Kemiallisen alkuaineen alumiini kuvaus taulukon mukaan. Alumiinin ominaisuus

MÄÄRITELMÄ

Alumiini sijaitsee kolmannella jaksolla, jaksollisen järjestelmän pää- (A) alaryhmän ryhmä III. Tämä on 3. jakson ensimmäinen p-elementti.

Metalli. Nimitys - Al. Järjestysluku - 13. Suhteellinen atomimassa - 26,981 a.m.u.

Alumiiniatomin elektroninen rakenne

Alumiiniatomi koostuu positiivisesti varautuneesta ytimestä (+13), jonka sisällä on 13 protonia ja 14 neutronia. Ydintä ympäröi kolme kuorta, joita pitkin liikkuu 13 elektronia.

Riisi. 1. Kaavioesitys alumiiniatomin rakenteesta.

Elektronien jakautuminen kiertoradalla on seuraava:

13AI) 2) 8) 3;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .

Alumiinin ulkoisella energiatasolla on kolme elektronia, kaikki 3. alitason elektroneja. Energiakaavio on seuraavanlainen:

Teoreettisesti virittynyt tila on mahdollista alumiiniatomille tyhjän 3:n läsnäolon vuoksi d- kiertoradat. Kuitenkin elektronien hajoaminen 3 s- alitasoa ei todellisuudessa esiinny.

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Oppitunnin tyyppi. Yhdistetty.

Tehtävät:

Koulutuksellinen:

1. Päivitä opiskelijoiden tietoja atomin rakenteesta, sarjanumeron, ryhmänumeron, jaksonumeron fysikaalisista merkityksistä käyttämällä esimerkkinä alumiinia.

2. Muodostaa opiskelijoiden tietämys siitä, että alumiinilla on vapaassa olomuodossa erityisiä, tunnusomaisia ​​fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Kehitetään:

1. Herätä kiinnostusta tieteen tutkimiseen tarjoamalla lyhyitä historiallisia ja tieteellisiä raportteja alumiinin menneisyydestä, nykyisyydestä ja tulevaisuudesta.

2. Jatkaa opiskelijoiden tutkimustaitojen muodostumista kirjallisuuden parissa työskennellessä, laboratoriotyössä.

3. Laajenna amfoteerisen käsitettä paljastamalla alumiinin elektroninen rakenne, sen yhdisteiden kemialliset ominaisuudet.

Koulutuksellinen:

1. Lisää ympäristön kunnioittamista antamalla tietoa alumiinin mahdollisesta käytöstä eilen, tänään, huomenna.

2. Muodostaa jokaiselle opiskelijalle kyky työskennellä ryhmänä, ottaa huomioon koko ryhmän mielipide ja puolustaa omaa oikein laboratoriotyön avulla.

3. Esitellä opiskelijat menneisyyden luonnontieteilijöiden tieteelliseen etiikkaan, rehellisyyteen ja rehellisyyteen ja antaa tietoa kamppailusta oikeudesta olla alumiinin löytäjä.

KATSAUS alkali- ja maa-alkalimetallien aiheista M (TOISTA):

Mikä on elektronien lukumäärä alkali- ja maa-alkalimetallien M ulkoenergiatasolla?

Mitä tuotteita syntyy, kun natrium tai kalium reagoi hapen kanssa? (peroksidi), pystyykö litium tuottamaan peroksidia reaktiossa hapen kanssa? (Ei, reaktio tuottaa litiumoksidia.)

Miten natrium- ja kaliumoksideja saadaan? (peroksidien kalsinointi vastaavalla Me:llä, Pr: 2Na+Na202 =2Na20).

Onko alkali- ja maa-alkalimetalleilla negatiivinen hapetusaste? (Ei, ne eivät, koska ne ovat vahvoja pelkistäviä aineita.).

Miten atomin säde muuttuu jaksollisen järjestelmän pääalaryhmissä (ylhäältä alas)? (lisää) mikä on syynä tähän? (energiatasojen määrän lisääntyessä).

Mikä tutkimistamme metalliryhmistä on vettä kevyempi? (emäksisessä).

Missä olosuhteissa hydridien muodostuminen tapahtuu maa-alkalimetalleissa? (korkeissa lämpötiloissa).

Kumpi aine kalsium tai magnesium reagoi aktiivisemmin veden kanssa? (Kalsium reagoi aktiivisemmin. Magnesium reagoi aktiivisesti veden kanssa vain, kun se kuumennetaan 100 0 C:een).

