Алуминий (алуминий; лат alumen (aluminis) - стипца], Al - химичен елемент от групата III на периодичната система; ....... N 13 атм, съм съм 26.98154 сребристо бял метал, при нормални условия е покрита с тънък оксид филм. във всички стабилни тривалентен алуминиеви съединения, но при високи ма т може да бъде едновалентен (образуващи subsoedineniya) и по-рядко, двувалентна. състои се от стабилен изотоп 27Al. първа алуминий в свободна форма идентифициран през 1825 г. датското учен X. К. Ое. Първият бала. начин на про-Уа А. предложи през 1854 г. в. химик френски AE Sainte-Claire Deville ,
Якостта на опън на 10,8 кгс / mm2, якост на опън добив на 3 кгс / mm2, удължение 35%, съотношение свиване на 80%, твърдост по Бринел 25, правила модул на еластичност 7100 кг / мм2, модулът смяна 2600 кгс / mm2 , След студено валцуване, якостта на опън се увеличава до 18-25 кгс / mm2, твърдост HB - 45 до -60, удължение се намалява до 3-5%. Алуминиева има висока електропроводимост (четвърто място сред метали - след сребро, мед и злато).
Примесите и легиращи добавки намаляват електропроводимостта на алуминий, по-специално манган. ванадий. хром и титан. в по-малка степен - никел. силиций. цинк. желязо и мед. По този начин, проводимостта на алуминий чистота от 99.997% на 65.5% проводимост мед и проводимост A. 99.5% намалява до 62.5%. Алуминиеви отнася до химично активни метали. Във въздуха бързо се покрива с тънък твърд оксид дебелина от 50-100 А, предпазва от по-нататъшно окисление.
Филмът е с висока електрическа. резистентност (разбивка напрежение над 500) и, за разлика от органични изолатори, могат да издържат на високо т-RY. Алуминиеви форми съединения с почти всички елементи в к-разтворим минута и основи. Въпреки това, той може успешно да се използва в корозивна среда до ryh повърхност защитен алуминиев филм неразтворими. Алуминият се характеризира с висока устойчивост на корозия във вода, включително кипене и морски. Той е стабилен в оцетна киселина, лимонена киселина, винена киселина и други. Organic к макс.
Алуминиев на практика не се взаимодейства с концентрирана азотна към едно, много други. органична материя и хранителни продукти, бързо се разтваря в каустик алкален разтвор (образуващи алуминати), солна, бромоводородна и флуороводородна к макс. Слабо взаимодейства с борна към едно. В конвенционален т-ма не взаимодейства с вода, водна пара, въглероден оксид и диоксид; при достатъчно висока т-ма способен да реагира с тях. А. стабилен в разтвори на сярна киселина с неутрални соли на магнезий, натрий, и Hyposulfite. Малък ефект върху A. серен диоксид, амоняк и сероводород.
Добавянето на вода към основи, соли, живак, мед и хлорни йони увеличава корозия. Водородът разтворим в твърда алуминий, с повишаване на разтворимостта на трет-тура се увеличава (за m-D 350 ° С е 0,002 cm3 / 100 грама, и когато m-D 660 ° С - 0,036 cm3 / 100 г). Компактен A. под азот покрита с тънък филм на нитрид. С халогени, сяра и фосфор A. взаимодейства с високо-ма т. С повече електроположителни елементи образуват алуминиди. При нагряване, той възстановява най-алуминиеви оксиди и др. Метал, който се използва в aluminothermy. производство Алуминият е получаване на алуминиев окис от алуминиев руда с алкален, кисели, електротермични или комбинирани методи, получаването на първичен метал чрез електролиза на алуминиев оксид (в специални апарати -. Електролизери), разтворен в стопен криолит с m-D от около 950 ° С, и рафиниране на метал.
Най Производител на работа съм Electrolyzers с непрекъснати аноди самостоятелно печене и горната страна или доставки ток, електролитните клетки с prebaked аноди. Баня огнище служи катод, анод - електролит потопен в основно гориво въглища единици или отпечатани самостоятелно печене електроди. Банята се експлоатира при напрежение 4,0-4,5. Сегашната силата подава към електролизера - 130-160 ка. Плътността на тока на анода на 0.7-0.8 A / cm ². катод 0,4-0,5a / cm ². Потреблението на електрическа енергия за производство-от 1 mA. 000- 15000kvt е 14 часа. Алуминиев блистер съдържа примеси на до-ryh неговата пречистена стопилка разпенващ хлор когато m-D 750-770 С в продължение на 10-15 минути, след това се излива в блокове.
Чистота Първичният, 99,7-99,5%. Обещаващ начин за производство на алуминиев хлорид позволява да се намалят енергийните разходи и оближе замърсяване. В зависимост от метода на получаване и химически. състав отличава: алуминий с висока чистота, висока чистота и A. A. техническа чистота. А с висока чистота (клас 999) не съдържа повече от 0.001% примеси. Получава му топене зона и дестилация чрез subhalide електролитно рафиниран метал. За дълбоко почистване, тези методи се комбинират. Той се използва за изследователски цели, в производството на полупроводници и ядрена енергетика. Алуминий с висока чистота m-S (марка A995, А99, А97, А95) съдържа от 0.005 до 0.05% примеси.
За производството на алуминиева сплав и др .. Накратко спец. лигатура, кабел и проводим метал продукт се използва за отбелязване, за Hem-товката на алуминиеви сплави, производството на управляващото сплави в alyumoter-въображаема - метален А за производство острови алуминиев прът - AE клас метал. Висока чистота технически и се изсипват в блокове с тегло 5; 15 и 1000 кг. ДОС. видове алуминий полу - листове, тел и ленти.
