Kemijska i fizikalna svojstva aluminija. Fizikalna svojstva aluminijevog hidroksida

15. 3. 2019.

Ovaj lagani metal srebrno-bijele nijanse nalazi se gotovo svugdje u modernom životu. Fizikalna i kemijska svojstva aluminija čine ga široko korištenim u industriji. Najpoznatija nalazišta su u Africi, Južnoj Americi i na Karibima. U Rusiji, nalazišta rudarstva boksita nalaze se na Uralu. Svjetski lideri u proizvodnji aluminija su Kina, Rusija, Kanada, SAD. fizikalna svojstva aluminijske tvari je

Al mining

U prirodi, ovaj srebrni metal, zbog svoje visoke kemijske aktivnosti, nalazi se samo u obliku spojeva. Najpoznatije geološke stijene koje sadrže aluminij su boksit, glinica, korund, Feldspati. Boksit i glinica su industrijskog značaja, a naslage ovih ruda omogućuju izlučivanje aluminija u čistom obliku.

nekretnine

Fizikalna svojstva aluminija olakšavaju povlačenje gredice ovog metala u žicu i valjanje u tanke listove. Ovaj metal nije izdržljiv, kako bi se taj pokazatelj povećao tijekom taljenja, legiran je s različitim aditivima: bakrom, silicijumom, magnezijem, manganom, cinkom. Za industrijske svrhe važno je da druga fizikalna svojstva aluminijske tvari budu njezina sposobnost da brzo oksidira u zraku. Pod prirodnim uvjetima, površina aluminijskog proizvoda obično je obložena tankim oksidnim filmom, koji učinkovito štiti metal i sprječava njegovu koroziju. Kada se ovaj film uništi, srebrni metal brzo oksidira, dok se njegova temperatura značajno povećava.

Unutarnja struktura aluminija

Fizikalna i kemijska svojstva aluminija uvelike ovise o njegovoj unutarnjoj strukturi. Kristalna rešetka Ovaj element je vrsta kocke usmjerene na lice. fizikalna svojstva aluminija Ova vrsta rešetke je svojstvena mnogim metalima, kao što su bakar, brom, srebro, zlato, kobalt i drugi. Visoka toplinska vodljivost i sposobnost provođenja električne energije učinili su ovaj metal jednim od najtraženijih u svijetu. Preostala fizikalna svojstva aluminija, čija je tablica dolje prikazana, u potpunosti otkrivaju njezina svojstva i pokazuju opseg njihove primjene. fizikalna svojstva aluminijskog stola

Legiranje aluminija

Fizikalna svojstva bakra i aluminija su takva da kada se u aluminijsku leguru doda određena količina bakra, njezina kristalna rešetka je savijena, a sama čvrstoća legure se povećava. Al se temelji na tom svojstvu legiranja lakih legura kako bi se povećala njihova čvrstoća i otpornost na agresivna okruženja.

Objašnjenje procesa očvršćavanja leži u ponašanju atoma bakra u kristalnoj rešetki aluminija. Cu čestice teže ispasti iz kristalne rešetke Al, grupirane su u njena posebna područja. fizikalna svojstva bakra i aluminija Tamo gdje atomi bakra formiraju klastere, formira se CuAl2 kristalna rešetka mješovitog tipa, u kojoj su čestice metala srebra istovremeno uključene u kristalnu rešetku aluminija, te u CuAl2 rešetku miješanog tipa. u običnom. To znači da je snaga novonastale tvari znatno veća.

Kemijska svojstva

Interakcija aluminija s razrijeđenom sumpornom kiselinom i klorovodična kiselina. Kada se zagrijava, taj se metal lako otapa u njima. Hladno koncentrirana ili jako razrijeđena dušična kiselina ne rastvara ovaj element. Vodene otopine lužina aktivno utječu na tvar, tijekom reakcije formiranja aluminata - soli koje sadrže ione aluminija. Na primjer:

Al203 + 3H20 + 2NaOH = 2Na [Al (OH) 4 ]

Nastali spoj se naziva natrijev tetrahidroksaluminat.

Tanki film na površini aluminijskih proizvoda štiti taj metal ne samo od zraka, nego i od vode. Ako se ta tanka barijera ukloni, element će snažno djelovati s vodom, oslobađajući vodik iz nje.

2AL + 6H20 = 2 AL (OH) 3 + 3H2

Nastala tvar se naziva aluminijev hidroksid.