Miten maa-alkalimetallihydroksidien liukoisuus veteen muuttuu sarjassa kalsiumista bariumiin? (vesiliukoisuus lisääntyy).

Kerro meille alkali- ja maa-alkalimetallien varastoinnin ominaisuuksista, miksi niitä varastoidaan tällä tavalla? (koska nämä metallit ovat erittäin reaktiivisia, ne varastoidaan säiliössä kerosiinikerroksen alla).

OHJAUSTYÖ aiheista alkali- ja maa-alkali M:

Oppitunnin yhteenveto (UUSI TUTKIMUSMATERIAALI):

Opettaja: Hei kaverit, tänään siirrymme IIIA-alaryhmän tutkimukseen. Luettele IIIA-alaryhmän elementit?

Harjoittelijat: Se sisältää sellaisia ​​​​elementtejä kuin boori, alumiini, gallium, indium ja tallium.

Opettaja: Kuinka monta elektronia ne sisältävät ulkoisessa energiatasossa, hapetustilassa?

Harjoittelijat: Kolme elektronia, hapetusaste +3, vaikka talliumilla on vakaampi hapetusaste +1.

Opettaja: Boori-alaryhmän elementtien metalliset ominaisuudet ovat paljon vähemmän ilmeisiä kuin beryllium-alaryhmän elementtien. Bor ei ole M. Tulevaisuudessa alaryhmän sisällä ydinvarauksen M kasvaessa ominaisuudet paranevat. MUTTAl- jo M, mutta ei tyypillistä. Sen hydroksidilla on amfoteerisia ominaisuuksia.

Ryhmän III pääalaryhmän M:stä alumiinilla on suurin merkitys, jonka ominaisuuksia tutkimme yksityiskohtaisesti. Se kiinnostaa meitä, koska se on siirtymävaihe.

Kiinteistöt 13 Al.

*Alkuaineatomin ulkoisten elektronitasojen konfiguraatio on annettu. Jäljellä olevien elektronisten tasojen konfiguraatio on sama kuin jalokaasun konfiguraatio, joka lopettaa edellisen jakson ja on merkitty suluissa.

Alumiini- jaksollisen järjestelmän ryhmän III pääalaryhmän metallien pääedustaja. Sen analogien ominaisuudet - gallium, Intia ja tallium - muistuttavat monella tapaa alumiinin ominaisuuksia, koska kaikilla näillä elementeillä on sama ulkotason elektroninen konfiguraatio ns 2 np 1 ja siksi niiden kaikkien hapetusaste on 3+.

fyysiset ominaisuudet. Alumiini on hopeanhohtoinen valkoinen metalli korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus. Metallin pinta on peitetty ohuella mutta erittäin vahvalla alumiinioksidikalvolla Al 2 Oz.

Kemialliset ominaisuudet. Alumiini on erittäin aktiivinen, jos siinä ei ole Al 2 Oz -suojakalvoa. Tämä kalvo estää alumiinia joutumasta vuorovaikutukseen veden kanssa. Jos suojakalvo poistetaan kemiallisesti (esimerkiksi alkaliliuoksella), metalli alkaa olla voimakkaasti vuorovaikutuksessa veden kanssa vapauttaen vetyä:

Alumiini lastuina tai jauheena palaa kirkkaasti ilmassa vapauttaen suuren määrän energiaa:

Tätä alumiinin ominaisuutta käytetään laajasti erilaisten metallien saamiseksi niiden oksideista alumiinilla pelkistämällä. Menetelmää kutsutaan alumiinilämpö . Aluminotermialla voidaan tuottaa vain niitä metalleja, joissa oksidien muodostumislämpö on pienempi kuin Al 2 Oz:n muodostumislämpö, ​​esimerkiksi:

Kuumennettaessa alumiini reagoi halogeenien rikin, typen ja hiilen kanssa muodostaen vastaavasti halogenidit:

Alumiinisulfidi ja alumiinikarbidi hydrolysoituvat täysin, jolloin muodostuu alumiinihydroksidia ja vastaavasti rikkivetyä ja metaania.

