ALUMINIU (aluminiu; lat Alumen (aluminis) - alum], Al - element chimic al grupei III a sistemului periodic; ....... N 13 atm, am m 26.98154 metal alb-argintiu, în condiții normale, este acoperit cu un strat subțire oxid de film. în toți compușii stabile trivalent de aluminiu, dar la mare pax t poate fi monovalent (formând subsoedineniya) și, mai rar, bivalent. Se compune dintr-un izotop stabil 27Al. primul aluminiu în formă liberă identificată în 1825 omul de știință danez X. K. Oe. primul bal. mod de a pro-Wah A. a sugerat în 1854 franceză. chimistul AE Sainte-Claire Deville .
Rezistența la tracțiune de 10,8 kgf / mm2, rezistența la curgere la tracțiune de 3 kgf / mm2, alungire 35%, raportul contracție de 80%, o duritate Brinell 25 reguli modulul de elasticitate 7100 kg / mm2, modulul de schimbare 2600 kgf / mm2 . După laminare la rece, rezistența la tracțiune este crescută la 18-25 kgf / mm2, duritate HB - 45--60, alungirii este redusă la 3-5%. Aluminiu este foarte conductiv din punct de vedere electric (locul 4 printre metale - după argint, cupru și aur).
Impuritățile și aditivii de aliere reduc conductivitatea electrică a aluminiului, în special a manganului. vanadiu. crom și titan. într-o măsură mai mică - nichel. siliciu. zinc. fier și cupru. Astfel, conductivitatea electrică a aluminiului cu o puritate de 99,997% este de 65,5% din conductivitatea electrică a cuprului, iar conductivitatea electrică a purității A. 99,5% este redusă la 62,5%. Aluminiu se referă la metale reactive. În aer, este acoperit rapid cu o peliculă subțire, stabilă de oxid de 50-100 A, care protejează împotriva oxidării ulterioare.
Filmul are un electr. (tensiunea de spargere depășește 500 V) și, spre deosebire de izolatoarele organice, poate rezista la temperaturi ridicate. Aluminiu formează compuși cu aproape toate elementele, se dizolvă în k-tah și alcaline. Cu toate acestea, acesta poate fi utilizat cu succes în medii corozive în care pelicula protectoare de suprafață a aluminei este insolubilă. Aluminiu este foarte rezistent la coroziune în apă, inclusiv fierbere și apă de mare. Este stabilă în acetat, lămâie, tartru etc. organice c-tach.
Aluminiu practic nu interacționează cu un cation de azot concentrat, multe altele. substanțe organice și produse alimentare, se dizolvă rapid în soluții de alcalii caustice (formând aluminați), acid clorhidric, fluorhidric și acid bromhidric. Interacționează slab cu borul. La temperaturi obișnuite, nu reacționează cu apa, vaporii de apă, oxidul și dioxidul de carbon; la temperaturi suficient de ridicate, este capabil să reacționeze cu ele. A. este stabilă în soluțiile de săruri neutre sulfat de magneziu, sodiu și, de asemenea, hyposulphite. Gazul sulfuros, amoniacul și hidrogenul sulfurat nu sunt foarte influente.
Adaosul de ioni alcalini, saruri, mercur, cupru si cloruri in apa isi mareste coroziunea. Hidrogen solubil în solid de aluminiu, cu o creștere a solubilității creșterilor t-turii (pentru m-D 350 ° C este de 0.002 cm3 / 100 g, iar când m-D 660 ° C - 0.036 cm3 / 100 g). Compactul A. într-un mediu de azot este acoperit cu o peliculă de nitruri subțire. Cu halogeni, sulf și fosfor, A. interacționează la temperaturi ridicate. Cu mai multe elemente electropozitive, formează aluminide. Când este încălzit, aluminiu restabilește cea mai mare parte a oxizilor din alte metale, care este utilizat în aluminothermie. Producția de aluminiu este prepararea de oxid de aluminiu din minereu de aluminiu cu un alcalin, acid, electrotermic sau metode combinate, prepararea metalului primar prin electroliza oxidului de aluminiu (în aparate speciale -. Electrolizoare), dizolvate în criolit topit, cu m-D de aproximativ 950 ° C și rafinarea metal.
