Алюминий с щелочью


Щелочное травление | Всё о красках

Наиболее часто используемым средством для  травления алюминия является водный раствор едкого натра с или без добавок. Он используется для общей очистки в тех случаях, когда необходимо произвести удаление оксида, смазки или субповерхностного детрита с большей продолжительностью травления для получения глянцевого или матового покрытия. Это используется при производстве именных табличек или декоративных архитектурных элементов, для глубокой гравировки или химического травления. Данный метод травления является достаточно дешевым, однако он в то же время может стать слишком сложным для исполнения.

Растворы для декоративного травления могут содержать от 4-10% и более едкого натра, рабочая температура будет составлять 40-90ºС, при этом может так же возникнуть необходимость в использовании увлажняющего средства для рассеяния смазки и для получения легкого пенного покрытия, а так же в использовании других добавок. Нормальная рабочая температура для очистки и декоративной обработки составляет 60ºС. На рисунке дана скорость удаления металла при различной концентрации и температуре при 5-минутном травлении 99.5% листового алюминия. Эти кривые применимы для свежеприготовленного раствору, при этом меньшие значения относятся к периоду после погружения алюминия в раствор. Сприндж и Швал опубликовали данные касающиеся скорости травления листового алюминия, имеющего чистоту 99.5% и экструзии 6063 в растворах едкого натра с концентрацией 10, 15, 20% при температуре от 40 до 70ºС. Чатерджи и Томас так же провели подробно исследование травления едким натром экструзии 6063 и листов 5005, 3013.

Скорость травления 99.5% алюминия в едком натре.

Алюминий растворяется в едком натре с выделением водорода и формированием составного алюмината, который существует только в щелочном растворе. Происходящая в этом случае реакция может быть записана двумя способами:

Количество свободного едкого натра уменьшается по мере протекания реакции, вместе с этим уменьшается и скорость травления, электрическая проводимость уменьшается, а вязкость растет. Если к ванне вообще не добавляется едкий натр, то реакция протекает очень медленно, однако, в конечном счете, чистый или коричневатый раствор приобретает молочно-белую окраску,  начиная с этого момента скорость травления снова начинает возрастать, и растет до значения, немного меньшего, чем начальная скорость травления. Наблюдаемую на этой стадии реакция можно записать следующим образом:

Формируемый гидрат окиси алюминия или Гибсайт имеет форму суспензии, при этом в ходе реакции так же происходит выделение едкого натра, столь необходимого для продолжения травления.

Ионная структура алюмината в растворах, имеющих высокий уровень рН является достаточно сложных вопросом, к счастью оператора эта проблема фактически не касается. Муленар, Эванс и МакКивер провели исследование инфракрасного спектра и спектра комбинационного рассеяния для растворов алюмината натрия в воде и оксиде дейтерия (тяжелая вода), так же они изучали спектр ядерного резонанса для  Na и Al. Для  концентрации алюминия ниже 1.5М они вывели 4 вибрационные зоны, две из которых были инфракрасно активными при 950 и 725 см-1, а так же 3 зоны комбинационного рассеяния, активные при 725, 625 и 325 см-1. Для алюминия так же существовала тонкая резонансная линия. Все эти факты достаточно легко соотнести с существованием тетраэдрального Al(OH)4-, который является основным носителем алюминия в растворе.

При превышении концентрации алюминия 1.5М, новая вибрационная зона появляется при 900 см-1 для инфракрасной зоны и зоны комбинационного рассеяния при 705 и 540 см-1, в то время как зона ядерного резонанса для алюминия будет значительно расширена без смены положения. Все эти наблюдения можно объяснить с точки зрения конденсации Al(OH)4-, с увеличением концентрации и формированием Al2O(OH)62-, причем в растворах 6М алюмината натрия эти две формы сосуществуют параллельно. Было установлено, что раствор едкого натра при его непрерывном использовании будет поглощать алюминий до тех пор, пока объем свободного едкого натра не  сократиться до приблизительно одной четверти от оригинального объема, после чего будет продолжаться травление свободным едким натром, колеблющимся приблизительно на том же уровне с амплитудой, которая зависит от температуры, интенсивности использования и периода паузы. Гидрат в этом случае медленно осядет или кристаллизуется на дне и по бокам резервуара с формированием очень твердого гидрата, который очень трудно поддается удалению, при этом он, к сожалению, стремится осесть на поверхности нагревательных катушек. Здесь мы наблюдаем третью реакцию, т.е. реакцию дегидрирования гидроксида алюминия с формированием окиси алюминия:

Природа данной трансформации показана на рис. 4-10, где различное количество алюминия растворяются в 5% (вес) растворе едкого натра, а измерения проводятся на свободном едком натре сразу после каждого его добавления, а так же по прошествии трех недель. Вплоть до 15 г/л алюминия остается полностью в растворе без изменений количества свободного едкого натра, однако как только начинается осаждение окиси алюминия, которое происходит незадолго до появления свободно различимого осадка, свободный едкий натр восстанавливается до 4%, т.е. до 80% его начального значения. При продолжительном использовании это значения для подобного раствора может колебаться в диапазоне от 1 до 1.5%, иногда возрастая до 2.5%, в случае простоя, длящегося несколько часов. Подобное же соотношение соответствует и для более высокой концентрации едкого натра, причем эти значения фактически не зависят от температуры.

Влияние растворенного алюминия на свободный едкий натр.

Другим важным влиянием алюминия является то, что при увеличении содержания алюминия скорость травления падает, причем достаточно явно, это отражено на рисунке. На практике это означает, что при необходимости поддержания постоянной скорости травления, необходимо увеличивать содержание свободного едкого натра по мере увеличения количества алюминия в ванне.

Итоговая реакция в таком случае будет происходить между алюминием и водой с выделением водорода и алюминия. В теории травление может таким образом продолжаться бесконечно, при этом потери едкого натра будут происходить только в результате уноса. Данный метод работы с травильным резервуаром действительно применим на практике, однако надо помнить о необходимости периодического  удаления твердого осадка гидрата. Согласно существующему на настоящий момент опыту при работе в подобном режиме срок службы резервуара может составлять до 2-х лет.  Фильтрация растворов едкого натра оказалась не столь успешной, из-за того, что очень мелкий осадок имеет тенденцию очень быстро забивать фильтр, однако в остальном никаких проблем, связанных с применением данной методики, выявлено не было.

Скорость травления в гидроксиде натрия 50 г/л, нитрате натрия 40 г/л при 60ºС в зависимости от концентрации алюминия.

Химический контроль раствора, применяемый перед выпадением осадка или в стабильном состоянии после выпадения осадка включает в себя определение общего количества натра и свободного едкого натра. Содержание последнего может быть вычислено с достаточной точностью для практического применения путем титрования  с соляной кислотой, которое производится до тех пор, пока фенолфтолеиновый индикатор не теряет свою окраску. В качестве альтернативы можно так же предложить потенциометрическое титрование. Для восполнения потерь в результате уноса достаточно лишь поддерживать общее содержание едкого натра на фиксированном уровне, так как контролировать колебания свободного едкого натра в растворе не представляется возможным. Для точного определения, при котором в расчет так же принимаются карбонат и растворенный алюминий, применяется более сложный метод расчета, который приводится в таблице.

Одной из наиболее часто встречающихся проблем, касающихся травления с помощью едкого натра, является тенденция вызвать питтинг или  «сжигание» части или всей детали, которое сопровождается увеличением скорости травления до 300%. Это обычно происходит в сильно загруженных растворах, которые используются настолько интенсивно, что не имеют возможности восстановления. В этом случае  гидрат кристаллизуется   на детали, что приводит к увеличению интенсивности локального травления, увеличению температуры и воздействию на границы зерен, которое обладает свойствами кислотного травления. Иногда достаточно тяжело избежать питтинга в растворах этого типа при попытке удаления анодной пленки. Если это происходит, то необходимо понизить температуру.

Таким образом, можно видеть, что, несмотря на кажущуюся простоту процесса травления, на практике может наблюдаться много конкурирующих реакций, которые необходимо осознавать для получения хорошего результата.  Основными факторами, ответственными за травление, являются содержание в растворе свободного едкого натра, наличие и количество добавок в ванне, температура раствора, а так же содержание алюминия в растворе. Влияние состава раствора уже обсуждалось ранее, однако температура раствора оказывает сильное влияние на скорость травления. Обычно данный фактор легко поддается контролю, однако на практике из-за экзотермической природы данной реакции часто возникает необходимость в охлаждении травильных ванн, особенно когда они находятся в непрерывном использовании. Большинство травильных ванн используются при температуре от 55 до 65ºС, так как при более высоких температурах может наблюдаться загрязнение в результате травления при переносе, особенно это касается листовых материалов.