Alumiini liukenee helposti minkä tahansa pitoisuuden suolahappoon:

Väkevät rikki- ja typpihapot kylmässä eivät vaikuta alumiiniin (passivoi). klo lämmitys alumiini pystyy pelkistämään nämä hapot ilman vedyn kehittymistä:

AT laimennettuna rikkihappo liuottaa alumiinia vapauttaen vetyä:

AT laimennettuna typpihappoa, reaktio etenee vapauttamalla typpioksidia (II):

Alumiini liukenee alkali- ja amuodostaen tetrahydroksoaluminaatit:

Alumiinioksidi. Al 2O 3:lla on 9 kiteistä muunnelmaa. Yleisin a on modifikaatio. Se on kemiallisesti inerttein, sen pohjalta kasvatetaan erilaisten kivien yksikiteitä käytettäväksi koruteollisuudessa ja -tekniikassa.

Laboratoriossa alumiinioksidia saadaan polttamalla alumiinijauhetta hapessa tai kalsinoimalla sen hydroksidi:

alumiinioksidi, joka on amfoteerinen voi reagoida paitsi happojen, myös emästen kanssa, sekä kun se sulautuu alkalimetallikarbonaattien kanssa, samalla metaaluminaatit:

ja happamien suolojen kanssa:

alumiinihydroksidi- valkoinen hyytelömäinen aine, käytännössä veteen liukenematon, jossa on amfoteerinen ominaisuuksia. Alumiinihydroksidia voidaan saada käsittelemällä alumiinisuoloja alkalilla tai ammoniumhydroksidilla. Ensimmäisessä tapauksessa ylimääräistä alkalia on vältettävä, koska muuten alumiinihydroksidi liukenee ja muodostuu kompleksia. tetrahydroksoaluminaatit[Al(OH)4 ]" :

Itse asiassa viimeisessä reaktiossa tetrahydroksodikvaaluminaatti-ionit` kuitenkin yksinkertaistettua muotoa [Al(OH) 4 ]` käytetään yleensä reaktioiden kirjoittamiseen. Heikosti happamoittamalla tetrahydroksoaluminaatit tuhoutuvat:

alumiinisuolat. Lähes kaikki alumiinisuolat voidaan saada alumiinihydroksidista. Lähes kaikki alumiinin ja vahvojen happojen suolat liukenevat hyvin veteen ja ovat erittäin hydrolysoituneita.

Alumiinihalogenidit liukenevat hyvin veteen ja ovat rakenteeltaan dimeerejä:

Alumiinisulfaatit hydrolysoituvat helposti, kuten kaikki sen suolat:

Kalium-alumiinialuna tunnetaan myös: KA1(SO 4) 2H 12H 2O.

alumiiniasetaatti Al(CH3COO)3 käytetään lääketieteessä voiteena.

Alumiinisilikaatit. Luonnossa alumiinia esiintyy yhdisteiden muodossa hapen ja piin kanssa - alumiinisilikaattien muodossa. Niiden yleinen kaava on: (Na, K) 2AI 2Si 2O 8-nefeliini.

Myös luonnolliset alumiiniyhdisteet ovat: Al2O3- korundi, alumiinioksidi; ja yhdisteet, joilla on yleiset kaavat Al 2 O 3 H nH 2 O ja Al(OH)3H nH20-bauksiitit.

Kuitti. Alumiini saadaan elektrolyysillä Al 2 O 3 -sulasta.

Alumiini

Alumiini- Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän III kemiallinen alkuaine (atominumero 13, atomimassa 26,98154). Useimmissa yhdisteissä alumiini on kolmiarvoinen, mutta korkeissa lämpötiloissa sen hapetusaste voi olla myös +1. Tämän metallin yhdisteistä tärkein on Al 2 O 3 -oksidi.

Alumiini- hopeanvalkoinen metalli, kevyt (tiheys 2,7 g / cm 3), sitkeä, hyvä sähkön ja lämmön johtava, sulamispiste 660 ° C. Se on helppo vetää langaksi ja rullata ohuiksi levyiksi. Alumiini on kemiallisesti aktiivista (ilmassa se on peitetty suojaavalla oksidikalvolla - alumiinioksidilla.) Suojaa metallia luotettavasti lisähapettumiselta. Mutta jos alumiinijauhetta tai alumiinifoliota kuumennetaan voimakkaasti, metalli palaa sokaisevalla liekillä muuttuen alumiinioksidiksi. Alumiini liukenee jopa laimeaan suola- ja rikkihappoon, erityisesti kuumennettaessa. Mutta erittäin laimeassa ja tiivistetyssä kylmässä typpihapossa alumiini ei liukene. Kun alkalien vesiliuokset vaikuttavat alumiiniin, oksidikerros liukenee ja muodostuu aluminaatteja - suoloja, jotka sisältävät alumiinia anionin koostumuksessa:

Al 2O 3 + 2NaOH + 3H 2O \u003d 2Na.

