Получение оксида алюминия


Оксид 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.

Соединения алюминия — урок. Химия, 9 класс.

Оксид алюминия

Алюминий образует оксид состава Al2O3.

 

Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то есть реагирует с растворами и кислот, и щелочей:


Al2O3+6HCl=2AlCl3+3h3O;

 

Al2O3+6NaOH+3h3O=2Na3[Al(OH)6].

 

В реакции с избытком щелочи образуется гексагидроксоалюминат, а при недостатке щелочи может образоваться тетрагидроксоалюминат Na[Al(OH)4].

 

При сплавлении оксида алюминия с основаниями, основными оксидами и карбонатами образуются соответствующие соли метаалюминаты:

 

Al2O3+BaCO3=tBa(AlO2)2+CO2↑;

 

Al2O3+CaO=tCa(AlO2)2;

 

Al2O3+2LiOH=t2LiAlO2+h3O↑.

Гидроксид алюминия

Если к раствору соли алюминия добавлять по каплям раствор щёлочи, то выпадет белый студенистый осадок. Состав образующегося осадка зависит от условий его получения и может быть выражен формулой Al2O3⋅xh3O, но для простоты в уравнениях реакций формулу записывают как Al(OH)3:

 

Al3++3OH−=Al(OH)3↓.

 

Если при проведении этой реакции к раствору щёлочи по каплям приливать раствор соли алюминия, то осадка можно не наблюдать, так как образующийся вначале гидроксид алюминияAl(OH)3 легко растворяется в избытке щёлочи с образованием хорошо растворимой комплексной соли:

 

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;

 

Al(OH)3+3NaOH=Na3[Al(OH)6].

 

При нагревании гидроксид алюминия превращается в оксид:

2Al(OH)3=tAl2O3+3h3O↑.

 

Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, т. е. проявляет как основные, так и кислотные свойства. Основные свойства проявляются в реакциях с кислотами:

 

2Al(OH)3+3h3SO4=Al2(SO4)3+6h3O.

 

При высокой температуре (сплавлении) гидроксид алюминия реагирует с основаниями, основными оксидами и карбонатами с образованием метаалюминатов:

 

Al(OH)3+KOH=tKAlO2+2h3O↑;

 

2Al(OH)3+BaO=tBa(AlO2)2+3h3O↑;

 

2Al(OH)3+CaCO3=tCa(AlO2)2+CO2↑+3h3O↑.

 

Обрати внимание!

Оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами.

Страница не найдена - Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень - основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Получаем оксид алюминия из алюминия

Алюминий обладает свойствами, которые применимы во многих промышленностях: военном деле, строительстве, питании, транспорте и др. Он пластичный, легкий и широко распространен в природе. Многие люди даже не подозревают того, как широко можно использовать алюминий.

Многие сайты и книги описывают этот чудесный металл и его свойства. Информация находится в свободном доступе.

В лаборатории можно производить любые соединения алюминия, но в малых количествах и по высоким ценам.

История добычи элемента

Вплоть до середины девятнадцатого века ни об алюминии, ни о восстановлении его оксида речи не шло. Первая попытка получения алюминия была предпринята химиком Х. К. Эрстедом и закончилась успешно. Чтобы восстановить металл из его оксида, он использовал амальгамированный калий. Но никто не понял, что получилось в итоге.

Прошло несколько лет, и алюминий снова был получен химиком Велером, который нагрел безводный хлорид алюминия с калием. Ученый упорно трудился 20 лет и, наконец, сумел создать гранулированный металл. По цвету он напоминал серебро, но был легче него в несколько раз. Длительное время до начала двадцатого века алюминий ценился больше золота и выставлялся в музеях как экспонат.

Где-то в начале XIX века английский химик Дэви провел электролиз оксида алюминия и получил металл, названный "алюмиум" или "алюминум", что можно переводить как "квасцы".

Алюминий очень трудно отделить от других веществ - это одна из причин его дороговизны в то время. Ученое собрание и промышленники быстро узнали о потрясающих свойствах нового металла и продолжили попытки его добычи.

В больших количествах алюминий стали получать уже в конце того же девятнадцатого века. Ученый Ч. М. Холлом предложил растворять оксид алюминия в расплаве криолита и пропускать эту смесь через электрический ток. Через какое-то время в сосуде появлялся чистый алюминий. В промышленности и сейчас производят металл этим методом, но об этом позже

Для производств нужна прочность, которой, как выяснилось чуть позднее, у алюминия не было. Тогда металл стали сплавлять с иными элементами: магнием, кремнием и т. д. Сплавы были намного прочнее обычного алюминия - именно из них стали выплавлять самолеты и военную технику. А придумали слить алюминий и другие металлы в единое целое в Германии. Там же, в Дюрене, сплав, названный дюралюминием, поставили на производство.

Как из оксида алюминия получить алюминий

В рамках школьной программы по химии проходят тему "Как из оксида металла получить чистый металл".

К этому методу мы можем отнести и наш вопрос, как из оксида алюминия получить алюминий.

Чтобы образовать металл из его оксида, нужно добавить восстановитель - водород. Пойдет реакция замещения с образованием воды и металла: МеО + Н2 = Ме + Н2О (где Ме - металл, а Н2 - водород).

Пример с алюминием: Al2О3 + 3Н2 = 2Al + 3Н2О

На практике такой прием позволяет получать чистые активные металлы, которые не восстанавливаются оксидом углерода. Метод подходит для очистки небольшого количества алюминия и довольно-таки дорого стоит.

Как получить алюминий из оксида алюминия через добавление более электроотрицательного металла

Чтобы получить алюминий этим способом, нужно подобрать более электроотрицательный металл и добавить его к оксиду - он вытеснит наш элемент из кислородного соединения. Более электроотрицательный металл - это тот, что стоит левее в электрохимическом ряду (на фото к подзаголовку - выше).

Примеры: 3Mg + Al2О3 = 2Al + 3MgO

6К + Al2О3 = 2Al + 3К2О

6Li + Al2О3 = 2Al + 3Li2О

Но как получить алюминий из оксида алюминия в условиях широкой промышленности?

Промышленный способ

Большинство производств для добычи элемента используют руды, которые называют бокситами. Сначала из них выделяют оксид, потом растворяют его в расплаве криолита, а затем получают чистый алюминий путем электрохимической реакции.