Реакция алюминия с гидроксидом натрия

Реакция алюминия с гидроксидом натрия может протекать как при сплавлении (), так и в растворе:

   

   

Лабораторная (или паспортная) проба — это конечная промежуточная проба или, другими словами, сокращенная генеральная проба, поступающая в лабораторию для анализа. Состав ее должен быть тождествен среднему составу как всех промежуточных и генеральной проб, так и всей партии опробуемого материала.
По средней лабораторной пробе оценивают качество материала, поэтому к отбору ее предъявляют жесткие требования.
В зависимости от назначения масса лабораторной пробы различна. В среднем она колеблется от 0,5 до 2 кг (по другим данным от 25-30 г до 1 кг). Готовую пробу помещают в два чистых и сухих герметично закрывающихся сосуда (обычно металлические, стеклянные или пластмассовые банки), один из которых направляют
в лабораторию для анализа, а второй хранят у поставщика в течение 1,5-6 мес на случай проверки (контрольная или арбитражная проба). В общем случае срок хранения пробы зависит от цены материала и наличия сухих складских помещений. Хранят пробы до тех пор, пока материал не будет полностью принят потребителем (покупателем). Пробы хранят по видам материала в спецшкафах, устанавливаемых в отапливаемых помещениях, в условиях, исключающих воздействие света, влаги, кислорода и диоксида углерода, которые могут вызвать в пробах изменения.

Абросимова Елена Владимировна учитель химии и биологии

Химические свойства оксида алюминия

Типичный амфотерный оксид, поэтому реагирует с кислотами и щелочами.

Al2O3 + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2O

При сплавлении образуется метаалюминат натрия:

Al2O3 (тв)+ 2 NaOH (тв) t→ 2 NaAlO2 + H2O,

В растворе щёлочи образуется тетрагидроксоалюминат натрия:

Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O = 2Na[Al(OH)4]

Алюминаты неустойчивы и даже при слабом подкислении разрушаются:

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3 + NaHCO3

Al(OH)3 – белое вещество, нерастворимое в воде, амфотерный гидроксид.

Получают косвенно реакцией обмена между солью алюминия и щелочью:

AlCl3 + NaOH (по каплям)= Al(OH)3 ↓ + 3 NaCl

Взаимодействует с кислотами и щелочами.

Al(OH)3 + 3 HCl = AlCl3 + 3 H2O

В растворе: Al(OH)3 + NaOH(избыток) = Na[Al(OH)4]

или Al(OH)3 + 3 NaOH = Na3[Al(OH)6]

В расплавах: Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1 - Амфотерные свойства оксида алюминия

Тренажёр №2 - Амфотерные свойства оксида алюминия (виртуальная лаборатория)

Тренажёр №3 - Получение гидроксида алюминия реакцией обмена

Тренажёр №4 - Характеристика оксида алюминия

Тренажёр №5 - Характеристика гидроксида алюминия

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Выполните виртуальный ЭКСПЕРИМЕНТ

Оформите отчёт:

Изучение свойств оксида алюминия

Цель:

Оборудование:

Реактивы:

Ход работы:

Коррозия алюминия

Коррозия алюминия – разрушение металла под влиянием окружающей среды.

Для реакции Al3+ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет   -1,66 В.

Температура плавления алюминия - 660 °C.

Плотность алюминия - 2,6989 г/см3 (при нормальных условиях).

Алюминий, хоть и является активным металлом, отличается достаточно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.

Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей  в среде, температуры и т.д. Сильное влияние оказывает рН растворов. Оксид алюминия на поверхности металла образуется только в интервале рН от 3 до 9!

Очень сильно влияет на коррозионную стойкость Al его чистота.  Для изготовления химических агрегатов, оборудования  используют только металл высокой чистоты (без примесей), например  алюминий марки АВ1 и АВ2.

Коррозия алюминия не наблюдается только в тех средах, где на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка.

При нагревании алюминий может реагировать с некоторыми неметаллами:

2Al + N2 → 2AlN – взаимодействие алюминия и азота с образованием нитрида алюминия;

 4Al + 3С → Al4С3 – реакция взаимодействия алюминия с углеродом с образованием карбида алюминия;

2Al + 3S → Al2S3 – взаимодействие алюминия и серы с образованием сульфида алюминия.

Коррозия алюминия на воздухе (атмосферная коррозия алюминия)

Алюминий при взаимодействии с воздухом переходит в пассивное состояние. При соприкосновении чистого металла с воздухом на поверхности алюминия мгновенно появляется тонкая защитная пленка оксида алюминия. Далее рост пленки замедляется. Формула оксида алюминия – Al2O3 либо  Al2O3•H2O.

Реакция взаимодействия алюминия с кислородом:

4Al + 3O2 → 2Al2O3.

 Толщина этой оксидной пленки составляет от 5 до 100 нм (в зависимости от условий эксплуатации). Оксид алюминия обладает хорошим сцеплением с поверхностью, удовлетворяет условию сплошности оксидных пленок. При хранении на складе, толщина оксида алюминия на поверхности металла составляет около 0,01 – 0,02 мкм. При взаимодействии с сухим кислородом – 0,02 – 0,04 мкм. При термической обработке алюминия толщина оксидной пленки может достигать 0,1 мкм.

Алюминий достаточно стоек как на чистом сельском воздухе, так и находясь в промышленной атмосфере (содержащей пары серы, сероводород, газообразный аммиак, сухой хлороводород и т.п.). Т.к. на коррозию алюминия в газовых средах не оказывают никакого влияния сернистые соединения – его применяют для  изготовления установок переработки сернистой нефти, аппаратов вулканизации каучука.

Коррозия алюминия в воде

Коррозия алюминия почти не наблюдается при взаимодействии с чистой пресной, дистиллированной водой. Повышение температуры до 180 °С особого воздействия не оказывает. Горячий водяной пар на коррозию алюминия влияния также не оказывает. Если в воду, даже при комнатной температуре, добавить немного щелочи – скорость коррозии алюминия в такой среде немного увеличится.

Взаимодействие чистого алюминия (не покрытого оксидной пленкой) с водой можно описать  при помощи уравнения реакции:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑.

 При взаимодействии с морской водой чистый алюминий начинает корродировать, т.к. чувствителен к растворенным солям. Для эксплуатации алюминия в морской воде в его  состав вводят небольшое количество магния и кремния. Коррозионная стойкость алюминия и его сплавов, при воздействии морской воды, значительно снижается, если в состав метала будет входить медь.

Коррозия алюминия в кислотах

С повышением чистоты алюминия его стойкость в кислотах увеличивается.

Коррозия алюминия в серной кислоте

Для алюминия и его сплавов очень опасна серная кислота (обладает окислительными свойствами) средних концентраций. Реакция с разбавленной серной кислотой описывается уравнением:

 2Al + 3H2SO4(разб) → Al2(SO4)3 + 3H2↑.

Концентрированная холодная серная кислота не оказывает никакого влияния. А при нагревании алюминий  корродирует:

2Al + 6H2SO4(конц) → Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O.

При этом образуется растворимая соль – сульфат алюминия.

Al стоек в олеуме (дымящая серная кислота) при температурах до 200 °С. Благодаря этому его используют для производства хлорсульфоновой кислоты (HSO3Cl) и олеума.

Коррозия алюминия в соляной кислоте

В соляной кислоте алюминий или его сплавы быстро растворяются (особенно при повышении температуры). Уравнение коррозии:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑.

Аналогично действуют растворы  бромистоводородной (HBr),  плавиковой (HF) кислот.

Коррозия алюминия в азотной кислоте

Концентрированный раствор азотной кислоты отличается высокими окислительными свойствами. Алюминий в азотной кислоте при нормальной температуре исключительно стоек (стойкость выше, чем у нержавеющей стали 12Х18Н9). Его даже используют для производства концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза

При нагревании коррозия алюминия в азотной кислоте проходит по реакции:

Al + 6HNO3(конц) → Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O.