Alumiini, jossa ei ole suojakalvoa, on vuorovaikutuksessa veden kanssa ja syrjäyttää vedyn siitä:

2Al + 6H 2O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2

Syntynyt alumiinihydroksidi reagoi alkaliylimäärän kanssa muodostaen hydroksoaluminaattia:

Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na.

Kokonaisyhtälö alumiinin liukenemisesta alkalin vesiliuokseen on seuraavanlainen:

2Al + 2NaOH + 6H 2O \u003d 2Na + 3H 2.

Alumiini on aktiivisesti vuorovaikutuksessa halogeenien kanssa. Alumiinihydroksidi Al(OH) 3 on valkoinen, läpikuultava, hyytelömäinen aine.

Maankuoressa on 8,8 % alumiinia. Se on kolmanneksi yleisin alkuaine luonnossa hapen ja piin jälkeen ja ensimmäinen metallien joukossa. Se on osa savea, maasälpää, kiilleä. Useita satoja Al-mineraaleja tunnetaan (aluminosilikaatit, bauksiitit, aluniitit ja muut). Alumiinibauksiitin tärkein mineraali sisältää 28-60 % alumiinioksidi-alumiinioksidia Al 2 O 3 .

Puhtaassa muodossaan alumiinin sai ensimmäisen kerran tanskalainen fyysikko H. Oersted vuonna 1825, vaikka se onkin yleisin metalli luonnossa.

Alumiinin tuotanto suoritetaan elektrolyysillä alumiinioksidia Al 2 O 3 NaAlF 4 -kryoliittisulassa lämpötilassa 950 °C.

Alumiinia käytetään lentoliikenteessä, rakentamisessa, pääasiassa alumiiniseoksina muiden metallien kanssa, sähkötekniikassa (kuparin korvike kaapeleiden valmistuksessa jne.), elintarviketeollisuudessa (folio), metallurgiassa (seoksen lisäaine), aluminotermiassa jne. .

Alumiinin tiheys, ominaispaino ja muut ominaisuudet.

Tiheys - 2,7*10 3 kg/m 3 ;
Tietty painovoima - 2,7 G/cm3;
Ominaislämpö 20°C - 0,21 cal/aste;
Sulamislämpötila - 658,7 °C;
Sulamisen ominaislämpökapasiteetti - 76,8 cal/aste;
Kiehumislämpötila - 2000 °C;
Suhteellinen tilavuuden muutos sulamisen aikana (ΔV/V) - 6,6%;
Lineaarinen laajenemiskerroin(noin 20°C:ssa) : - 22,9 * 106 (1 / astetta);
Alumiinin lämmönjohtavuuskerroin - 180 kcal / m * tunti * rakeet;

Alumiinin kimmomoduuli ja Poissonin suhde

Valon heijastus alumiinista

Taulukossa annetut luvut osoittavat, kuinka monta prosenttia pintaan kohtisuoraan tulevasta valosta heijastuu siitä.

ALUMIINIOKSIDI Al 2 O 3

Alumiinioksidi Al 2 O 3, jota kutsutaan myös alumiinioksidiksi, esiintyy luonnossa kiteisessä muodossa muodostaen mineraalikorundin. Korundilla on erittäin korkea kovuus. Sen läpinäkyvät punaiset tai siniset kiteet ovat jalokiviä - rubiinia ja safiiria. Tällä hetkellä rubiineja saadaan keinotekoisesti sulattamalla alumiinioksidin kanssa sähköuunissa. Niitä ei käytetä niinkään koruihin kuin teknisiin tarkoituksiin, esimerkiksi tarkkuusinstrumenttien osien valmistukseen, kellojen kivien jne. Rubiinikiteitä, jotka sisältävät pienen Cr 2 O 3 -epäpuhtauden, käytetään kvanttigeneraattoreina - lasereina, jotka luovat suunnatun monokromaattisen säteilysäteen.