AL (OH) 3 reagira s alkalijama u obliku hidroksialuminatnih kristala:

Al (OH) 2 + NaOH = 2Na [Al (OH) 4 ]

Ako se ovoj kemijskoj jednadžbi doda prethodna, dobivamo formulu za otapanje elementa u alkalnoj otopini.

Al (OH) 3 + 2NaOH + 6H2O = 2Na [Al (OH) 4 ] + 3H2

Spaljivanje aluminija

Fizikalna svojstva aluminija omogućuju mu da reagira s kisikom. Ako se prah iz te metalne ili aluminijske folije zagrije, bljeska i gori s bijelim zasljepljujućim plamenom. Na kraju reakcije nastaje aluminijev oksid Al203 .

glinice

Nastala glinica ima geološko ime glinice. U prirodnim uvjetima nalazi se u obliku korunda - krutih prozirnih kristala. Korund se odlikuje visokom tvrdoćom, njegov indeks u ljestvici krutina je 9. Sam korund je bezbojan, ali ga različite nečistoće mogu obojiti u crvenu i plavu boju, pa se dobivaju dragulji, koji se u nakitu nazivaju rubini i safiri.

Fizikalna svojstva aluminijevog oksida omogućuju uzgoj dragog kamenja u umjetnim uvjetima. Tehnički dragulji koriste se ne samo za nakit, već se koriste u izradi preciznih instrumenata, za izradu satova i drugih stvari. Umjetni rubinski kristali također se široko koriste u laserskim uređajima. fizikalna svojstva glinice

Fino-zrnate sorte korunda s velikom količinom nečistoća koje se talože na posebnoj površini, svima poznate kao šmirgl. Fizikalna svojstva glinice objašnjavaju visoka abrazivna svojstva korunda, kao i tvrdoću i otpornost na trenje.

Aluminijev hidroksid

Al2 (OH) 3 je tipičan amfoterni hidroksid. U kombinaciji s kiselinom, ova tvar tvori sol koja sadrži pozitivno nabijene aluminijeve ione, u alkalijama tvori aluminate. Amfoterna tvar se očituje u činjenici da se može ponašati i kao kiselina i kao lužina. Ovaj spoj može postojati u želatinastom ili krutom obliku. fizikalna svojstva aluminijevog hidroksida Praktički netopljiv u vodi, ali reagira s većinom aktivnih kiselina i lužina. Fizikalna svojstva aluminij hidroksida se koriste u medicini, to je popularan i siguran način smanjenja kiselosti u tijelu, a koristi se kod gastritisa, duodenitisa, čireva. U industriji, Al 2 (OH) 3 se koristi kao adsorbent, savršeno pročišćava vodu i taloži štetne elemente otopljene u njemu.

Industrijska uporaba

Aluminij je otkriven 1825. U početku je ovaj metal bio cijenjen iznad zlata i srebra. To je bilo zbog složenosti njegova vađenja iz rude. Fizikalna svojstva aluminija i njegova sposobnost da brzo formiraju zaštitni film na svojoj površini otežavaju proučavanje ovog elementa. Tek krajem 19. stoljeća bila je prikladna metoda topljenja čistog elementa prikladnog za uporabu u industrijskim razmjerima. fizikalna i kemijska svojstva aluminija

Lakoća i otpornost na koroziju su jedinstvena fizička svojstva aluminija. Legure ovog srebrnog metala koriste se u raketnoj tehnologiji, u proizvodnji automobila, brodova, zrakoplova i instrumenata, u proizvodnji pribora za jelo i posuđa.

Kao čisti metal Al se koristi u proizvodnji dijelova za kemijsku opremu, električne žice i kondenzatore. Fizikalna svojstva aluminija su takva da njegova električna vodljivost nije tako visoka kao kod bakra, ali ovaj nedostatak se kompenzira lakoćom dotičnog metala, što omogućuje izradu žica od aluminija deblje. Dakle, uz istu električnu vodljivost, aluminijska žica teži dva puta manje od bakra.

Jednako je važna upotreba Al u procesu aluminizacije. To je takozvana reakcija zasićenja površine proizvoda od lijevanog željeza ili čelika s aluminijem kako bi se zaštitio osnovni metal od korozije pri zagrijavanju.

Trenutno su dokazane rezerve aluminijskih ruda prilično usporedive s potrebama ljudi u ovom srebrnom metalu. Fizikalna svojstva aluminija mogu svojim istraživačima pružiti mnogo više iznenađenja, a opseg primjene ovog metala mnogo je širi nego što se to može zamisliti.