Коррозия алюминия в уксусной кислоте

Алюминий обладает достаточно высокой стойкостью к воздействию уксусной кислоты любых концентраций, но только если температура не превышает 65 °С. Его используют для производства формальдегида и уксусной к-ты.  При более высоких температурах алюминий растворяется (исключение составляют концентрации кислоты 98 – 99,8%).

В бромовой,  слабых растворах хромовой (до10%), фосфорной (до 1%) кислотах при комнатной температуре алюминий устойчив.

Слабое влияние на алюминий и его сплавы оказывают лимонная, масляная, яблочная, винная, пропионовая кислоты, вино, фруктовые соки.

Щавелевая, муравьиная, хлорорганические кислоты разрушают металл.

На коррозионную стойкость алюминия очень сильно влияет парообразная и капельножидкая ртуть. После недолгого контакта металл и его сплавы интенсивно корродируют, образуя амальгамы.

Коррозия алюминия в щелочах

Щелочи легко растворяют защитную оксидную пленку на поверхности алюминия, он начинает реагировать с водой, в результате чего металл растворяется с выделением водорода (коррозия алюминия с водородной деполяризацией).

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑;

2(NaOH•H2O) + 2Al → 2NaAlO2 + 3H2↑.

Образуются алюминаты.

Также оксидную пленку разрушают соли ртути, меди и ионы хлора.

Урок по химии на тему "Алюминий и его соединения"

Алюминий и его соединения.

Общая характеристика элементов главной подгруппы III группы

В главную подгруппу III группы входят элементы: бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In) и таллий (Tl).

На внешнем электронном слое атомы этих элементов содержат три электрона (…ns2np1). Они являются р-элементами. У атомов элементов этой подгруппы сверху вниз радиусы увеличиваются, энергия ионизации уменьшается, способность отдавать электроны увеличивается, восстановительная способность увеличивается и металлические свойства усиливаются. В реакциях атомы этих элементов являются восстановителями, за исключением неметалла бора (В), он может быть и окислителем.

Все элементы этой подгруппы проявляют высшую степень окисления +3. Они образуют оксиды типа Э2О3 и гидроксиды Э(ОН)3, которые проявляют амфотерные свойства. Основные свойства оксидов и гидроксидов в подгруппе сверху вниз усиливаются, а кислотные свойства – ослабевают.

АЛЮМИНИЙ

Нахождение в природе

Алюминий – самый распространенный элемент-металл в природе. Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8,8%. В свободном виде алюминия в природе нет. Важнейшие природные соединения: алюмосиликаты – Na2O∙Al2O3∙2SiO2 и K2O∙Al2O3∙2SiO2; бокситы – Al2O3∙nH2O, корунд – Al2O3, криолит – Na3[AlF6] или 3NaF∙AlF3. Алюмосиликаты составляют большую часть массы земной коры.

Получение

Алюминий получают электролизом оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита. Процесс электролиза в конечном итоге сводится к разложению Al2O3 электрическим током:

2Al2O3  4Al + 3O2

Физические свойства

Алюминий – легкий, серебристо-белый, пластичный метал, хорошо проводит электрический ток и тепло. Температура плавления равна 660℃.

Химические свойства

Алюминий – сильный восстановитель, он находится в левой части электрохимического ряда напряжений металлов. Алюминий реагирует со многими простыми и сложными веществами.

  1. Взаимодействие алюминия с простыми веществами

  1. Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка. Эта пленка очень тонкая (~10-5 мм), но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления, поэтому называется защитной пленкой. Порошок алюминия сгорает в пламени горелки:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

  1. При взаимодействии с галогенами образуются галогениды:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

  1. При взаимодействии с серой при нагревании образуется сульфид:

2Al + 3S = Al2S3

  1. При взаимодействии с азотом при высокой температуре образуется нитрид:

2Al + N2 = 2AlN

  1. При очень высокой температуре алюминий взаимодействует с углеродом и образуется карбид:

4Al + 3C = Al4C3

  1. Взаимодействие алюминия со сложными веществами

  1. Существуют способы удаления с поверхности алюминия оксидной пленки. Лишенный ее, он активно взаимодействует с водой:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

  1. При высокой температуре алюминий реагирует с оксидами металлов, при этом образуется свободный металл и оксид алюминия. Взаимодействие алюминия при высокой температуре с оксидами металлов называется алюмотермией. Алюмотермию используют в металлургии для получения металлов:

2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3

  1. Взаимодействие с разбавленными кислотами:

2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2

  1. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой при нагревании. На холоду алюминий не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею.

8Al + 15H2SO4 (конц) = 4Al2(SO4)3 + 3H2S↑ + 12H2O

  1. С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий. Поэтому концентрированную азотную кислоту хранят в алюминиевых емкостях. С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием оксида азота(II):

Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

  1. Взаимодействие алюминия со щелочами. Рассмотрим механизм этого взаимодействия. Алюминий при обычных условиях, как уже было отмечено, покрыт защитной пленкой. При погружении алюминия в раствор щелочи эта пленка растворяется:

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 +H2O

Освобожденный от защитной пленки алюминий, будучи активным металлом, взаимодействует с водой подобно щелочным и щелочноземельным металлам:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Образовавшийся гидроксид алюминия, являясь амфотерным гидроксидом, взаимодействует со щелочью:

Al(OH)3 +NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Складывая последние два уравнения, получаем суммарное уравнение взаимодействия алюминия с раствором щелочи:

2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2

Соединения алюминия

Оксид алюминия (Al2O3) – белое твердое вещество, не растворимое в воде, температура плавления 2050℃. Оксид алюминия проявляет амфотерные свойства и взаимодействует с кислотами и основаниями:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

Гидроксид алюминия (Al(OH)3) – белое твердое вещество, не растворяется в воде, обладает амфотерными свойствами. Гидроксид алюминия реагирует с кислотами и основаниями:

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 +NaOH = NaAlO2 + 2H2O или Al(OH)3 +NaOH = Na[Al(OH)4]

При высокой температуре гидроксид алюминия разлагается на оксид алюминия и воду:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Применение алюминия и его солей

Легкость алюминия и его сплавов и большая устойчивость по отношению к воздуху и воде обуславливают их применение в машиностроении, авиастроении, судостроении. Алюминиевой посудой широко пользуются в быту.

Некоторые соли алюминия применяют в медицине для лечения кожных заболеваний: KAl(SO4)2∙12H2O – алюмокалиевые квасцы; (CH3COO)3Al – ацетат алюминия. Оксид алюминия используется в качестве адсорбента в хроматографии. Хлорид алюминия AlCl3 применяется в качестве катализатора в органической химии. Сульфат алюминия Al2(SO4)3∙18H2O используется для очистки воды.

Алюминий

  1. Сколько литров водорода образуется при взаимодействии 108 г алюминия с раствором гидроксида натрия (н. у.)?

  2. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

AlCl3 NaAlO2

Al Al(OH)3

Al2O3 Al2(SO4)3 BaSO4

  1. С каким из перечисленных веществ: NaOH, Na2O, SO3, H2SO4, Na2SO4 – реагируют Al2O3 и Al(OH)3? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

  2. 10 г смеси меди и алюминия обработали соляной кислотой, при этом выделилось 6,72 л водорода. Определите состав смеси.

  3. 10 г смеси железа и алюминия обработали щелочью, при этом выделилось 6,72 л водорода. Определите состав смеси.

  4. Напишите уравнения реакций, которые доказывают амфотерный характер оксида и гидроксида алюминия.

  5. С какими из перечисленных ниже веществ реагирует алюминий: а) хлор; б) сера; в) серная кислота; г) гидроксид калия; д) хлорид калия? Составьте уравнения реакций.

  6. Вычислите объём водорода (н. у.), который образуется при растворении алюминия массой 8,1 г в водном растворе щелочи.

  7. Какие из перечисленных ниже веществ будут реагировать с порошкообразным оксидом алюминия: а) вода; б) серная кислота; в) гидроксид натрия; г) азотная кислота; д) сульфат меди(II)? Напишите уравнения соответствующих реакций.

  8. Смесь алюминия и меди массой 5 г обработали водным раствором щёлочи. При этом образовался газ объёмом 2,24 л (н. у.). Вычислите массовую долю алюминия в смеси.

Урок химии по теме "Алюминий". 9-й класс

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала

Цель урока: формирование системы знаний о строении, свойствах алюминия и его соединений.

Задачи:

  • Обучающие:
  • познакомить учащихся с историей открытия, изучения свойств и  применении алюминия;
  • познакомить учащихся со строением и свойствами алюминия и его соединений.
  • Развивающие:
  • развивать умения обобщать, сравнивать, делать выводы о наличии взаимосвязей между составом и свойствами веществ;
  • развивать мотивацию изучения предмета при обращении к жизненному опыту школьников;
  • развивать речь, творческие и интеллектуальные способности учащихся,  самостоятельность.
  • Воспитательные:
  • развивать познавательный интерес к предмету;
  • вырабатывать культуру умственного труда ответственность и естественно-материалистическое мировоззрение.

Оборудование и реактивы: алюминиевая проволока, алюминиевая фольга, алюминиевая посуда; пробирки, растворы: хлорида алюминия, гидроксида натрия, гидроксида аммония, соляной кислоты; таблица периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, компьютеры, проектор, интерактивная доска.

Средства обучения: Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н. Химия. 9 класс. Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений. 3-е изд., перераб. М.: Вентана-Граф, 2007 г.; мультимедийная презентация (Приложение 1), цифровые образовательные ресурсы.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

– Здравствуйте, ребята! Мы продолжаем изучение темы «Металлы».

(Слайд 2 на интерактивной доске)

Металлов много есть, но дело не в количестве:
В команде работящей металлической
Такие мастера, такие личности!
Преуменьшать нам вовсе не пристало
Заслуги безусловные металлов
Пред египтянином, китайцем, древним греком
И каждым современным человеком.

II. Мотивация и целеполагание

Сегодня познакомимся с хорошо известным вам металлом. Послушаем сообщение и сделаем вывод, о каком металле идет речь.

Сообщение ученика: Этот элемент сразу после его открытия привлек химиков своей красотой и легкостью. Внешне походит на серебро, примерно в три раза легче железа и меди. (Слайд 3). Он очень пластичен: его можно прокатать в тонкую фольгу, сделать тончайшие украшения (Слайд 4),  придать нужную форму (Слайд 5). Вот только прочность чистого металла невелика, но в виде сплавов с другими металлами он заметно «крепчает». Уже созданы сплавы данного элемента с прочностью в 10 раз выше, чем у стали.
Первоначально из-за несовершенного способа получения был необычайно дорог – почти в 10 раз дороже золота. Первые украшения и изделия из него были доступны только очень богатым людям.  Император Наполеон III заменил серебряную посуду в своем дворце на более дорогую и редкостную, изготовленную из данного металла. Так, не ведая того, французский император заглянул в XX в., когда посуда из этого металла стала обычной в любом доме. В знак признания выдающихся заслуг Д.И.Менделеева в Великобритании ему был преподнесен подарок – весы, одна чаша которых была сделана из золота, а другая – из этого химического элемента.
На балах знатные дамы во времена Наполеона III нередко щеголяли ювелирными украшениями, изготовленными из этого элемента. Я думаю, вы догадались, что это за элемент? (Алюминий) (Слайд 6).

Учитель: Тема урока – алюминий.

III. Актуализация знаний

Учитель: Вспомним, где располагаются металлы в Периодической системе? Учащиеся отмечают, что все они располагаются в левой нижней  части ПС.

– Какие физические свойства металлов вам известны? Учащиеся вспоминают агрегатное состояние металлов, блеск, пластичность, хорошую электро-, теплопроводность

Учитель: Ознакомимся с планом изучения металла алюминия. (Выводится на интерактивную доску).

IV. Изучение нового материала

План изучения алюминия: (Слайд 7)

  • Положение алюминия в периодической системе химических элементов
    Д.И. Менделеева. Строение атома и валентные состояния алюминия.
  • Распространение и роль алюминия в природе.
  • Физические свойства алюминия.
  • Химические свойства алюминия.
  • Важнейшие соединения алюминия.
  • Алюминий, его соединения и сплавы в жизни человека.

Группа из 2-х или 3-х учащихся  заполняет  ЦОР (« Характеристика алюминия по его положению в периодической системе») DL_RES_00000036-1000-4ddd-9c4e-300046767db6  на интерактивной доске.

Остальные заполняют схемы на местах. (Приложение 2)
Проверяют правильность  заполнения, сравнивая с ответом на доске.

Учитель: Алюминий по распространенности в природе среди всех элементов занимает 3 место. На его долю приходится 8,13% от массы земной коры. (Слайд 8).
В природе встречается только в виде соединений.
В основном он сосредоточен  в минералах, называемых алюмосиликатами (Слайд 9).  К их числу относятся как обыкновенные глины и слюда, так и замечательные драгоценные камни, такие как гранат, берилл, топаз  (Слайд 10).
Важнейшими минералами алюминия, имеющими промышленное значение являются бокситы (Al2O3 . H2O), криолит (Na3AlF6) и др. (Слайд 11).

Учитель: Как вы думаете, какой алюминий металл: активный или неактивный?

Ответы могут быть разные: из своего жизненного опыта ребята отвечают, что это неактивный металл (в посуде из алюминия готовят пищу, алюминиевые провода не реагируют с водой), другие делают предположение об активности алюминия, так как он находится в электрохимическом ряду напряжения металлов сразу после активных металлов.

Учитель: Чтобы правильно ответить на вопрос, опишите свойства алюминия. Выполните лабораторный опыт.

ЛО:  Рассмотрите образцы алюминиевой фольги и проволоки. Несколько раз согните и разогните проволоку. О каком свойстве алюминия позволяют судить эти действия? Поцарапайте поверхностную оксидную пленку на проволоке. Что вы наблюдаете?
Опишите физические свойства алюминия, используя наблюдения, справочник по плану.

План характеристики физических свойств алюминия: (Слайд 12).

  • Агрегатное состояние.
  • Цвет.
  • Плотность вещества.
  • Температура плавления.
  • Пластичность.
  • Теплопроводность, электропроводность.
    Учащиеся записывают в тетрадь

Физические свойства: блестящий металл серебристого цвета, легкий, = 2700 кг/м3, tпл = 660°C , высокопластичный, характеризуется высокой электро- и теплопроводностью.

Учитель: На поверхности алюминия тонкая и прочная, но отслаивающаяся при механическом воздействии (сгибании-разгибании) пленка. Ее толщина всего 0,00001 мм, но она надежно защищает металл от атмосферных воздействий, обеспечивая высокую коррозионную устойчивость. Просмотр видеофрагмента ЦОР  № 53242  («Оксидная пленка алюминия»)   L_RES_0aba781e-4185-11db-b0de-0800200c9a66.

Можно уже сделать вывод об активности алюминия? (Нет). Рассмотрим химические свойства алюминия, так как знание только физических свойств не позволяет судить об активности алюминия.

Химические свойства алюминия

Взаимодействует с простыми веществами: кислородом, галогенами, азотом, углеродом (Слайд 13).
Сущность процессов выражается уравнениями (записи в тетрадь):

Просмотр ЦОР:

  • ЦОР № 33263 « Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха».
  • ЦОР № 33264 «Горение алюминия на воздухе».
  • Взаимодействие алюминия с иодом ЦОР DL_RES_0aba781c-4185-11db-b0de-0800200c9a66.

Взаимодействует со сложными веществами (записи в тетради): (Слайд 14).

1. Взаимодействие с водой

Взаимодействие алюминия с водой. Просмотр видеофрагмента ЦОР № 33262 «Взаимодействие алюминия с водой»
Сущность процесса выражается уравнением (записи в тетрадь):

2Al + 6H2O =2Al(OH)3 + 3H2

2. Взаимодействие с кислотами

Алюминий реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами

2Al + 3H2SO4 =2Al2(SO4)3 + 3H2

Но не взаимодействует при нормальных условиях с очень разбавленными и концентрированными растворами азотной кислоты (пассивируется).

3. После удаления оксидной пленки алюминий активно взаимодействует со щелочами, образуя комплексные соединения (гексагидроксоалюминаты). Просмотр видеофрагмента ЦОР  № 33595 «Взаимодействие алюминия со щелочью и водой»

Сущность процесса взаимодействия алюминия со щелочью можно выразить следующим уравнением реакции:

2Al + 6NaOH + 6H2O = 2Na3[Al(OH)6] + 3H2
                                    гексагидроксоалюминат
                                   натрия

2Al0 + 6OH- + 6H2O = 2Na3[Al(OH)6]3- + 3H2

4. Взаимодействие с оксидами металлов – алюмотермия (алюминотермия)

Вследствие высокого сродства алюминия к кислороду этот металл способен восстанавливать многие  другие металлы  (вольфрам, ванадий):

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

(Просмотр ЦОР «Алюминотермия»).

Обобщение по химическим свойствам (делают учащиеся):
Алюминий является активным металлом, реагирует с простыми веществами-неметаллами, восстанавливает металлы до свободного состояния, стоящие в электрохимическом ряду напряжения справа от него. Как амфотерный элемент реагирует и с кислотами и со щелочами. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, так как покрыт защитной оксидной пленкой.
Важнейшие соединения алюминия

Оксид алюминия

 В природе существует несколько различающихся по строению модификаций оксида алюминия. Наиболее устойчива модификация, называемая корундом. (Слайд 15).
Минерал корунд характеризуется значительной твердостью. Его мелкокристаллические непрозрачные разновидности серовато-черного цвета называют наждаком и применяют в качестве абразивного материала.
Корунд удивительно многолик. В коллекции минералогического музея Санкт-Петербургского горного института хранятся корунды более 40 оттенков: красных, синих, зеленых, оранжевых, желтых цветов.
Оксид алюминия является основной составной частью глинистых минералов: глин, нефелина, бокситов.
Оксид алюминия нерастворим в воде, амфотерен. Он сплавляется с твердыми KOH и NaOH, взаимодействует с кислотами и щелочами.
Учащиеся совместно с учителем составляют уравнения реакций, отражающие химические свойства оксида алюминия. (Слайд 16)

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

Просмотр ЦОР:

  •  «Характеристика оксида алюминия»  DL_RES_0aba781e-4185-11db-b0de-0800200c9a66;
  •  «Амфотерные свойства оксида алюминия»  DL_RES_0aba9f20-4185-11db-b0de-0800200c9a66

Гидроксид алюминия

Гидроксид алюминия – полимерное соединение, имеющее слоистое строение.
ЛО: Амфотерность гидроксида алюминия.

Получите гидроксид алюминия, добавляя к раствору хлорида алюминия по каплям раствор гидроксида аммония и разделите его на две части. К первой прилейте раствор соляной кислоты, ко второй – раствор гидроксида натрия. Что наблюдаете? О каком свойстве гидроксида алюминия это свидетельствует? Запишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

Можно лабораторный опыт выполнить виртуально, используя ЦОР

  • Получение гидроксида алюминия реакцией обмена (DL_RES_0aba9f22-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Характеристика гидроксида алюминия (DL_RES_0aba9f21-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Амфотерные свойства гидроксида алюминия (№ 53244)

Учитель: Где применяется алюминий?
Учащихся на основании жизненного опыта говорят о применении металла в быту (посуда), в строительстве, в качестве упаковочного материала (фольга), вспоминают о том, что «алюминий» – крылатый металл и т.д.

Вывод (по цепочке каждый ученик высказывает одно предложение с информацией об алюминии, условие – не повторяться):

1. Алюминий занимает третье место по распространенности в земной коре.
2. Имеет малую плотность.
3. Обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью.
4. Обладает высокой коррозионной стойкостью.
5. Сплавы на основе алюминия обладают прочностью.
6. Находит широкое практическое применение.

V. Закрепление изученного материала

Вопросы:

  • Какое место по распространенности в земной коре занимает алюминий? (Третье).
  • Встречается ли алюминий в природе в свободном виде? (Нет).
  • Что означает амфотерность алюминия и его соединений? (Обладает двойственными свойствами, реагирует как с кислотами, так и со щелочами).
  • Назовите минерал состава Al2O3, обладающий очень высокой прочностью и твердостью. (Корунд).
  • Назовите способ получения металлов из оксидов с помощью алюминия. (Алюминотермия).
  • Чем является алюминий в химических реакциях? (Восстановитель).

В качестве закрепления предлагается тест, выполненный на основе конструктора тестов
А.А. Баженова, позволяет создавать как проверочные тесты, так и обучающе-контролирующие ресурсы, а также использовать при подготовке к ГИА. (Приложение 3)

VI. Подведение итогов урока

Объявляются оценки за устные ответы и работу у доски, за выполнение теста.

  • Над какой темой мы сегодня работали?
  • Что нового вы узнали об алюминии?
  • Что нового для себя вы узнали на уроке?

Учащиеся делают вывод о приобретенных знаниях и умениях.

VII. Домашнее задание. §82. В качестве домашнего задания также предлагается выполнить творческие задания: подготовить небольшие доклады, презентации о применении алюминия. (Алюминий – тара и упаковка, алюминий в фармацевтике, транспорте, электрике и машиностроении, строительстве). (Приложение 4) Составить схему превращений на основе алюминия и написать уравнения реакций.

Многие учащиеся имеют домашние компьютеры. Можно в качестве упражнений предложить выполнить ЦОР-ы:

  • Уравнения реакций алюминия с простыми и сложными веществами (DL_RES_0aba781a-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Химические свойства алюминия (DL_RES_0aba781d-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Генетический ряд алюминия (DL_RES_0aba9f23-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Применение алюминия (DL_RES_00000033-1000-4ddd-be5d-110046694c7a).
  • Расчетная задача по теме соединения алюминия (DL_RES_0aba9f27-4185-11db-b0de-0800200c9a66).
  • Применение алюминия и его соединений (DL_RES_00000034-1000-4ddd-6a54-0000466952c8).

Список литературы:

  1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2003 г.
  2. Аранская О.С., Бурак Н.В. Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии. – М.: Вентана-Граф, 2007 г.
  3. Врублевский А.И. Тесты по химии. – Минск: Юнипресс, 2010 г.
  4. Горбунцова С.В. Тесты по основным разделам школьного курса. 8-9 класс. – М.: Вако,
    2006 г.
  5. Корощенко А.С. ЕГЭ: шаг за шагом. – М.: Дрофа, 2011 г.
  6. Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А. Обучение химии на основе межпредметной интеграции. М.: Вентана-Граф, 2007 г.
  7. Курганский А.М. Внеклассная работа по химии.: ООО «5 за знания», 2006 г.
  8. Махова Л.В. Минутки школьного урока. – Сыктывкар: КРИП и ПК РНО, 1993 г.
  9. Радецкий А.М. Дидактические материалы. Химия. 8-9 классы. – М.: Просвещение, 2009 г.
  10. Система заданий для контроля обязательного уровня подготовки выпускников основной школы. – М.: Вентана-Граф, 2003 г.
  11. http://www.school-collection.edu.ru  
  12. http://fcior.edu.ru/card/11621/testy-po-teme-alyuminiy.html
  13. http://metodisty.ru/m/files/view/test_-aljuminii
  14. http://www.rosinka.vrn.ru/pp/ 
  15. http://www.museum.gorodovoy.spb.ru/museums/2437378.shtml  
  16. http://strannik-travel.com/tours/1429/музей
  17. http://www.minerals.nw.ru/
  18. http://ru.wikipedia.org/ 
  19. http://syktyvkarcity.ru/komirepublic/emva.php  
  20. http://protown.ru/russia/obl/articles/3395.html  
  21. http://www.infogeo.ru/metalls/

Гидроксид алюминия, химические свойства, получение

1

H

1,008

1s1

2,2

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

4,0

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,93

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s2

1,31

Серебристо-белый металл

пл=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Травление алюминия в домашних условиях 9000 1

Травление алюминия (изделий из этого металла) проводится с целью очистки его поверхности от верхнего, ненужного слоя или ржавчины. Есть еще такая разновидность – художественное травление, когда нужно выгравировать рисунок на поверхности металлической детали.

Виды травления

Травление металлов вообще и алюминия в частности имеет два основных вида: химическое и гальванопокрытие. Последний способ — художественный.

В химической: продукт помещают в емкость, в которую предварительно заливают раствор соляной или серной кислоты.Точно так же заготовку из алюминия травят щелочью, например, едким натром.

Гальваническое (иначе электролитическое или электрохимическое) вызвано электрической батареей. Сам процесс осуществляется в специальной ванне, содержащей анод и катод.

Далее каждый из методов травления алюминия будет рассмотрен более подробно. Также узнайте, какой метод самый безопасный в домашних условиях.

Кислотное травление алюминия

В связи с тем, что в этом процессе кислоты очень сильные, при работе с ними в первую очередь необходимо соблюдать повышенные меры безопасности.Оператор должен носить перчатки, маску и фартук. Важно, чтобы помещение, где происходит сам процесс, хорошо проветривалось. Не рекомендуется использовать определенные навыки и без специальных средств защиты для работы с кислотами.

Как уже было сказано, алюминиевое изделие помещается в емкость с кислотой. Чаще всего при химическом травлении алюминия кислотой используют следующие реагенты: соляную или серную кислоту. При их взаимодействии с металлом выделяется водород.Внешне это выглядит так: поверхность изделия покрыта мелкими пузырьками. В принципе, этого можно избежать, предварительно добавив в бак специальный ингредиент. Таким образом, металл будет защищен от пузырей тончайшей пленкой.

Очень важный момент: все операции кислотного травления алюминиевого изделия необходимо проводить интенсивно, чтобы сама поверхность металла оставалась целостной.

Описанный метод рекомендуется для резервуаров из дерева или бетона.При этом его внутренняя поверхность должна быть облицована кислотоупорной плиткой, чтобы стенки посуды не подвергались коррозии.

Этот метод используется не очень часто.

Травление алюминия щелочью

Наиболее распространенный метод – водный раствор едкого натра (возможен вариант с добавками или без них).

Применяется для очистки поверхности алюминиевого изделия от окиси или ненужной смазки и получения более гладкой (матовой или глянцевой) поверхности.

Зачем так тщательно чистить? Чтобы готовое изделие (например, декоративные архитектурные элементы, вывески) имело идеальную поверхность. Этот метод также используется для глубокой гравировки.

Щелочное травление с одной стороны сравнительно недорогое, но очень трудоемкое.

Особенности этого метода

Используемые растворы содержат от четырех до десяти процентов натрия. Температура при щелочном травлении составляет около 40-90 градусов Цельсия.

При необходимости для получения легкого пенного покрытия на предмет нанести увлажняющий крем или специальную добавку.

Средняя температура на рабочей высоте составляет шестьдесят градусов. Благодаря этим термическим показателям происходит качественная очистка поверхности.

Оптимальные показатели чистоты алюминия 99,5%, а концентрация раствора едкого натра 10, 15 или 20%.

Таким образом, в ходе реакции алюминий растворяется в едком натре с выделением водорода.В результате получается сложный алюминат, который присутствует только в щелочном растворе.

Дальнейшие процессы при щелочном травлении

В ходе этого процесса уменьшается количество каустической соды. Таким образом, снижается скорость самого процесса, но увеличивается вязкость.

Если в контейнер вообще не добавлять едкий натр, реакция может быть очень медленной. Но со временем раствор для травления коричневатого или чистого алюминия становится белым.

С этого момента скорость процесса увеличивается.

Реакция осаждает гидрат оксида алюминия, который выглядит как взвесь. Он также выделяет едкий натр, который также необходим для продолжения процесса пищеварения.

Результаты для этого метода

Экспериментально зафиксировано, что раствор щелочи при широком использовании в процессе травления начинает «поглощать» алюминий. Это до тех пор, пока количество едкого натра не уменьшится до четверти от первоначального объема. А дальше процесс продолжится с разным количеством свободной каустической соды.А это, в свою очередь, зависит от температуры, частоты использования и интенсивности остановок (пауз).

В этом случае гидрат будет медленно выпадать в осадок или образовывать кристаллы на дне и/или стенках контейнера. Полученный гидрат будет достаточно густым и удалить его будет непросто. Иногда пытается осесть на поверхности нагревательных змеевиков.

Есть еще один важный момент, касающийся содержания алюминия. При травлении изделий из этого металла в едком натре необходимо строго соблюдать соотношение количества алюминия и соды.Потому что чем больше алюминия, тем медленнее процесс. С практической точки зрения становится понятно, что необходимо постоянно увеличивать количество едкого натра по мере увеличения количества алюминия в резервуаре.

Таким образом, процесс щелочного травления алюминия можно продолжать непрерывно. Потери едкого натра будут происходить только за счет ее паровой абляции.

Этот метод действительно применяется на практике. Но есть несколько нюансов, о которых нельзя забывать: время от времени убирать застывший осадок гидрата; очистить фильтр; помните, что способность, в которой осуществляется процесс, при постоянном ее использовании может прослужить не более двух лет.

Других осложнений при использовании данного метода не выявлено.

Всего после химического травления алюминия заготовку необходимо тщательно промыть, нейтрализовать и осветлить 15-20% раствором азотной кислоты. Этот процесс называется обезглавливанием.

Гальваническое покрытие

Второй метод травления – гальваническое. Это проще и намного быстрее с течением времени. В результате получается очень качественная поверхность изделия, четкие контуры рисунка (художественный прием, как разновидность гальваники).

Особенность этого метода в том, что он использует источник электричества (4-5 В).

Вам также понадобится ванна такого размера. Подходит для алюминия. Материал, из которого изготовлена ​​ванна, должен быть диэлектриком. В состав ванны для травления алюминия входит раствор сульфата меди и хлорида натрия.

Заготовку необходимо очистить и обезжирить перед началом процесса. Затем припаиваем к изделию медную проволоку с оловом и опускаем ее в раствор едкого натра, а затем в раствор серной кислоты.Через 2 минуты снимите и промойте под струей горячей воды. Не прикасайтесь к продукту в это время.

Если некоторые участки заготовки не нуждаются в травлении, поверх них наносится мастика. После этого вы можете начать процесс самостоятельно.

В этом методе используются две так называемые опоры, которые необходимо прикрепить к аноду (положительный заряд) и катоду источника (отрицательный) электричества. Важно, чтобы эти опоры располагались поперек ванны. К опоре анода прикреплена заготовка из алюминия, а к другой – брусок из другого металла.

Все это падает в ванну и держится какое-то время. Затем его промывают скипидаром и обрабатывают шлифовкой и полировкой.

Художественное травление

Этот вид гальваники в настоящее время достаточно популярен. С его помощью можно создавать оригинальные рисунки, гравюры, художественные оттиски, орнаменты на любом металле.

В результате получается очень четкое красивое изображение. Так сказать, авторская работа, которую можно оставить себе или подарить.

Исходное изображение можно нарисовать самостоятельно или распечатать (лазерным принтером) на бумаге. Затем приклейте ленту к поверхности и промойте бумагу горячей водой. По результатам изображение должно остаться на скотче. Оставьте сушиться. Тем временем необходимо подготовить поверхность металла, на которую будет наноситься рисунок – обезжирить ее спиртом.

Затем наклейте скотч с рисунком на поверхность заготовки, выпустив из-под него пузырьки воздуха.Излишки клея и все лишнее, кроме самой картинки, удаляются горячим шилом.

Травление проводят как описано выше - гальванопокрытие.

Примечание: При этом существует вероятность выделения вредных газов, поэтому лучше покинуть помещение.

Так что травить алюминий в домашних условиях вполне возможно. Только не забывайте соблюдать все самые важные меры предосторожности!

.

Как улучшить кислото- и щелочестойкость алюминиевых ферм? - Новости

Алюминиевая ферма

SYNERGY сварена из высокопрочного алюминиевого сплава 6061-T6 или 6082-T6. Поскольку алюминий сам по себе является относительно активным металлическим компонентом, он легко реагирует с внешней кислотой и щелочью, а это означает, что если он подвергается воздействию влажной среды или не подходит в течение длительного времени, алюминиевый компонент будет реагировать и причинять вред.

Чтобы обеспечить стабильность работы алюминиевой фермы, SYNEGY приняла меры для решения этих потенциальных проблем, которые, честно говоря, улучшили кислото- и щелочестойкость фермы из алюминиевого сплава. Поверхность алюминиевой фермы была оксидирована оксидной пленкой, что предотвратило коррозию внешних материалов на алюминиевой ферме.

Чтобы преодолеть недостатки поверхностной твердости и износостойкости алюминиевого сплава и продлить срок его службы, технология обработки поверхности является важным элементом при применении алюминиевого сплава.Слои оксидов металлов изменяют состояние поверхности и такие параметры, как цвет поверхности, улучшают коррозионную стойкость, повышают износостойкость и твердость, защищают поверхность и так далее.

Например, алюминиевый сплав анодируют, помещая алюминиевый сплав в подходящий электролит (такой как серная кислота, хромовая кислота, щавелевая кислота и т. д.) в качестве анода, который подвергается электролизу при определенных условиях и при подаче тока. Алюминий или его анодные сплавы окисляются с образованием на поверхности тонкого слоя оксида алюминия.Его толщина составляет от 5 мм до 20 мм. В результате повышается твердость и износостойкость анодированного алюминия или сплавов.

.

Как предотвратить изжогу? Какие лекарства, отпускаемые без рецепта, я могу безопасно принимать? | Гастрология

Как предотвратить изжогу? Я знаю, что некоторые продукты чаще вызывают изжогу, чем другие. Какая? На что следует обратить внимание, кроме диеты? Какие безрецептурные препараты я могу безопасно принимать для борьбы с изжогой?

Она ответила др хаб. Малгожата Зволиньска-Вцисло 9000 8 Отделение гастроэнтерологии и гепатологии Ягеллонский университет Collegium Medicum

Изжога возникает каждый третий день примерно у 33% взрослого населения.Это также основной симптом кислотного рефлюкса . Мы диагностируем это заболевание, когда изжога присутствует в течение не менее 3 месяцев, по крайней мере, два раза в неделю. Старые рекомендации по профилактике изжоги указывали на необходимость изменить образ жизни, в том числе не употреблять продукты с высоким содержанием жиров, кофе, шоколад, алкоголь, избегать быстрого или позднего приема пищи, а также не использовать стимуляторы слюноотделения (например, леденцы, жевательные резинки). с приподнятой головой или на левом боку, а также проверка лекарств, оказывающих расслабляющее действие на нижний пищеводный сфинктер (напр.нитраты, теофиллин). В настоящее время считается, что потеря веса и отказ от курения являются наиболее важными факторами в предотвращении изжоги.

Среди безрецептурных лекарств, которые могут противодействовать изжоге, так называемые щелочи, доступные в виде лосьонов или леденцов. Они содержат соли алюминия и кальция, которые нейтрализуют соляную кислоту, образующуюся в желудке. Кроме того, ингибиторы секреции кислоты, такие как антагонисты рецептора h3 (например,ранитидин) или антагонисты протонной помпы (например, омепразол, пантопразол). В случае рецидива стойкой изжоги, а также таких тревожных симптомов, как потеря массы тела, анемия, боль в верхней части живота (в том числе ночью), потеря аппетита, затрудненное глотание пищи, немедленно обратитесь к врачу.

Каталожные номера:
1. Де Воулт К. Р. и др.: Обновленные рекомендации по диагностике и лечению гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Являюсь.Дж. Гастроэнтерол., 1999; 94: 1434–1442 гг. 2. Nilsson M. и др.: Ожирение и эстроген как факторы риска симптомов гастроэзофагеального рефлюкса. ЯМА, 2003 г.; 290: 66–72

.

Белуцки, технология конструкционных материалов, металлургия алюминия

Металлургический алюминий

Алюминиевые руды

• Алюминий - самый распространенный металл на земном шаре. Из-за высокой химической активности никогда не встречается в свободном состоянии, а обычно в виде соединений с кислородом и кремнием .

• Каолинит - Al2O3*2SiO2*h3O - как руда большого значения не имеет.

Боксит - основными ингредиентами являются гидроксиды алюминия, AlOOH (дизель и бемит) или Al(OH) 3 (гидрагилит).

• Бокситы содержат оксиды кремния, оксиды железа, оксиды титана и другие.

• Бокситы, в которых преобладающим соединением является гидраргиллит, обычно содержат :

- 50-60% Al2O3

- 1-15% SiO2

- 2 - 25% Fe2O3,

- 2-4% TiO2,

- 10-30% Н3О.

• Бокситы в основном используются для переработки, т.н.красный, характеризующийся низким содержанием кремнезема (до 5%) при значительном содержании закиси железа.

• Преимуществом алюминия является его исключительная легкость и в то же время высокая прочность (например, корпус

Стальной автобус

весит около 10 тонн, а такой же алюминиевый всего около 5 тонн).

Наряду с железом алюминий является наиболее широко используемым металлом для изготовления различных

тип дизайн , хотя по сравнению с железом, его история относительно коротка.

Свойства алюминия

• Алюминий имеет удельный вес 2,7 г/см3 , относится к легким металлам, имеет цвет серебристо-белый , Ttop = 659°С ,

Trz = 2270°С , обладает высокой пластичностью , легко поддается ковке , штамповке , тяге и прокатке. Хорошо проводит электричество и тепло, но также характеризуется малой прочностью и малой твердостью.

Легко растворяется в серной и соляной кислотах, проявляет высокую устойчивость к азотной кислоте и кислотам

органический. На открытом воздухе он покрывается тонким слоем оксидов, которые защищают его от дальнейшей коррозии.

Способы получения алюминия

Способ получения алюминия делится на две характерные стадии:

• переработка сырья в чистый безводный глинозем,

• электролиз глинозема, растворенного в криолите.

Гидроксиды алюминия в бокситах обладают амфотерными свойствами, т.е. с такой же легкостью образуют соединения с

с кислотами и основаниями. Однако

использовались для получения чистого оксида алюминия.

щелочные методы .

Существует два способа получения глинозема:

- метод Байера ,

- метод спекания.

ВЫХОД ОКСИДА АЛЮМИНИЯ

Метод Байера

• Метод Байера в настоящее время используется в более чем на 85% мирового производства алюминия, однако он подходит для обработки бокситов с низким содержанием кремнезема .При высоком содержании кремнезема этот способ неэкономичен, так как происходят значительные потери глинозема и щелочи в отходах.

• Соответствующим образом измельченный на мельницах боксит повторно измельчается на мельницах с добавлением NaOH . Вытекающая суспензия должна иметь соответствующее молярное соотношение Al2O3 и NaOH, так называемое Каустический модуль.

• Выщелачивание гидрагилитовых бокситов проводят при атмосферном давлении при температуре около 100 °С, тогда как диаспоровые и бемитовые бокситы требуют более высокой температуры выщелачивания

(200-230°С) и значительно более высоком давлении (1,3-2,4 МПа) и осуществляется в автоклавах.

Метод Байера для получения Al2O3

При выщелачивании бокситов гидроксиды алюминия реагируют с гидроксидом натрия:

Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2h3O

AlOOH + NaOH = NaAlO2 + h3O

алюминат натрия образуется и кремнезем превращается в силикат натрия

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + h3O

• Полученный алюминат натрия реагирует с силикатом натрия и выпадает в осадок алюмосиликата натрия .

Na2O∙Al2O3∙2SiO2∙2h3O

Это вызывает неизбежные потери как гидроксида натрия, так и оксида алюминия.

• Автоклавы имеют относительно большую вместимость , до 35 м3, и могут работать периодически или непрерывно. Полученный загуститель поступает в в варочные аппараты, в которых происходит быстрое охлаждение за счет перепада давления и интенсивного испарения, затем поступает в 3 загустители 04 04, фильтр-прессы для отделения алюмината натрия от нерастворимого осадка, называемого красным шламом.

• Шлам, в котором основным компонентом является алюмосиликат натрия и соединения других металлов, используется в качестве побочного продукта . Полученный прозрачный раствор алюмината натрия подают в гидролизеры (цилиндрические емкости), где в них выделяют кристаллический осадок гидроксида алюминия.

NaAlO2 + 2 h3O = NaOH + Al (OH) 3

• Для ускорения процесса отделения гидроксида алюминия используется так называемый вакцина - добавляется некоторое количество Al(OH) 3, промывается , а гидроксид натрия после концентрирования возвращается в качестве реагента для выщелачивания новых партий бокситов.

• Чистый гидроксид алюминия затем подвергают прокаливанию , т.е. обжигу во вращающихся печах при 1200 °С . Затем происходит обезвоживание гидроксида алюминия и получение чистого глинозема (Al2O3), который должен иметь как можно меньше примесей.

Метод спекания для получения Al2O3

• Бокситы вместе с известняком измельчают и смешивают в соответствующем соотношении в шаровых мельницах , которые непрерывно снабжаются содовым раствором .

• Полученная плотность подается в трубчатую печь (диаметром 3,5 м и длиной до 70 м). Вода испаряется и высушенная партия перемещается на выход из печи с подогревом ее до 1200-1300°С.

• При повышении температуры в результате реакции образуются феррат натрия (Na2O * Fe2O3), силикат натрия (Na2O * SiO2), силикат кальция (CaO * SiO2) и 0 алюминат натрия ( NaAlO2) и некоторое содержание других соединений.

• После выхода из печи и охлаждения агломерат измельчается , а выделяющиеся газы используются для дальнейшего осаждения Al(OH)3 - карбонизации

• Агломерат дробленый выщелачивание горячей водой или слабым раствором соды в смесителях или

путем фильтрации.При выщелачивании НАТРИЯ АЛЮМИНИАТ переходит в раствор , а силикат кальция и соединения железа остаются в осадке (красный шлам). Также часть силиката натрия переходит в раствор - это требует удаления шлама из раствора.

• Десиликонизация достигается путем длительного нагревания часто с одновременным добавлением

кальций. Таким способом трудно получить растворимый алюмосиликат натрия Na2O ∙ Al2O3

∙ 2SiO2 ∙ осажденный в виде белый шлам .

Белый шлам возвращается к спеканию, а раствор алюмината натрия карбонизируется для выделения чистого гидроксида алюминия . Для этого через раствор пропускают углекислого газа , что равно

.

на первой стадии нейтрализует гидроксид натрия, еще содержащийся в растворе. После нейтрализации раствора содержащийся в нем алюминат натрия гидролизуется и получается осадок кристаллического гидроксида алюминия .

• После завершения карбонизации гидроксид алюминия отделяют и прокаливают аналогично методу Байера.

ЭЛЕКТРОЛИЗ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ

• Основным материалом для производства чистого алюминия является глинозем высокой чистоты.

, а также дополнительные материалы для r для капель глинозем криолит и фториды

натрий и алюминий , используемые в качестве добавок для улучшения состава электролита.

• Криолит (Na3AlF6) может быть натуральным, но чаще используется синтетический. Дополнительный материал

неподвижный угольные блоки для катодов и углеродная масса для анодов, правильно сформированная и спеченная

в процессе электролиза, поэтому его необходимо постоянно пополнять.

Ход процесса электролиза

• Электролиз происходит в ванне между футеровкой угольными пластинами , служащими катодом , и анодом, погруженным в ванну.

• В результате электролиза , алюминий (температура процесса 940-960 °С ) выделяется в жидком состоянии на дне электролизера .

• Протекающий ток нагревает ванну с сопротивлением , анод выделяет кислород, который соединяется с

угольные аноды для выделения оксидов CO и CO2 из ванны.

• В связи с тем, что алюминий имеет более высокий удельный вес, чем электролит , он скапливается на дне ванны и периодически удаляется.

Оксид алюминия следует периодически пополнять , когда его содержание падает до 1-2%, т.н. анодный эффект - повышение тока напряжения.

Это связано с уменьшением смачиваемости электрода обедненным раствором. Эффекты анодного эффекта преодолеваются добавлением в электролит со свежим глиноземом.

Рафинирование и литье алюминия

• При электролизе получают алюминий с чистотой не более 98-99%.

• Основные примеси: железо, кремний, титан и механически уносимые электродные и электролитные частицы. Кроме того, имеется растворенных газов, в основном водород .

• Неметаллические примеси и натрий, кальций и магний удаляются хлорированием и кремний

и прочие примеси по электролитическому рафинированию .

Хлорирование состоит из продувки ванны хлором при температуре 750-770°С . Хлор соединяется с алюминием и поднимается в виде пара наверх , увлекает за собой примеси , а затем переносит их на поверхность ванны с образованием шлака .

• После хлорирования алюминий еще содержит около 0,3-0,55% примесей .

• Метод электрорафинирования используется для получения алюминия высокой чистоты.

Анод представляет собой угольный стержень бака, на который опирается алюминиевый сплав с добавлением меди . Средний слой представляет собой электролит, состав которого выбран таким образом, чтобы его удельный вес был промежуточным между анодным сплавом и чистым алюминием. В третьем верхнем слое собирается очищенный продукт, чистый алюминий .

Поскольку ток протекает между анодом и катодом, алюминий переходит из анодного сплава в катод.

Металлические примеси менее благородные, чем алюминий, такие как железо, медь, кремний не переходят в электролит , а накапливаются в анодном сплаве.

Натрий, магний и кальций переходят в электролит , но не выделяются на катоде.

• Через специальный карман слитки металлургического алюминия загружаются в ванну, а очищаются выхлопами с поверхности ванны.

Анодный сплав после накопления в нем большего количества примесей следует периодически заменять . Процесс рафинирования проводят при температуре около 800°С .

Алюминиевое литье

Алюминиевые чушки заливают в небольшие изложницы , размещенные на бесконечной ленте , изложницы последовательно подходят к потоку жидкого алюминия, затем затвердевают и после охлаждения выбрасываются.

• Более крупные заготовки обычно отливают методом полунепрерывного литья, а отливают полосы и прутки

- непрерывный метод .


Поисковая система

Похожие подстраницы:
Белуцкий, технология технических материалов, Металлургия цинка
Белуцкий, технология технических материалов, Металлургия меди
Белуцкий, технология технических материалов, ОТДЕЛОЧНАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА
Белуцкий, технология технических материалов, ПРОИЗВОДСТВО БЕЛКОВОГО ПОРОШКА Белуцкий, технология технических материалов, подготовка лекций
Белуцкий, технология технических материалов, ПРОЦЕССЫ ПЛАВКИ СТАЛИ
Белуцкий, технология технических материалов, ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА СТАЛИ
Белуцкий, технология технических материалов, Обзор основных групп инженерные материалы Ix
инженерные материалы, литье стальных слитков
, технология инженерных материалов, твердость
, технология инженерных материалов, статическое испытание на растяжение
, технология инженерных материалов, испытание на изгиб ia
bialucki, технология материалов Неизвестно (2)
обработка, IV семестр ПК, летний семестр 2012-2013 (IV), технологии производства и обработки
Западно-Поморский технологический университет в Щецине, материаловедение, I семестр, Электр
Термическая обработка металлов, Четвертый семестр ПК, Летний семестр 2012-2013 (IV), Технологии производства и обработки
, Конструирование инженерных материалов, задачи и решения Упрочнение растворов
Трение, Материалы, Экологическая инженерия, 2 семестр, Техническая механика, экзамены

подробнее похожие страницы

.

Щелочное пенное чистящее средство для поверхностей, чувствительных к щелочам SamSzyk

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Подробнее об этом можно прочитать в Политике домашних файлов cookie.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Белзона 5821 | BELSE

Двухкомпонентное эпоксидное покрытие, не содержащее растворителей, с керамическим наполнителем, наносимое кистью или распылением для защиты металлических и неметаллических поверхностей при погружении в воду.

Belzona 5821 обеспечивает превосходную защиту от воздействия соли, воды, кислот, щелочей, спиртов и углеводородов. Это покрытие можно использовать практически на всех жестких поверхностях, включая чугун, нержавеющую сталь, латунь, медь, бетон, дерево, стекловолокно и алюминий.

Основные преимущества:

  • Эффективно защищает важное оборудование при погружении в водные растворы.
  • Снижает риски для здоровья и безопасности, поскольку не содержит растворителей.
  • Простое нанесение кистью или методом распыления.
  • Нанесение и отверждение при температуре окружающей среды – не требуются огневые работы.
  • Отличная стойкость ко многим типам химикатов, включая морскую воду, соль, щелочь, спирт и сырую нефть.
  • Устраняет необходимость замены и сокращает время простоя.
  • Отличная адгезия практически ко всем твердым поверхностям, включая чугун, нержавеющую сталь, латунь, медь, бетон, дерево, стекловолокно и алюминий.

Приложения для Belzona 5821 включают:

  • Эпоксидное покрытие для емкостей, химических емкостей, насосов, погружных насосов, труб, теплообменников и погружных отстойников.
  • Защита резервуаров и дополнительных зон хранения химикатов от химического воздействия, эрозии и коррозии.
  • Защита компонентов труб от эрозии, коррозии и химического воздействия.
  • Высокопрочная связка для склеивания металлов.
.90,000 чистка дисков - кроваво-красный эффект

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Вы можете прочитать больше об этом в политике использования файлов cookie Shoper.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Смотрите также