Hiomamateriaaleina käytetään korundia ja sen hienojakoista lajiketta, joka sisältää suuren määrän epäpuhtauksia - smirgeliä.

ALUMIINITUOTANTO

Pääraaka-aine alumiinin tuotanto ovat bauksiitteja, jotka sisältävät 32-60 % alumiinioksidia Al203. Tärkeimpiä alumiinimalmeja ovat myös aluniitti ja nefeliini. Venäjällä on merkittävät alumiinimalmivarat. Bauksiittien lisäksi, joiden suuret esiintymät sijaitsevat Uralissa ja Bashkiriassa, Kuolan niemimaalla louhittu nefeliini on rikas alumiinin lähde. Paljon alumiinia löytyy myös Siperian esiintymistä.

Alumiini saadaan alumiinioksidista Al 2 O 3 elektrolyyttisellä menetelmällä. Tähän käytettävän alumiinioksidin tulee olla riittävän puhdasta, sillä sulatetusta alumiinista poistetaan epäpuhtaudet suurella vaivalla. Puhdistettu Al 2 O 3 saadaan käsittelemällä luonnonbauksiittia.

Alumiinin tuotannon tärkein lähtöaine on alumiinioksidi. Se ei johda sähköä ja sen sulamispiste on erittäin korkea (noin 2050 °C), joten se vaatii liikaa energiaa.

Alumiinioksidin sulamispiste on alennettava vähintään 1000 o C:een. Tämän menetelmän löysivät rinnakkain ranskalainen P. Eru ja amerikkalainen C. Hall. He havaitsivat, että alumiinioksidi liukenee hyvin sulaan kryoliittiin, AlF 3 -koostumuksen mineraaliin. 3NaF. Tämä sulate altistetaan elektrolyysille vain noin 950 °C:n lämpötilassa alumiinituotannossa. Kryoliittivarat luonnossa ovat merkityksettömiä, joten synteettistä kryoliittia luotiin, mikä alensi merkittävästi alumiinin tuotantokustannuksia.

Hydrolyysi altistetaan kryoliitti Na 3:n ja alumiinioksidin sulalle seokselle. Seos, joka sisältää noin 10 painoprosenttia Al 2O 3:a, sulaa 960 °C:ssa ja sen sähkönjohtavuus, tiheys ja viskositeetti ovat prosessille edullisimmat. Näiden ominaisuuksien parantamiseksi edelleen seoksen koostumukseen lisätään lisäaineita AlF3, CaF2 ja MgF2. Tämä mahdollistaa elektrolyysin 950 °C:ssa.

Alumiinin sulatukseen tarkoitettu elektrolyysilaite on sisäpuolelta tulenkestävillä tiileillä vuorattu rautakotelo. Sen pohja (alla), joka on koottu puristetusta kivihiilestä, toimii katodina. Anodit (yksi tai useampi) sijaitsevat päällä: nämä ovat hiilibriketeillä täytettyjä alumiinikehyksiä. Nykyaikaisissa tehtaissa elektrolysaattorit asennetaan sarjaan; jokainen sarja koostuu 150 tai useammasta solusta.

Elektrolyysin aikana katodilla vapautuu alumiinia ja anodilla happea. Alumiini, jonka tiheys on suurempi kuin alkuperäinen sulate, kerätään elektrolysaattorin pohjalle, josta se ajoittain purkautuu. Kun metalli vapautuu, sulatteeseen lisätään uusia osia alumiinioksidia. Elektrolyysin aikana vapautuva happi on vuorovaikutuksessa anodin hiilen kanssa, joka palaa ja muodostaa CO:ta ja CO 2:ta.

Ensimmäinen alumiinitehdas Venäjällä rakennettiin vuonna 1932 Volhoviin.

ALUMIINISEOKSET

Seokset, jotka lisäävät alumiinin lujuutta ja muita ominaisuuksia, saadaan lisäämällä siihen seostavia lisäaineita, kuten kuparia, piitä, magnesiumia, sinkkiä ja mangaania.

Duralumiini(duralumiini, duralumiini, sen saksalaisen kaupungin nimestä, jossa lejeeringin teollinen tuotanto aloitettiin). Alumiiniseos (perus), jossa on kuparia (Cu: 2,2-5,2 %), magnesiumia (Mg: 0,2-2,7 %) mangaania (Mn: 0,2-1 %). Se on alttiina kovettumiselle ja vanhenemiselle, usein päällystetty alumiinilla. Se on ilmailu- ja liikennetekniikan rakennemateriaali.

Silumiin- kevytvaletut alumiiniseokset (perus) piillä (Si: 4-13 %), joskus jopa 23 % ja joitain muita alkuaineita: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Ne valmistavat monimutkaisia ​​osia pääasiassa auto- ja lentokoneteollisuudessa.

magnalia- alumiiniseokset (perus), joissa on magnesiumia (Mg: 1-13%) ja muita elementtejä, joilla on korkea korroosionkestävyys, hyvä hitsattavuus, korkea sitkeys. He tekevät muotoiltuja valukappaleita (valumagnaalit), levyjä, lankoja, niittejä jne. (muodostuva magnalia).

Kaikkien alumiiniseosten tärkeimmät edut ovat niiden alhainen tiheys (2,5-2,8 g / cm 3), korkea lujuus (painoyksikköä kohti), tyydyttävä ilmakehän korroosionkestävyys, verrattain alhaiset kustannukset sekä tuotannon ja käsittelyn helppous.

Alumiiniseoksia käytetään rakettitekniikassa, lentokoneissa, autoissa, laivojen ja instrumenttien valmistuksessa, välineiden, urheiluvälineiden, huonekalujen, mainonnan ja muilla aloilla.

Alumiinilejeeringit ovat käyttökohteen laajuudessa toisella sijalla teräksen ja valuraudan jälkeen.

Alumiini on yksi yleisimmistä lisäaineista kupari-, magnesium-, titaani-, nikkeli-, sinkki- ja rautapohjaisissa seoksissa.

Alumiinia käytetään myös aluminointi (aluminointi)- teräs- tai valurautatuotteiden pinnan kyllästäminen alumiinilla perusmateriaalin suojaamiseksi hapettumiselta voimakkaan kuumennuksen aikana, ts. lisää lämmönkestävyyttä (jopa 1100 °C) ja ilmakehän korroosionkestävyyttä.

Alumiini puhtaassa muodossaan eristi ensin Friedrich Wöhler. Saksalainen kemisti lämmitti vedetöntä alkuainekloridia kaliummetallilla. Se tapahtui 1800-luvun jälkipuoliskolla. Ennen 1900-lukua kg alumiinia maksaa enemmän.

Vain rikkailla ja valtiolla oli varaa uuteen metalliin. Syynä korkeisiin kustannuksiin on vaikeus erottaa alumiinia muista aineista. Charles Hall ehdotti menetelmää elementin uuttamiseksi teollisessa mittakaavassa.

Vuonna 1886 hän liuotti oksidin kryoliittisulaan. Saksalainen sulki seoksen graniittiastiaan ja liitti siihen sähkövirran. Säiliön pohjalle on laskeutunut puhdasta metallia.

Alumiinin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Mikä alumiini? Hopeanvalkoinen, kiiltävä. Siksi Friedrich Wöhler vertasi saamiaan metallirakeita. Mutta oli varoitus - alumiini on paljon kevyempää.

Plastisuus on lähellä arvokasta ja. alumiini on aine, ilman ongelmia venytys ohueksi langaksi ja levyiksi. Riittää, kun muistat folion. Se on valmistettu 13. elementin perusteella.

Alumiini on kevyttä sen pienen tiheyden vuoksi. Se on kolme kertaa vähemmän kuin raudan. Samanaikaisesti 13. elementti ei ole läheskään huonompi vahvuudeltaan.

Tämä yhdistelmä on tehnyt hopeametallista välttämättömän teollisuudessa, esimerkiksi autojen osien valmistuksessa. Puhumme käsityötuotannosta, koska alumiinin hitsaus mahdollista jopa kotona.

alumiininen kaava voit heijastaa aktiivisesti valoa, mutta myös lämpösäteitä. Elementin sähkönjohtavuus on myös korkea. Tärkeintä ei ole ylikuumentaa sitä. Se sulaa 660 asteessa. Nosta lämpötilaa hieman korkeammalle - se palaa.

Metalli vain katoaa alumiinioksidi. Se muodostetaan myös standardiolosuhteissa, mutta vain pintakalvon muodossa. Se suojaa metallia. Siksi se kestää korroosiota hyvin, koska hapen pääsy on estetty.

Oksidikalvo myös suojaa metallia vedeltä. Jos plakki poistetaan alumiinin pinnalta, alkaa reaktio H 2 O:n kanssa, jolloin vetykaasuja vapautuu jopa huoneenlämpötilassa. Jotta, alumiininen vene ei muutu savuksi vain aluksen runkoon levitetyn oksidikalvon ja suojamaalin ansiosta.

Aktiivisin alumiinin vuorovaikutus epämetallien kanssa. Reaktiot bromin ja kloorin kanssa tapahtuvat normaaleissakin olosuhteissa. Tämän seurauksena ne muodostuvat alumiinisuolat. Vetysuoloja saadaan yhdistämällä 13. alkuaine happoliuoksiin. Reaktio tapahtuu myös alkalien kanssa, mutta vasta oksidikalvon poistamisen jälkeen. Vapautuu puhdasta vetyä.

Alumiinin käyttö

Peileihin ruiskutetaan metallia. Hyvä valonheijastavuus. Prosessi tapahtuu tyhjiöolosuhteissa. He eivät valmista vain tavallisia peilejä, vaan myös peilipintaisia ​​esineitä. Näitä ovat: keraamiset laatat, kodinkoneet, lamput.

Duetto alumiini-kupari- duralumiinipohja. Sitä kutsutaan yksinkertaisesti Duraliksi. Kuten lisätty. Koostumus on 7 kertaa vahvempi kuin puhdas alumiini, joten se sopii koneenrakennukseen ja lentokonesuunnitteluun.

Kupari antaa 13. alkuaineelle lujuuden, mutta ei raskautta. Dural on 3 kertaa kevyempi kuin rauta. pieni alumiinin massa- autojen, lentokoneiden, laivojen keveyden pantti. Tämä yksinkertaistaa kuljetusta, käyttöä, alentaa tuotteiden hintoja.

Osta alumiinia autonvalmistajat pyrkivät myös siksi, että suojaavat ja koristeelliset yhdisteet levitetään helposti sen seoksiin. Maali levittyy nopeammin ja tasaisemmin kuin teräkselle, muoville.

Samaan aikaan seokset ovat muokattavia, helppoja käsitellä. Tämä on arvokasta, kun otetaan huomioon nykyaikaisten automallien mutkien ja rakentavien siirtymien massa.

13. elementti ei ole vain helppo värjätä, vaan se voi toimia myös itse väriaineena. Ostettu tekstiiliteollisuudesta alumiinisulfaatti. Se on kätevä myös painatuksessa, jossa tarvitaan liukenemattomia pigmenttejä.

Se on mielenkiintoista ratkaisu sulfaatti alumiini käytetään myös veden puhdistukseen. "Aineen" läsnä ollessa haitalliset epäpuhtaudet saostuvat ja neutraloituvat.

Neutraloi 13. alkuaineen ja hapot. Hän on erityisen hyvä tässä roolissa. alumiinihydroksidi. Sitä arvostetaan farmakologiassa, lääketieteessä, lisäämällä närästyslääkkeitä.

Hydroksidia määrätään myös haavaumiin, suoliston tulehdusprosesseihin. Joten on olemassa myös apteekkilääkkeitä alumiini. Acid mahassa - syy oppia lisää tällaisista lääkkeistä.

Neuvostoliitossa lyötiin myös pronssia, joihin oli lisätty 11 % alumiinia. Merkkien arvo on 1, 2 ja 5 kopekkaa. He aloittivat tuotannon vuonna 1926 ja valmistuivat vuonna 1957. Mutta alumiinitölkkien tuotantoa säilykkeitä varten ei ole lopetettu.

Haudutettu liha, saury ja muut turistien aamiaiset pakataan edelleen 13. elementtiin perustuviin astioihin. Tällaiset tölkit eivät reagoi ruoan kanssa, vaikka ne ovat kevyitä ja halpoja.

Alumiinijauhe on osa monia räjähtäviä seoksia, mukaan lukien pyrotekniikka. Teollisuudessa käytetään trinitrotolueeniin ja murskattuun alkuaineeseen 13 perustuvia kumouksellisia mekanismeja. Voimakas räjähdysaine saadaan myös lisäämällä alumiiniin ammoniumnitraattia.

Öljyteollisuus tarvitsee alumiinikloridi. Sillä on katalyytin rooli orgaanisen aineen hajotuksessa fraktioiksi. Öljyllä on kyky vapauttaa kaasumaisia, kevyitä bensiinityyppisiä hiilivetyjä, jotka ovat vuorovaikutuksessa 13. metallin kloridin kanssa. Reagenssin on oltava vedetön. Kloridin lisäämisen jälkeen seos kuumennetaan 280 celsiusasteeseen.

Rakentamisessa sekoitan usein natriumia ja alumiini. Se osoittautuu betonin lisäaineeksi. Natriumaluminaatti nopeuttaa sen kovettumista kiihdyttämällä hydraatiota.

Mikrokiteytysnopeus kasvaa, mikä tarkoittaa, että betonin lujuus ja kovuus kasvavat. Lisäksi natriumaluminaatti säästää liuokseen asetetut liittimet korroosiolta.

Alumiinin louhinta

Metalli sulkee kolme yleisintä maan päällä. Tämä selittää sen saatavuuden ja laajan käytön. Luonto ei kuitenkaan anna alkuainetta ihmiselle puhtaassa muodossaan. Alumiini on eristettävä erilaisista yhdisteistä. Suurin osa 13. alkuaineesta on bauksiiteissa. Nämä ovat saven kaltaisia ​​kiviä, jotka ovat keskittyneet pääasiassa trooppiselle vyöhykkeelle.

Bauksiitti murskataan, kuivataan, murskataan uudelleen ja jauhetaan pienen vesimäärän läsnäollessa. Siitä tulee paksu massa. Se lämmitetään höyryllä. Samaan aikaan suurin osa bauksiitista, joka ei myöskään ole huono, haihtuu. 13. metallin oksidi jää jäljelle.

Se sijoitetaan teollisuuskylpyihin. Ne sisältävät jo sulaa kryoliittia. Lämpötila pidetään noin 950 celsiusasteessa. Tarvitsemme myös sähkövirran, jonka teho on vähintään 400 kA. Eli elektrolyysiä käytetään, aivan kuten 200 vuotta sitten, kun Charles Hall eristi elementin.

Kuuman liuoksen läpi kulkeva virta katkaisee metallin ja hapen väliset sidokset. Tämän seurauksena kylpyjen pohja pysyy puhtaana alumiini. Reaktiot valmis. Prosessi saatetaan päätökseen valamalla sedimentistä ja lähettämällä ne kuluttajalle tai vaihtoehtoisesti käyttämällä niitä erilaisten metalliseosten muodostamiseen.

Alumiinin päätuotanto sijaitsee samassa paikassa kuin bauksiittiesiintymät. Edessä on Guinea. Lähes 8 000 000 tonnia 13. elementtiä on piilotettu sen suolistoon. Australia on 2. sijalla indikaattorilla 6 000 000. Brasiliassa alumiinia on jo 2 kertaa vähemmän. Maailmanlaajuisten varojen arvioidaan olevan 29 000 000 tonnia.

alumiinin hinta

Tonnista alumiinia pyydetään lähes 1500 dollaria. Nämä ovat värimetallipörssien tiedot 20.1.2016. Kustannukset päättävät teollisuusyritykset. Tarkemmin sanottuna alumiinin hintaan vaikuttaa niiden raaka-aineiden kysyntä. Se vaikuttaa toimittajien pyyntöihin ja sähkön hintaan, koska 13. elementin tuotanto on energiaintensiivistä.

Muut hinnat ovat alumiinille. Hän menee romahdukseen. Hinta ilmoitetaan kiloa kohden ja toimitettavan materiaalin luonne ratkaisee.

Joten sähkömetallista he antavat noin 70 ruplaa. Elintarvikelaatuisesta alumiinista saat 5-10 ruplaa vähemmän. Saman verran maksetaan moottorimetallista. Jos vuokrataan sekalajike, sen hinta on 50-55 ruplaa kilolta.

Halvin romutyyppi on alumiinilastut. Sillä se onnistuu saamaan vain 15-20 ruplaa. 13. elementille annetaan hieman enemmän. Tämä viittaa juoma- ja säilykkeisiin.

Alumiinipatterit ovat myös aliarvioituja. Romun kilohinta on noin 30 ruplaa. Nämä ovat keskimääräisiä lukuja. Eri alueilla, eri kohdissa alumiini hyväksytään kalliimmin tai halvemmalla. Usein materiaalikustannukset riippuvat toimitetuista määristä.