Producția folosește electrolizi cu anozi continuu auto-coace și alimentarea curentă laterală sau superioară, electrozi cu anozi arși. Catodul este partea de jos a băii, anodul este blocuri arse de cărbune imersate în electrolit sau pe electrozii tipăriți prin auto-coacere. Baia este operată la o tensiune de 4,0-4,5 volți. Curentul furnizat electrolizorilor este de 130-160 kA. Densitatea curentului la anod este de 0,7-0,8 A / cm2. la catodul 0,4-0,5 a / cm2. Consumul de energie electrică pentru producția de 1mA. este de 14 000 - 15 000 kW-h. Aluminiuul dur conține impurități din care se curăță prin suflarea topiturii cu clor la temperatura de 750-770 ° C timp de 10-15 minute, după care se toarnă în porci.
Puritatea primară A, 99,7-99,5%. Metoda de clorură de obținere a aluminiului este promițătoare, permițând reducerea costurilor cu energia și lingerea poluării mediului. În funcție de metoda de producție și chimică. Compoziția se distinge prin: Aluminiu de înaltă puritate, A. puritate ridicată și A. puritate tehnică. A. puritatea specială (gradul A999) nu conține mai mult de 0,001% impurități. Se obține prin topirea zonei și prin distilarea prin subhalide a unui metal rafinat electrolitic. Pentru o curățare mai profundă, aceste metode sunt combinate. Se utilizează în scopuri de cercetare, în inginerie semiconductoare și nucleare. Aluminiu de înaltă puritate (grade A995, A99, A97, A95) conține de la 0,005 până la 0,05% impurități.
Pentru producerea de aliaje pe aluminiu și alte baze, speciale. ligatură, cablu, și produs metalic conductiv este folosit pentru a marca, pentru Hem-aration din aliaje de aluminiu, fabricarea aliajelor de bază în alyumoter-imaginar - clasa de metal A pentru tijă insule de producție de aluminiu - grad metalic AE. A. puritate ridicată și tehnică produsă la porci cântărind 5; 15 și 1000 kg. DOS. tipurile de produse semifinite din aluminiu - foi, fire și benzi.
Livrări de produse și produse semifinite în stare laminată la cald, răcită și recoacere. Densitate redusă a metalelor, conductivitate electrică ridicată, rezistență mecanică suficientă și rezistență ridicată la coroziune în raport cu unele substanțe chimice. reactivi, precum și costuri scăzute, provoacă o aplicare largă a A. în diferite domenii ale tehnologiei.
Rezistență redusă a absorbției termice cu neutroni termici, sensibilitate redusă la structură și blană. Rezistența la radiație, precum și rezistența la coroziune semnificativă în unele medii de transfer termic, fac posibilă utilizarea A ca material structural al reactoarelor nucleare, Ch. arr. cu răcire cu apă. A. utilizat, de asemenea, pentru fabricarea cojilor de protecție a elementelor de combustibil, a conductelor. Aluminiu servește ca bază pentru aliajele de aluminiu, elementul de aliere în magneziu, zinc, cupru, titan și alte aliaje.
Aliajele de aluminiu sinterizate se disting pe baza aluminiului prin metalurgia pulberilor, caracterizate prin rezistenta ridicata la caldura. A. folosit pentru a deoxidiza oțelul, producerea anumitor metale prin metoda aluminotermiei, explozivilor și, de asemenea, în materiale compozite pe o bază diferită. A se vedea și bronzul din aluminiu, alamă din aluminiu. Aluminiu fontă, Aluminiu, Alitriding.
Aluminiu natural este un izotop stabil de 27 Al
Mai mulți izotopi radioactivi din aluminiu sunt obținuți artificial. dintre ele ... este folosit ca un atom etichetat.
Prin prevalența în litosferă, aluminiul ocupă primul loc printre metale și al treilea loc global (după oxigen și siliciu). în urma unei mari activități chimice, nu se produce în stare liberă.
minereu Important aluminiu - bauxita Al 2 O 3 · nH 2 O (conținând 32-60% Al 2 O 3). alunit K 2 SO 4 · Al 2 (SO 4) 3 · 2AL 2 O 3 · 6H 2 O. Kaolin Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O. nefelin Na 2 O · Al 2 O 3 · 2SiO 2. concordant împreună cu apatita.