Это обходится дешевле всего и не требует дополнительных операций.

Кроме того, можно получить хлорид алюминия из оксида алюминия. Как это сделать?

Получение хлорида алюминия

Хлоридом алюминия называют среднюю (нормальную) соль из соляной кислоты и алюминия. Формула: AlCl3.

Для получения нужно добавить кислоту.

Уравнение реакции выглядит следующим образом - Al2О3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3Н2О.

Как получить хлорид алюминия из оксида алюминия, не добавляя кислот?

Для этого надо прокалить спрессованную смесь оксида алюминия и углерода (сажа) в токе хлора при 600-800 гр. Хлорид должен отогнаться.

Эту соль применяют в качестве катализатора многих реакций. Ее главная роль - образование продуктов присоединения с разными веществами. Хлоридом алюминия протравливают шерсть, и его добавляют в антиперспиранты. Также соединение играет не последнюю роль в переработке нефти.

Получение гидроксоалюмината натрия

Как из оксида алюминия получить гидроксоалюминат натрия?

Чтобы получить это сложное вещество, можно продолжить цепочку превращений и сначала получить из оксида хлорид, а потом добавить гидроксид натрия.

Хлорид алюминия - AlCl3, гидроксид натрия - NaOH.

Al2O3 → AlCl3 → Na[Al(OH)4]

Al2О3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3Н2О

AlCl3 + 4NaOH (концентрированный) = Na[Al(OH)4] + 3NaCl5

Но как из оксида алюминия получить тетрагидроксоалюминат натрия, избегая превращения в хлорид?

Чтобы из оксида алюминия получить алюминат натрия, нужно создать гидроксид алюминия и добавить к нему щелочь.

Следует напомнить, что щелочь - это основание, растворимое в воде. Сюда относят гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (I и II группа таблицы Менделеева).

Al→ Al(ОН)3 → Na[Al(OH)4]

Из оксидов металлов средней активности, к которым относится алюминий, нельзя получать гидроксиды. Поэтому сначала мы восстановим чистый металл, например, через водород:

Al2О3 + 3Н2 = 2Al + 3Н2О.

А потом получим гидроксид.

Чтобы получить гидроксид, надо растворить алюминий в кислоте (для примера, во фтороводородной): 2Al + 6HF = 2AlF3 + 3Н2. А затем прогидролизовать полученную соль с добавлением равного количества щелочи в разбавленном растворе: AlF3 +3NaOH = Al(ОН)3 + 3NaF.

И дальше: Al(ОН)3 + NaOH = Na[Al(ОН)4]

(Al(ОН)3 - амфотерное соединение, которое может взаимодействовать и с кислотами, и с щелочами).

Тетрагидроксоалюминат натрия отлично растворяется в воде, а еще это вещество широко применяют в оформлении и добавляют в бетон, чтобы ускорить отвердевание.

Про метаалюминаты

Начинающие производители глинозема, наверное, задавались вопросом: "Как из оксида алюминия получить метаалюминат натрия?"

Алюминаты используются в широком производстве для ускорения некоторых реакций, окрашивания тканей и получения глинозема.

Лирическое отступление: глинозем - это, по сути, и есть оксид алюминия Al2О3.

Обычно оксид добывают из метаалюминатов, но здесь будет рассмотрен "обратный" способ.

Итак, чтобы получить наш алюминат, нужно просто смешать оксид натрия с оксидом алюминия при очень высокой температуре.

Случится реакция соединения - Al2О3 + Na2О = 2NaAlO2

Для нормального протекания требуется температура в 1200°C.

Можно проследить за изменением энергии Гиббса в реакции:

Na2O(к.)+ Al2O3(к.)= 2NaAlO2(к.), ΔG0298= -175 кДж.

Еще одно лирическое отступление:

Энергия Гиббса (или "свободная энергия Гиббса") - это зависимость, которая существует между энтальпией (энергией, доступной для преобразований) и энтропией (мерой "хаоса", беспорядка в системе). Абсолютное значение измерить невозможно, поэтому измеряются изменения во время протекания процесса. Формула: G (энергия Гиббса) = Н (изменение энтальпии между продуктами и исходными веществами реакции) - Т (температура) * S (изменение энтропии между продуктами и исходниками). Измеряется в Джоулях.

Как из оксида алюминия получить алюминат?

Для этого подойдет и тот способ, который был рассмотрен выше - с глиноземом и натрием.

Оксид алюминия, смешанный с оксидом другого металла при высоких температурах, и дает метаалюминат.

Но еще можно сплавить гидроксид алюминия со щелочью в присутствии оксида углерода СО:

Al(ОН)3 + NaOH = NaAlO2 + 2Н2О.

Примеры:

  • Al2О3 + 2КОН = 2KAlO2 + Н2О (здесь глинозем растворяется в едкой щелочи калия) - алюминат калия;
  • Al2О3 + Li2О = 2LiAlO2 - алюминат лития;
  • Al2О3 + СаО = СаО × Al2О3 - сплавление оксида кальция с окисью алюминия.

Получение сульфата алюминия

Как получить сульфат алюминия из оксида алюминия?

Способ включен в школьную программу восьмых и девятых классов.

Сульфат алюминия - это соль вида Al2(SO4)3. Представлена может быть в виде пластинок или порошка.

Это вещество может разлагаться на оксиды алюминия и серы при температуре от 580 градусов. Сульфат используется для очистки воды от мельчайших частиц, очень полезен в пищевой, бумажной, тканевой и других отраслях производства. Он широко доступен благодаря своей низкой цене. Очистка воды происходит из-за некоторых особенностей сульфата.

Дело в том, что загрязняющие частицы имеют вокруг себя двойной электрический слой, а рассматриваемый реагент является коагулянтом, который, при проникновении в электрическое поле частиц, вызывает сжатие слоев и нейтрализует заряд частиц.

Теперь о самом методе. Чтобы получить сульфат, нужно смешать оксид и серную (не сернистую) кислоту.

Выходит реакция взаимодействия глинозема с кислотой:

Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2O

Вместо оксида можно добавить сам алюминий или его гидроксид.

В промышленности для получения сульфата используют уже известную из третьей части этой статьи руду - боксит. Ее обрабатывают серной кислотой и получают "загрязненный" сульфат алюминия. В боксите содержится гидроксид, а реакция в упрощенном виде выглядит так:

3H2SO4 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O

Бокситы

Боксит - это руда, состоящая сразу из нескольких минералов: железа, бемита, гиббсита и диаспора. Является главным источником добычи алюминия, образуется путем выветривания. Крупнейшие месторождения бокситов находятся в России (на Урале), США, Венесуэле (река Ориноко, штат Боливар), Австралии, Гвинее и Казахстане. Эти руды бывают моногидратными, тригидратными и смешанными.

Получение оксида алюминия

Про глинозем выше сказано много, но до сих пор не описано, как получить оксид алюминия. Формула - Al2О3.

А нужно всего-навсего сжечь алюминий в кислороде. Горение - процесс взаимодействия О2 и другого вещества.

Простейшее уравнение реакции выглядит следующим образом:

4Al + 3О2 = 2Al2О3

Оксид не растворяется в воде, но он хорошо растворим в криолите при высокой температуре.

Свои химические свойства оксид проявляет при температуре от 1000°С. Именно тогда он начинает взаимодействовать с кислотами и щелочами.

В естественных условиях корунд является единственный устойчивой вариацией вещества. Корунд очень твердый, с плотностью примерно 4000 г/м3. Твердость этого минерала по шкале Мооса - 9.

Оксид алюминия - амфотерный оксид. Легко преобразовывается в гидроксид (см. выше), а превратившись, сохраняет все свойства своей группы с преобладанием основных.

Амфотерные оксиды - это оксиды, которые могут проявлять как основные (свойства оксидов металлов), так и кислотные (оксидов неметаллов) свойства в зависимости от условий.

К амфотерным оксидам, исключая оксид алюминия, относятся: оксид цинка (ZnO), оксид бериллия (ВеО), оксид свинца (PbO), оксид олова (SnO), оксид хрома (Cr2О3), оксид железа (Fe2О3) и оксид ванадия (V2О5).

Соли: комплексные и не очень

Бывают средние (нормальные), кислые, основные и комплексные.

Средние соли состоят из самого металла и кислотного остатка и имеют вид AlCl3 (хлорид алюминия), Na2SO4 (сульфат натрия), Al(NO3)3 (нитрат алюминия) или MgPO4.

Кислые соли - это соли из металла, водорода и кислотного остатка. Их примеры: NaHSO4, CaHPO4.

Основные соли так же, как и кислые, состоят из кислотного остатка и металла, но вместо Н там ОН. Примеры: (FeOH)2SO4, Ca(OH)Cl.

И, наконец, комплексные соли - это вещества из ионов разных металлов и кислотного остатка многоосновной кислоты (соли, содержащие сложный ион): Na3[Co(NO2)6], Zn[(UO2)3(CH3COO)8].

Речь пойдет о том, как из оксида алюминия получить комплексную соль.

Условием превращения оксида в это вещество является его амфотерность. Глинозем отлично подходит для метода. Чтобы получить комплексную соль из оксида алюминия, нужно смешать этот оксид с раствором щелочи:

2NaOH + Al2O3 + H2O → Na2[Al(ОН)4]

Этот род веществ также образуется при воздействии растворов щелочей на амфотерные гидроксиды.

Раствор гидроксида калия взаимодействует с основанием цинка с получением тетрагидроксоцинката калия:

2KOH + Zn(OH)2 → K2[Zn(OH)4]

Раствор щелочи натрия реагирует, например, с гидроксидом берилия с образованием тетрагидроксобериллата натрия:

NaOH + Be(OH)2 → Na2[Be(OH)4]

Использование солей

Комплексные соли алюминия часто используют в фармацевтике, производстве витаминов и биологически активных веществ. Препараты, созданные на основе этих веществ, помогают в борьбе с похмельем, улучшают состояние желудка и общее самочувствие организма человека. Очень полезные соединения, как можно заметить.

Реактивы дешевле покупать в интернет-магазинах. Там большой выбор веществ, но сайты лучше выбирать надежные и проверенные временем. Если покупать что-то на «однодневках», то риск потерять деньги увеличивается.

При работе с химическими элементами нужно соблюдать правила безопасности: обязательно наличие перчаток, защитного стекла, специализированной посуды и приборов.

Эпилог

Химия – несомненно, сложная для понимания наука, но иногда полезно в ней разобраться. Проще всего это сделать через интересные статьи, простой слог и понятные примеры. Не лишним будет прочитать пару книг по теме и освежить в памяти курс школьной программы по химии.

Здесь было разобрано большинство тем химии, связанных с преобразованиями алюминия и его оксидов, в том числе, как из оксида алюминия получить тетрагидроксоалюминат, и еще множество интересных фактов. Оказалось, что у алюминия есть много самых необычных сфер применения в производстве и в быту, да и история получения металла весьма незаурядна. Химические формулы соединений алюминия тоже заслуживают внимания и подробного разбора, что и было освящено в этой статье.

Металлургия алюминия. Как получают алюминий высокой чистоты?

Этот металл известен уже более 2000 лет и характеризуется широким техническим применением. Итак, для чего мы можем его использовать?

В алюминиевой промышленности, также известный под другим названием - алюминий, в основном используется в виде сплавов с другими элементами, что улучшает его эксплуатационные свойства.В таком виде это универсальный строительный материал с очень универсальным применением. Среди алюминиевых сплавов можно выделить, среди прочего, литейные сплавы и сплавы, применяемые для обработки пластмасс. Помимо алюминия, в их состав входят такие элементы, как медь, магний, кремний и марганец. Алюминиевые сплавы используются, в частности, в авиационной, химической, автомобильной и даже судостроительной промышленности.

Алюминий

также широко используется в промышленности в чистом виде.В этой форме он используется для производства различных предметов повседневного обихода, таких как, например, зеркала, банки для напитков и продуктов питания, кухонная утварь или широко известная алюминиевая фольга. Он также используется в производстве химического оборудования, электрических кабелей и даже взрывчатых веществ. Для выделения этого элемента из бокситовой руды необходимо провести два последовательных этапа. Первый — это процесс Байера, который позволяет получить оксид алюминия из минерала. Затем соединение подвергают электролизу с получением алюминия технической чистоты.

Из чего сделан алюминий?

Чистый алюминий не встречается в природе из-за его способности к пассивации. Это явление представляет собой окисление металла в присутствии воздуха, в результате чего на его поверхности образуется пассивный защитный слой. В случае с алюминием его сначала покрывают слоем оксида алюминия (Al 2 O 3 ) толщиной несколько нм. Затем под воздействием влаги наружный слой частично гидролизуется, что дополнительно дает гидроксид, т.е. Al(OH) 3 .

Алюминий является компонентом различных природных минеральных пород в виде руд. Бокситовые глинистые руды в основном используются для производства чистого алюминия. Они образуются в основном в местах выветривания алюмосиликатных пород в условиях жаркого климата и также содержат соединения железа. Это породы характерного красного или коричневого цвета, которые бывают двух типов: силикатные и карбонатные.

Производство технически чистого алюминия

Глина технической чистоты (более 99%) производится в промышленных масштабах двумя последовательными способами.На первом этапе получают оксид алюминия (процесс Байера), а на следующем этапе проводят процесс электролитического восстановления (электролиз Холла-Эру), благодаря которому получают чистый алюминий. Из-за снижения затрат, связанных с транспортировкой бокситовой руды, большинство обогатительных фабрик строятся вблизи рудников.

Процесс Байера

Первым этапом после добычи руды является промывка водой. Таким образом удаляется большая часть растворимых в нем загрязнений.Затем к приготовленному таким образом сырью добавляют СаО, т.е. оксид кальция. Все это измельчается специальными трубчатыми мельницами до получения зерен очень малого диаметра, то есть менее 300 мкм. Тонкий помол сырья чрезвычайно важен, так как обеспечивает достаточно большую удельную поверхность зерен, что, в свою очередь, приводит к более эффективному процессу экстракции.

Следующим этапом производства глинозема является растворение зерен водным раствором едкого натра.В Группе РСС гидроксид натрия производится методом мембранного электролиза. Полученный таким образом продукт характеризуется чрезвычайно высоким качеством и чистотой, отвечающими требованиям последней редакции Европейской фармакопеи. Смесь, содержащая молотые зерна и едкий натр, хранится в течение нескольких часов в специальных реакторах, называемых автоклавами. В процессе осаждения в реакторах поддерживаются высокое давление и повышенная температура. Таким образом получают алюминат натрия, который затем очищают с помощью различных фильтров.

На следующем этапе происходит разложение очищенного раствора алюмината натрия. В результате получают гидроксид натрия (он же водный раствор едкого натра) и кристаллы гидроксида алюминия высокой степени чистоты. Осадок, полученный при кристаллизации, отфильтровывают и промывают водой. Оставшийся гидроксид натрия затем нагревают и рециркулируют для повторного использования в процессе.

Завершающим этапом производства глинозема является прокаливание. Он заключается в нагревании гидроксида алюминия при температуре выше 1000 на С, в результате чего происходит его разложение до Al 2 O 3 , который получается в виде чисто белого порошка.Подготовленный таким образом глинозем транспортируют в печи для получения металлического алюминия в процессе электролитического восстановления.

Электролиз оксида алюминия

Следующим этапом получения чистого алюминия является проведение процесса электролиза по методу Холла-Эру. Сначала полученный в процессе Байера Al 2 O 3 расплавляют с криолитом и приготовленный таким образом раствор подвергают процессу электролиза при температуре не выше 900 o С.Полученный таким образом жидкий алюминий отделяют от электролита и удаляют из электролитных ванн с помощью так называемого вакуумные сифоны. Затем сырье поступает на литейное оборудование, откуда подается в обогреваемые печи, где происходит процесс рафинирования. Он заключается в очистке алюминия с целью получения максимально возможной его чистоты. Техническую глину можно очищать двумя способами. Первый включает плавление алюминия и пропускание через него хлора, в результате чего загрязняющие вещества связываются в виде хлорида и удаляются из процесса.Второй способ – электролитическое восстановление сплава алюминия с медью. Конечный продукт, полученный таким образом, характеризуется очень высокой чистотой.

Алюминий как материал будущего

Разработка метода производства чистого алюминия из бокситов с использованием процесса Байера и электролиза Холла-Эру расширила применение этого элемента новыми возможностями. Кроме того, сочетание высокой прочности и легкости означает, что в некоторых случаях он может заменить сталь, которая дешевле.Благодаря своей устойчивости к погодным условиям алюминий используется в производстве профилей для окон и дверей. Еще одним преимуществом является возможность многократной переработки, что делает его относительно экологически чистым материалом.

Таким образом, алюминий является чрезвычайно универсальным материалом, который широко используется в пищевой, энергетической, химической, транспортной, строительной, автомобильной и аэрокосмической промышленности. Благодаря своим многочисленным преимуществам, это, вероятно, не конец его использования, и он продолжит набирать популярность в ближайшем будущем.

.

Глинозем - свойства, применение и производство

В предложении нашего магазина вы найдете оксид алюминия, также известный как оксид алюминия. Этот оксид используется в огромном количестве изделий, но за ним следуют следующие несколько слов о самом глиноземе.

Оксид алюминия, формула

Оксид алюминия, или собственно оксид алюминия 3, представляет собой неорганическое химическое соединение, относящееся к оксидам и описываемое формулой Al 2 O 3. Встречается в виде белого или бесцветного кристаллического вещество и не имеет запаха.

Химические свойства


Глинозем представляет собой электрический изолятор с относительно высокой теплопроводностью (30 Вт·м-1·K-1) для керамического материала. Вещество, о котором мы говорим, не растворяется в воде.

Важным химическим свойством является то, что оксид алюминия является атмосферным веществом, то есть он реагирует как с кислотами, так и с основаниями, например плавиковой кислотой и гидроксидом натрия.

Температура плавления: 2,072°C
Температура кипения 2977°C

С растворением Al2O3 не справляется не только вода, но и диэтиловый эфир и этанол.
Проверьте первичный глинозем в нашем магазине

Производство


Чтобы получить глинозем, мы должны очистить боксит в процессе Байера. Это основной промышленный метод очистки бокситов, разработанный Карлом Йозефом Байером. Бокситы в естественном виде встречаются во многих странах мира, таких как Гвинея, Индонезия, Малайзия, Австралия и Бразилия. Проблема в том, что глинозем содержит только 30-60% глинозема, а остальное представляет собой смесь кремнезема и различных оксидов.

Производственные процессы многоэтапны, что позволяет получать продукт в соответствии с ожидаемыми потребностями.

Использовать


Как мы упоминали в начале, глинозем является благодарным материалом для многих отраслей промышленности. Особого внимания заслуживает использование в абразивных изделиях. Его физические свойства, такие как твердость и прочность, означают, что он используется в качестве гораздо более дешевой замены технических алмазов.

Наждачная бумага, которую практически все мы храним на наших рынках, также содержит кристаллы оксида алюминия.

Также стоит отметить низкое теплоудержание, это свойство имело большое значение при использовании глинозема для шлифовки и в режущих инструментах.

Бильярд — один из самых популярных способов провести время в компании друзей. Даже в бильярдных клубах мы можем найти глинозем или его порошкообразную версию в сочетании с кремнеземом. Смесь делается из мела, которым «намазывается» конец кия.

Еще не так давно самыми популярными носителями информации были CD/DVD-диски.Недостатком этого решения было то, что минутная невнимательность могла привести к царапинам. На помощь пришел герой сегодняшней статьи, так как он входил в состав ремонтных комплектов для царапин на вышеупомянутых дисках.
Проверьте нейтральный оксид алюминия в нашем магазине
Абразивные свойства в какой-то момент сочетаются с медициной, в которой оксид алюминия является элементом дермабразии, лечения, включающего истирание наружных слоев эпидермиса. Это лечение относится в основном к эстетической медицине, но также используется дерматологами.

Стоматологи используют зубные имплантаты в своей работе. Так, используется монокристаллический глинозем, предел прочности при изгибе которого составляет 13 000 кг/см2. Хотя, если быть до конца честным, надо сказать, что это решение имеет ряд недостатков и в настоящее время вытесняется стоматологическим фарфором.

Поскольку оксид алюминия представляет собой белое/прозрачное вещество, его можно с успехом использовать в автомобильных лампах, что также и делается.

В производстве пластмасс используется в качестве наполнителя, так как он химически инертен.

Во всех описанных выше применениях используется лишь небольшая часть глинозема, так как 90% приходится на производство алюминия.

Другие приложения:

  • Стекло – некоторые изделия из стекла содержат оксид алюминия.
  • Краски - благодаря ей получаются светоотражающие декоративные эффекты, которые используются в автомобильной и косметической промышленности.

Оксид алюминия вредный


Оксид алюминия является малотоксичным веществом, вредны только высокие концентрации.Несмотря на это, вы не должны вдыхать пыль глинозема, хотя нет никаких доказательств
того, что это влияет на заболевание или повреждение легких.

Так как оксид алюминия используется, например, в таблетках от изжоги, проглатывание небольших количеств не является противопоказанием, но это не следует делать в течение длительного времени, поскольку высокие уровни алюминия в крови могут вызывать нежелательные эффекты у человека .

.

Алюминий и алюминий одно и то же?

Процесс производства алюминия

Алюминий является амфотерным элементом, что означает, что он может действовать как кислота и основание в химической среде и образовывать положительные катионы или отрицательные анионы. Более того, это легкий элемент, в два раза легче железа. Алюминий вступает в реакцию с кислородом, в результате чего образуется пассивный слой, отвечающий за его высокую коррозионную стойкость .

Как подчеркивают специалисты оптовых торговцев цветными металлами П.W. Zielonka из Быдгоща , алюминий получают путем получения оксида алюминия из боксита. Производственный процесс начинается со сплавления боксита с гидроксидом натрия, в результате которого происходит разделение соединений алюминия. Полученный таким образом концентрат затем смешивают с фторсодержащим криолитом и плавят при температуре 1000 градусов Цельсия. В результате процесса электролиза выделяется чистый алюминий, поэтому к клею-расплаву необходимо подводить электрический ток.

Свойства и применение алюминия

Свойства алюминия как технического материала вытекают из свойств алюминиевого элемента.Алюминий характеризуется прежде всего своей легкостью и сопротивлением воздуху . Наряду с серебром, медью и золотом алюминиевые сплавы являются хорошими проводниками электричества. Алюминиевые профили изготавливаются из алюминиевых полос , которые широко используются в промышленности и производстве. С их использованием создаются сложные постоянные и временные конструкции. Они являются монтажными и осветительными элементами. Большинство полос изготавливается из алюминиевых сплавов, которые отличаются лучшими прочностными характеристиками.

В зависимости от типа алюминиевого сплава может проявлять разные свойства, но тем не менее это очень пластичный материал, поддающийся формованию. Низкая плотность алюминия делает его легким, а благодаря устойчивости к коррозии и кислотам его можно использовать на открытом воздухе. Алюминиевые профили и полосы легко поддаются механической обработке, поэтому они часто используются во многих отраслях промышленности.

.

Алюминий - Medianauka.pl

Основные свойства элемента

Элемент символ:
Атомный Номер:
Атомный Вес:

Химическая природа:

Состояние агрегации:
Валентность:
Валентность:
Электронегативность:

Конфигурация


радиус атом:
Год открытия:
Температура плавления:
Температура кипения:
Период:
Группа: Блок:

6
Алюминий (алюминий) © Björn Wylezich - сток.adobe.com

Алюминий (Al) представляет собой химический элемент с атомным номером 13 и относится к группе боридов. Это серебристый, легкий металл. Алюминий алюминий . Это имя обычно используется в искусстве.

Возникновение

Алюминий часто встречается в минералах и горных породах.

Свойства

Алюминий имеет следующие химические свойства:

  • металл,
  • твердотельный,
  • свет,
  • жесткий,
  • без запаха,
  • хорошее руководство,
  • устойчив к погодным условиям,
  • подходит для механической обработки ковкой.

Получить

Алюминий получают электролизом расплавленного оксида алюминия 2 O 3 .

Использовать

Применение алюминия в промышленности, науке, технике и медицине заключается в следующем:

  • производство сплавов легких металлов, которые используются, в том числе, для изготовления фюзеляжей самолетов,
  • производство химического оборудования,
  • Производство электрических проводников,
  • автомобильная промышленность,
  • судостроение,
  • Производство посуды,
  • кинопроизводство,
  • Алюминиевая пудра
  • используется во вспышках,
  • алюминий встречается в смесях ракетного топлива,
  • радиаторы,
  • костных имплантатов.

Мелочи

Раньше это был очень дорогой металл. Его цена сравнивалась с ценой серебра и даже золота. Сегодня на каждой кухне есть алюминиевая фольга, купленная за пресловутые копейки.

Благородные разновидности корунд , то есть оксид алюминия Al 2 O 3 :

Вопросы

Ржавеет ли алюминий?

Казалось бы, нет, ведь вы не видите алюминиевых кастрюль, покрытых ржавчиной.Однако алюминий реагирует с кислородом воздуха и даже сильно горит, особенно в виде порошка. Ржавчиной же в данном случае является прозрачный оксид алюминия ( корунд ), очень твердый. Корунд тверже чистого элемента. Он отлично защищает более глубокие участки алюминия от воздействия воздуха. Так что да, алюминий ржавеет, но не так, как железо.

Проводит ли алюминий электричество?

Да, алюминий — хороший проводник.

Притягивает ли магнит алюминий?

Алюминий является парамагнетиком, поэтому проявляет магнитные свойства в сильном магнитном поле. Однако обычно этот эффект очень слаб и незаметен.

Периодическая таблица

Перейти к активной версии нашей таблицы Менделеева

Положение элемента в периодической таблице

Ла

Се

Пр

Н/Д

вечера

См

ЕС

Гд

Тб

Дай

Хо

Er

Тм

Ыб

Лу

Ас

Па

У

Например,

Пу

Ам

См

Бк

КФ

Эс

ФМ

Мд

Лр

© медианаука.пл, 2020-05-14, ART-3791


.

Алюминий - Покупка металлолома Кельце - Наше предложение

Алюминий - алюминий технической чистоты, который в зависимости от способа получения содержит различное количество примесей.

Систематическое название химического элемента «алюминий».

Алюминий получают из бокситов, которые идут с рудника на обогатительную фабрику. Там бокситы перерабатываются в глинозем и выполняются операции типа

  • измельчение руды до консистенции песка в шаровой мельнице
  • извлечение глинозема, т.е. молотый боксит смешивают с негашеной известью и едким натром алюминат.Затем проводят гидролиз, но только после отделения нерастворимых примесей от алюмината натрия. Эта операция выполняется в гравитационных резервуарах. Гидроксид алюминия выпадает в осадок и при прокаливании превращается в оксид алюминия.

    В электролитическом процессе оксид алюминия превращается в свободный металл. Это происходит, когда:

    • растворяем оксид алюминия в электролите, представляющем собой криолит с температурой свыше 900 градусов
    • графитовый анод погружаем в ванну и проводим электролиз при сотнях ампер

    Металл падает на дно ванну в жидком виде.

    Алюминий — немагнитный металл, к тому же очень легкий и устойчивый к коррозии. Именно поэтому он используется во многих отраслях промышленности, таких как автомобилестроение и производство упаковки. Наиболее важным химическим веществом при производстве алюминия является оксид алюминия. Если мы добавим небольшое количество других элементов, мы сможем еще больше улучшить свойства алюминия.

    Алюминий

    также используется в оконных и дверных системах, где используются экструдированные профили и профили.Прессованный профиль получается, когда мы прессуем алюминий через штампы после предварительного нагрева. Именно матрица придает профилю форму. Такие профили изготавливаются очень длинными отрезками, затем их обрезают до нужной длины. Наконец, их растягивают для усиления профиля и подвергают термической обработке. Такое поведение обеспечивает правильное упорядочение элементов в сплаве.

    Как мы уже знаем, алюминий производится из глинозема, который является наиболее распространенным химическим соединением в земной коре.Он составляет до 8% почвы и горных пород на земле. В бокситах, которые мы добываем открытым способом, содержится самое высокое содержание алюминия. Там его добывают из поверхностных слоев земли.

    Очень важно при выборе сплава для алюминия. При правильном выборе мы можем гарантировать как эстетические, так и технические свойства.

    Хотите продать алюминий? Проверьте наш веб-сайт во вкладке контактов, где мы находимся, или позвоните нам.

    Вы также можете найти нас на facebook.


    .

    Алюминий

    Введение Алюминий — химический элемент с атомным номером 13, относящийся к группе 13 (IIIA) периодической таблицы (группа боридов). Атомы бора в свободном состоянии имеют 3 валентных электрона на внешней электронной оболочке и конфигурацию ns 2 p 1 . Относительно высокие энергии ионизации боридов, малые размеры ионов и их большой электрический заряд обуславливают склонность элементов этой группы к образованию связей преимущественно ковалентного характера.
    9001 химической природы атомное число 9001
    Pauling Electronegativity
    1
    Символ Ал
    английский алюминий
    Латинские алюминий
    13
    атомная масса 26.98154
    Номер группы, Период, энергоблока 13 (IIIA), 3, P
    Оценка III
    Упрощенная конфигурация электронов [NE] 3S 2 3P 1
    1 5
    1.5
    1.5
    Point Point [ O C]
    660.2
    Точка кипения [90 004 O C]
    2447
    плотность [G / CM 3 ] 2 3 2.70

    Discovery W 1807Хамфри Дэви заявил, что своим электрохимическим методом (Al 2 O 3 ) он отделил металл от глины, который тогда считался элементом. Однако при электролизе водных растворов соединения алюминия на катоде образуется водород, и попытки электролиза влажной глины не увенчались успехом. Электролиз расплавленного оксида, который плавится при очень высоких температурах, был за пределами возможностей тогдашней техники лабораторного нагрева. В 1825 году Ганс Эрстед (Эрстед) получил алюминий из AlCl 3 реакцией с амальгамой калия.Как этот, так и последующие способы не подходили для тиражирования в промышленных масштабах. Только в 1888 году Эру и Холл изобрели вещество (фторалюминат натрия Na 3 AlF 6 ), которое плавится при высоких температурах и растворяет Al 2 O 3 . Электролиз этой смеси дает чистый алюминий на катоде.
    Встречается в природе
    Алюминий является одним из самых распространенных металлов на земле (третий после кислорода и кремния) и присутствует в земной коре на уровне 7,5%.В свободном состоянии его нет. В связанном состоянии он находится большей частью в виде алюмосиликатов (алюминиевых солей кремниевой кислоты), составляющих основную массу земной коры. Наиболее распространенные алюмосиликаты включают в себя: FELDSPAR (Orthoclase K [ALSI 3 O 8 ], ALBIT Na [ALSI 3 O 8 ], CA [AL 2 Si 2 O 8 ]), слюда (Московит [Al 2 (OH) 4 ] [Si 2 2 591]).Он также встречается в гнейсе, граните, порфире, базальте и других магматических породах. Очень распространены глинистые минералы, такие как каолинит [Al 2 (OH) 4 ] [Si 2 O 5 ], монтмориллонит, иллит и т. д., которые являются продуктами выветривания алюмосиликатов. Чистый Al 2 O 3 встречается в виде корунда, а окрашенный примесью других металлов — драгоценный камень (красный рубин, синий сапфир). Глинозем также присутствует в гидратированной форме в виде моноклинного гидраргилита Al(OH) 3 , орторомбического диаспора AlO · OH и орторомбического бемита AlO · OH, который является компонентом алюминия (бокситы).Технически важным сырьем для производства алюминия являются: боксит AlO(OH) и криолит Na 3 AlF 6 .
    Подготовка Подготовка металлического алюминия заключается в переработке бокситовой руды в оксид алюминия, а затем оксид алюминия в металл. Переработка руд в первую очередь направлена ​​на удаление загрязнений оксидами железа и кремнеземом. Бокситы превращаются (сухими или мокрыми) в легкорастворимый алюминат натрия, из которого осаждается кристаллический гидроксид алюминия, который при прокаливании превращается в α-Al 2 O 3 .Восстановление Al 2 O 3 до металлического алюминия проводят электролизом его раствора в расплавленном криолите Na 3 AlF 6 при температуре около 950 o С. Электролиз проводят в чугунных футеровках. с искусственными блоками графита, образующими катод. Анод, также в виде графитовых блоков, подвешен в сплаве. Расплавленный алюминий отделяется на катоде и собирается на дне ванны в виде вещества с более высоким удельным весом, чем у электролита.На аноде выделяется кислород, который реагирует с графитом с образованием смеси CO и CO 2 . Физические и химические свойства

    Алюминий представляет собой голубовато-серебристо-белый металл, податливый и податливый. Он хорошо проводит тепло и электричество.

    Алюминий — трехвалентный элемент со степенью окисления +3 (очень редко +1 и +2). Среди оксидов алюминия (алюминий, таллий, индий, галлий) проявляет наибольшую электроотрицательность и наибольшую химическую активность.На воздухе он покрывается тонким, но плотным и невидимым защитным слоем оксида алюминия, препятствующим дальнейшему окислению. При температуре 100 o С алюминий реагирует с водой, вытесняя из нее водород и образуя гидроксид алюминия:

    \ (2Al + 3H_2O \ rightarrow 2Al(OH) _3 ↓ + 3 H_2 ↑ \).


    Растворяется в растворах сильных кислот и сильных оснований, выделяя водород и образуя в первом случае соль алюминия, а во втором алюминат: \ (2Al + 6HCl \ rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 ↑ \)

    \ (2Al + 2 NaOH + 6H_2O \ rightarrow 2Na [Al(OH)_4] + 3H_2 ↑ \).

    Концентрированная серная кислота и разбавленная азотная кислота при горячем растворяют алюминий, но реакция не дает образования водорода, т.к. сера в степени окисления +6 и азот +5 восстанавливаются тогда легче, чем водород H + :
    \( 2Al + 6H_2SO_4 \ rightarrow Al_2 (SO_4) _3 + 3SO_2 ↑ + 6H_2O \)

    и

    \ (8 Al + 27HNO_3 \ rightarrow 8 Al(NO_3)_3 + 3 NH_3 + 9H_2O \).


    Концентрированная азотная кислота вызывает пассивацию алюминия.Алюминий соединяется не только со свободным кислородом, но и с кислородом, содержащимся в оксидах многих других металлов (напр.


    \(3Fe_3O_4+4Al\стрелка вправо 4Al_2O_3+9Fe+811\:\text{ккал}\)).


    Применение Чистый алюминий используется в производстве многочисленных бытовых предметов (например, кухонной утвари, зеркал), для производства электрических кабелей, которые с успехом применяются вместо медных кабелей. Применяется также для выплавки тугоплавких металлов из их оксидов (Cr, Mn), а также для изготовления химического оборудования или покрытия защитным слоем других металлов.В виде алюминиевой фольги используется для производства упаковки и конденсаторов, а в виде порошка в качестве защитной краски, для производства взрывчатых веществ и алюминийорганических материалов. Алюминий в основном используется в виде легких сплавов как отличный конструкционный материал во всех областях промышленности. Наиболее важные сплавы:
    • Дюралюминий (95% Al и Cu, Mg, Mn, Si), высокопрочный сплав. Применяется в авиационных, автомобильных и судостроительных конструкциях.
    • Сумин (90% Al и Si), прочный и устойчивый к коррозии сплав.Используется в химической и автомобильной промышленности.
    • Магналий (80% Al и Mg), литейный сплав, из которого изготавливаются детали двигателей.
    • Электрон (10 % Al, 80 % Mg, а также Zn и Mn), очень легкий сплав, используемый в производстве деталей оптических приборов, а также в авиационной и автомобильной промышленности.
    • Алюминиевая бронза (10 % Al, 90 % Sn), литейный сплав, используемый для производства деталей машин.


    Хлорид алюминия широко используется в органической химии в качестве катализатора в реакциях Фриделя и Крафтса, которые включают введение алкильной группы, полученной из галогеналкильного соединения, в бензольное кольцо.

    Сульфат алюминия используется при крашении и изготовлении бумаги, а калийно-алюминиевые квасцы используются для дубления кожи, в качестве протравы для окрашивания тканей, очистки воды. В косметике используется как вяжущее средство (для бритья), а в медицине как противоядие при отравлении солями свинца.


    Изотопы Алюминий - один стабильный изотоп 27 Al (100%), известно несколько искусственных радиоактивных изотопов, большинство из которых имеют короткий период распада.Изомер 26 Al использовали в исследованиях с мечеными атомами (T 1/2 ∼ 10 6 лет).