Снабдяване полуготови продукти и продукти в горещовалцувани студено валцоване и темперирани състояние. Плитък плътност метал, висока проводимост, достатъчна механична якост и висока корозионна устойчивост по отношение на някои химически. реагенти, както и ниска цена A. причиняват широко приложение в различни области на техниката.
относително ниска абсорбция на напречното сечение на за топлинни неутрони, ниската чувствителност на структурата и козината. свързващ в излагане на радиация, както и значителна устойчивост на корозия в някои среди, охлаждащи позволяват използване като структурен материал А. ядрени реактори, Ch. Пр. с водно охлаждане. АА се използва също за производство на защитни покрития горивни пръти, тръби. Алуминият е основа за алуминиеви сплави, елемент легиране на магнезий, цинк, мед, титан и други сплави.
Алуминиева прави чрез прахова металургия, синтеровани алуминиеви сплави се характеризират с висока устойчивост на топлина. А. използва за дезоксидация на стомана, получаване на някои метали от aluminothermy, взривни вещества, а също и в композитни материали на различни основи. Вижте. Също алуминиев бронз, алуминий месинг. Алуминиеви чугун, алуминий-nirovanie, Алитиране.
Natural алуминий - това е стабилен изотоп, 27 Al
Няколко радиоактивни изотопи на алуминий получени изкуствено. от тях ... се използва като индикатор.
С разпространението на алуминия литосферата е на първо място сред общо метали и трето място (след кислород и силиций). в следствие на голяма химическа активност не се среща в свободно състояние.
Важно алуминиева руда - боксит Al 2O 3 · пН 2О (съдържаща 32 - 60% Al 2O 3). алунит K 2 SO 4 · Al 2 (SO 4) 3 · 2AL 2O 3 · 6Н 2О Каолин Al 2O 3 · 2SiO 2 · 2Н 2О нефелин Na 2 O · Al 2O 3 · 2SiO 2. съобразен заедно с апатит.
Алуминият е също така член на многобройни фелдшпатите. ортоклаз К [AlSiO 8]. Комплексна Na [Alsi 3 O 8]. зеолит. слюда и др.
производство на алуминий сложност се дължи на факта. алуминиев оксид, който не провежда електрически ток и има висока точка на топене 2050 ° С Следователно, стопената смес се подлага на електролиза. съдържащ 6 - 8% Al 2O 3 и 92 - 94% криолит Na3 [AlF6]. В допълнение. добавя към стопилката на калциев флуорид. алуминий или магнезий за понижаване на температурата на топене на електролита и подобряване на скоростта на процеса. Резултатът е, че управлява за провеждане на процеса при температура от 960 ° С Дъното на електролизера. сглобени блокове натиснат въглища. Той служи като катод. Алуминиева дограма. отгоре и пълни с въглища, брикети. действа като анод.
Al 2O 3 ⇄ Al ³ ⁺ + АЮ 3 ³ ˉ
В катода, алуминиевия метал освободен.
В алуминиев хидроксид основни и киселинни свойства са приблизително еднакви.
Алуминиеви соли са добре разтворими във вода. лесно се хидролизира и някои от тях (Al 2 S 3), който е на база и киселина.
алуминиев хлорид АЮЬ 3 е известен като катализатор в органичния синтез.
алуминиев сулфат Al 2 (SO 4) 3 · 18Н 2О се използва за пречистване на природни води от колоидни частици. които се включват от алуминиев хидроксид. сол, образувана по време на хидролиза.
калиев сулфат - алуминий (стипца) Kal (SO 4) 2 · 12Н 2О се използва в кожарската промишленост. Тя служи фиксиращо средство при багрене на памучни тъкани.
Ниска плътност. еластичност и устойчивост на корозия при условие използване на алуминий във въздуха - и автомобилната промишленост. Той е член на леки сплави. дуралуминиум (алуминиева сплав. мед. магнезий и манган). Силумин (алуминиева сплав и силиций) и други. Алуминиеви сплави са произведени тяло на Земята и космически кораби сателити.
Електрическото мед заменя алуминий като материал за проводниците. Той се използва като редуктор в топене на метали (aluminothermy).
Cr 2O 3 + 2AL = 2Cr + Al 2O 3
Aluminothermy. Отворих NN Бекетов през 1859 г. и се използва за заваряване на метални части. Когато тази прахообразна смес от алуминиев оксид и желязо (II. III) Fe 3 O 4 се нарича термити.
8Al + 3Fe 3 О = 4 9Fe + 4Al 2O 3
температурата на реакцията се развива около 3000 ° С получената желязо стопилката. стича и на обработваната част.
Освен технически алуминий е също от голямо биологично значение. Ниски концентрации на алуминиеви йони стимулират някои процеси на растенията. например поникване на семената. Въпреки това, по-високи концентрации (> 2 мг / л разтвор). намалява скоростта на фотосинтезата. нарушават фосфор метаболизъм. инхибиране на растежа на кореновата система.
Наличието на Al катиони в почвата в част предизвиква вредни за растенията обменят киселинност на разтвора на почвата. алуминиеви йони обикновено се абсорбират почвените колоиди. но под действието на неутрални соли (напр. калиев хлорид) са принудени от абсорбиращата комплекс почвата.
В резултат на процеса на катионобменна, алуминиевите йони преминават в разтвор на почвата. Полученото където солта се хидролизира.
АЮЬ 3 + Н 2О ⇄ HCl + Al (OH) Cl2
Хидролиза настъпи нежелано повишаване на концентрацията на водородните йони в разтвора на почвата (намаляване количеството на рН).
Свързани статии