Aluminiu este, de asemenea, o parte din numeroase feldspars. ortociza K [AlSiO 8]. albită Na [AlSi3O8]. zeolit. mica și altele.
Complexitatea obținerii aluminiului este determinată de acest fapt. că oxidul de aluminiu nu conduce curent electric și are un punct de topire ridicat de 2050 ° C. Prin urmare, amestecul topit este supus electrolizei. conținând 6-8% Al203 și 92-94% criolit Na3 [AlF6]. În plus. Fluorurile de calciu se adaugă la topitură. magneziu sau aluminiu pentru a scădea punctul de topire a electrolitului și a îmbunătăți procesul. Ca urmare a acestui fapt, este posibilă efectuarea procesului la o temperatură de 960 ° C Partea inferioară a electrolizorului. asamblate din blocuri de cărbune comprimat. servește ca un catod. Structuri din aluminiu. Situat pe partea de sus și umplute cu brichete de cărbune. joacă rolul de anozi.
Al 2 O 3 ⇄ Al ³ + + AlO 3 ³
Pe catod, se eliberează aluminiu metalic.
În hidroxidul de aluminiu, proprietățile de bază și acide sunt aproximativ aceleași.
Sărurile de aluminiu sunt ușor solubile în apă. ușor hidrolizate și unele dintre ele (Al2S3) care este, pe bază și acid.
Clorura de AlCl AlCl3 este cunoscută ca un catalizator în sinteza organică.
Sulfatul de aluminiu Al 2 (SO 4) 3 · 18H 2 O este utilizat pentru a purifica apele naturale din particulele coloidale. care sunt capturate de hidroxid de aluminiu. formată în timpul hidrolizei sarii.
Sulfatul de potasiu-aluminiu (alum-kali alum) KAl (SO 4) 2 · 12H 2 O este utilizat în industria pielăriei. Este un mordant atunci când vopsesc țesături de bumbac.
Densitate scăzută. plasticitatea și rezistența la coroziune au furnizat aluminiu pentru utilizarea în industria aeronautică și auto. Este o parte a aliajelor ușoare. duraluminiu (un aliaj de aluminiu, magneziu de cupru și mangan). silumin (un aliaj de aluminiu și siliciu) și alții. Aliajele de aluminiu sunt folosite pentru fabricarea sateliților de pământ artificiali și a navelor spațiale.
În inginerie electrică, aluminiul a înlocuit cuprul ca material pentru fabricarea firelor. Folosit ca agent reducător la topirea metalelor (aluminothermie).
Cr2O3 + 2Al = 2Cr + AI2O3
Aluminothermy. Am deschis NN Beketov în 1859 și utilizat pentru sudarea pieselor metalice. Un amestec de aluminiu pulverizat și oxid de fier (II III) Fe3O4 numit un termit.
8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3
reacția dezvoltă o temperatură de aproximativ 3000 ° C. fierul rezultat se topește. drenarea și sudarea detaliilor.
În plus față de aluminiu tehnic este, de asemenea, de mare importanță biologică. Concentrațiile scăzute de ioni de aluminiu stimulează unele procese vitale ale plantelor. de exemplu germinarea semințelor. Dar concentrații mai mari (> 2 mg / l soluție). reduce intensitatea fotosintezei. încalcă schimbul de fosfor. întârzie creșterea sistemului de rădăcini.
Prezența cationizărilor în sol determină în parte aciditatea metabolică a soluției solului, care este dăunătoare plantelor. De obicei, ionii de aluminiu sunt absorbiți de coloizii solului. dar sub influența sărurilor neutre (de exemplu, clorura de potasiu) sunt deplasate din complexul de absorbție a solului.
Ca urmare a procesului de schimbare a cationilor, ionii de aluminiu trec în soluția de sol. Sarea rezultată este hidrolizată.
AlCl3 + H20 * HCI + Al (OH) Cl2
Ca urmare a hidrolizei, apare o creștere nedorită a concentrației de ioni de hidrogen în soluția de sol (scăderea valorii pH-ului).
Articole similare
-
Călătorie nr. 3 privind componentele zoologice, sodiu, magneziu, aluminiu, siliciu, fosfor
-
Oțel aluminiu răsuciți și aplatizați, o revistă de mecanică populară
Trimiteți-le prietenilor: