末。

β-氧化鋁

β-Al?O?，它有離子傳導能力（允許Na通過)，以β-鋁礬土為電解質製成鈉－硫蓄電池。這種電池負極為熔融鈉，正極為多硫化鈉（Na?Sx），電解質為β－鋁礬土（鈉離子導體）。

γ-氧化鋁

γ-氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環境下脫水製得，工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠。工業品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒，耐壓性好．在石油煉製和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體；在工業上是變壓器油、透平油的脫酸劑，還用於色層分析；在實驗室是中性強幹燥劑，其乾燥能力不亞於五氧化二磷，使用後在175℃以下加熱6-8h還能再生重複使用。

北師大版《無機化學》下冊、第四版

綜上資料所示：β-氧化鋁不是真的氧化鋁、γ-氧化鋁可溶於酸和鹼，那麼鈍化後產生的緻密氧化膜只能是α-氧化鋁，而α-氧化鋁具有良好的電絕緣性能！

然並軟，表面鈍化後的鋁還能做電極嗎？！

題目錯了嗎？！

繼續查資料：

α-Al2O3陶瓷材料是優良的電介質材料，常用於製作絕緣元件，抗電強度大於8000V／mm。但當氧化膜的厚度很薄（幾個納米）時，電子是可以隧道效應（在兩層金屬導體之間夾一薄絕緣層，就構成一個電子的隧道結。實驗發現電子可以通過隧道結，即電子可以穿過絕緣層，這便是隧道效應。太過專業自己百度吧！）而導電的。不同材料對電子的隧道效應影響是不同的，也就是說只要表面的氧化鋁太厚，導電就不會發生。原來還可以這樣導電！

看來事情又反轉了！Al-Cu-濃硝酸原電池還是有一定道理的！

百度貼吧有人做了一個實驗：

將銅片也插入濃硝酸中，銅片也開始反應，不如鋁反應劇烈；電流計最開始沒有示數。反應產生的NO2逐漸增多，電流表依然沒有示數。但兩個電極都劇烈反應。電流表開始晃動並出現示數，最終停留在170左右。