    Соединения алюминия


    Соединения алюминия с галогенидами

    Все оксиды алюминия образуют тригалогениды YX 3 90 152. Примером такого соединения является хлорид алюминия AlCl 3 , который в безводном состоянии представляет собой бесцветную массу, сильно гигроскопичную, возгоняющуюся при 180 o °С.Безводный хлорид алюминия образует многочисленные аддукты, например AlCl 3 · 6NH 3 . Изолировать из водных растворов в виде гексагидрата соли ALCL 3 6H 2 O.
    оксид алюминия и гидроксид
    оксид алюминия
    оксид алюминия AL 2 O 3 - это высококристаллическое плавление вещества точка (2030 o C) и очень жесткая. Этот оксид нерастворим в воде, минимально реагирует с кислотами с образованием солей алюминия и довольно хорошо с основаниями с образованием алюминатов.- \)

    Соли минеральных кислот алюминия и кислорода

    алюминиевый сульфат AL 2 (SO 4 ) 3 18 H 2 o получают действие серной кислоты на гидроксид алюминия, а также бокситы или глины. Эта соль подвергается гидролизу в водных растворах. Если в водном растворе, кроме сульфата алюминия, есть еще сульфаты щелочи или аммония, то из раствора кристаллизуется двойная соль, называемая квасцами.{II}(SO_4)_3\cdot 24H_2O\). Наиболее известный представитель этой группы – алюмокалиевые квасцы К 2 СО 4 · Ал 2 (СО 4 ) 3 90 152 · 24 Н 2 О.

    .90 000 Алюминий – вреден ли он для нашего организма?

    Алюминий токсичен для нашего организма. Его избыток может накапливаться в различных органах, таких как легкие или головной мозг, и вызывать алюминиевый пневмокониоз и нейродегенеративные заболевания. Это особенно опасно для диализных больных из-за риска субдиализной энцефалопатии.

    Что такое алюминий?

    Алюминий [Al] — химический элемент серебристо-белого цвета.Его атомная масса 26,98, а атомный номер 13. Этот элемент был открыт датским химиком Эрстедом. Алюминий - самый распространенный металл в земной коре, его содержание оценивается в 7-8%. Металлический алюминий является очень пластичным и податливым элементом, поэтому он идеально подходит для литья, волочения, формовки, склеивания и клепки. Он также является очень хорошим проводником электричества и тепла.

    В зависимости от химического соединения, в котором присутствует алюминий, он имеет различное применение:

    • Al, порошкообразный металл — используется для производства пигментов, порошковых красок, взрывчатых веществ, используется при сварке,
    • триоксид алюминия Al2O3 — производство алюминия , стеклоплавильный, шлифовальный и сварочный материал,
    • гидроксид алюминия Al(OH)3 - производство стекла, бумаги, резины, пиротехника, косметическая промышленность (антиперспиранты, зубная паста), фармацевтическая промышленность (лекарства, вакцины).

    Как алюминий попадает в организм человека?

    Человек снабжает организм алюминием вместе с питьевой водой, продуктами питания, лекарствами и косметикой. Ионы алюминия мигрируют в пищу из алюминиевой упаковки. Этот элемент также попадает в организм через дыхательные пути, и его частицы имеют размер не более 5 мкм. Особенно подвержены риску отравления алюминием рабочие металлургической и горнодобывающей промышленности, сварщики.

    Алюминий лишь незначительно всасывается из желудочно-кишечного тракта - до 10% и может попадать в кровь через транспортные белки.

    По данным ВОЗ максимальная суточная доза алюминия составляет 7 мг/кг массы тела в неделю, т.е. 1 мг/кг массы тела в сутки.

    Подсчитано, что человек ежедневно потребляет от 10 до 100 мг алюминия. У здорового человека этот элемент удаляется с мочой после попадания в кровоток, а с фекалиями этот элемент выводится, когда он не всасывается.

    Накопление алюминия в организме

    Алюминий в основном откладывается в костях, легких и печени.Благодаря способности проникать через гематоэнцефалический барьер его можно обнаружить и в этом органе. Этот элемент токсичен для организма.

    Отравление алюминием вызывает:

    • повышенную потливость,
    • слабость,
    • тошноту,
    • диарею.

    Люди, проходящие диализ, подвергаются наибольшему риску, поскольку алюминий не удаляется эффективно из диализных аппаратов. Следствием этого является появление подиализной энцефалопатии , которая проявляется тремором, нарушением координации движений, непроизвольными движениями и преимущественно слабоумием.Возникновение этих симптомов обусловлено поражением нервной системы и отложением элемента в тканях головного мозга. В настоящее время устранена проблема проницаемости алюминия через диализаторы, поэтому риск отравления возникает редко.

    Исследования показывают, что чрезмерное отложение алюминия в тканях человека играет важную роль в развитии болезней Паркинсона и Альцгеймера . Накопление алюминия в легких, попавшего туда через дыхательные пути, известно как алюминиевый выпад.

    Симптомами этого состояния являются:

    • одышка на выдохе,
    • сухой кашель,
    • шумы в груди.

    Откладывающийся элемент образует бугристое фиброзное образование в легких, которое получило название алюминиевая гвоздика . Причины этих изменений до конца не изучены. По мнению исследователей, алюминиевая пыль превращается в гидроксид, который связывается с белками альвеолярной ткани, что приводит к образованию комков.Альвеолы ​​теряют эластичность — эти изменения могут привести к эмфиземе.

    В каких продуктах можно найти алюминий и как его избежать?

    Наибольшая концентрация алюминия содержится в:

    • чае,
    • крупах,
    • черном перце,
    • муке,
    • сахаре,
    • консервах.

    Чтобы ограничить потребление алюминия, рекомендуется избегать хранения и запекания продуктов в алюминиевой фольге.

    Этот элемент также используется в косметике. Поскольку проникает через кожу в организм, рекомендуется избегать косметики, содержащей алюминий . Это самые распространенные антиперспиранты и солнцезащитный крем . Чтобы убедиться, что продукт содержит алюминий, ищите такие вещества, как:

    • Хлоргидрат алюминия,
    • Сесквихлоргидрат алюминия,
    • Хлорид алюминия.

    Источники:

    • Zuziak J., Jakubowska M., Glin в окружающей среде и ее влияние на живые организмы, 2016,
    • Surgiewicz J., Glin и его соединения - метод определения, 2011,
    • Sińakczuk-Walczuk-Walczuk H., Изменения нервной системы в результате профессионального воздействия соединений алюминия в свете литературы, 2001,
    • Nasiadek M., Sapota A., Токсическое действие пыли и паров алюминия и его соединений на дыхательные пути рабочих, 2001.
    .

    Смотрите также