Millise happega alumiinium ei reageeri? Mis on alumiinium
Esimest korda saadi alumiiniumi alles 19. sajandi alguses. Seda tegi füüsik Hans Oersted. Ta viis läbi oma katse kaaliumamalgaami, alumiiniumkloriidi ja.
Muide, selle hõbedase materjali nimi pärineb ladinakeelsest sõnast "maarjas", kuna see element on neist ekstraheeritud.
AlumMaarjas on looduslik metallipõhine mineraal, mille koostises on ühendatud väävelhappe soolad.
Varem arvestati väärismetall ja maksab suurusjärgu kallim kui kuld. Seda seletati asjaoluga, et metalli oli lisanditest üsna raske eraldada. Nii said alumiiniumehteid endale lubada vaid rikkad ja mõjukad inimesed.
Jaapani alumiiniumist kaunistus
Kuid 1886. aastal tuli Charles Hall välja meetodi alumiiniumi kaevandamiseks tööstuslikus mastaabis, mis vähendas dramaatiliselt selle metalli maksumust ja võimaldas seda kasutada metallurgias. Tööstuslik meetod seisnes krüoliidisulami elektrolüüsis, milles lahustati alumiiniumoksiid.
Alumiinium on väga populaarne metall, sest sellest valmistatakse palju asju, mida inimene igapäevaelus kasutab.
Alumiiniumi pealekandmine
Tänu oma tempermalmistusele ja kergusele ning korrosioonikindlusele on alumiinium tänapäevases tööstuses väärtuslik metall. Alumiiniumi kasutatakse mitte ainult köögiriistade jaoks - seda kasutatakse laialdaselt auto- ja lennukiehituses.
Samuti on alumiinium üks odavamaid ja ökonoomsemaid materjale, kuna seda saab kasutada lõputult, sulatades üles mittevajalikud alumiiniumist esemed, näiteks purgid.
alumiiniumist purgid
Metallalumiinium on ohutu, kuid selle ühendid võivad olla inimestele ja loomadele mürgised (eriti alumiiniumkloriid, atsetaat ja alumiiniumsulfaat).
Alumiiniumi füüsikalised omadused
Alumiinium on üsna kerge, hõbedane metall, mis võib moodustada sulameid enamiku metallide, eriti vase ja räniga. See on ka väga plastiline, sellest saab hõlpsasti teha õhukese plaadi või fooliumi. Alumiiniumi sulamistemperatuur = 660 °C ja keemistemperatuur on 2470 °C.
Alumiiniumi keemilised omadused
Toatemperatuuril on metall kaetud tugeva Al₂O3 alumiiniumoksiidkilega, mis kaitseb seda korrosiooni eest.
Alumiinium praktiliselt ei reageeri oksüdeerivate ainetega, kuna seda kaitseb oksiidkile. Seda saab aga kergesti hävitada, nii et metallil on aktiivsed redutseerivad omadused. Alumiiniumoksiidi kilet on võimalik hävitada leeliste, hapete lahuse või sulamiga või elavhõbekloriidi abil.
Tänu redutseerivatele omadustele on alumiinium leidnud rakendust tööstuses – teiste metallide tootmiseks. Seda protsessi nimetatakse aluminotermiaks. See alumiiniumi omadus on koostoimes teiste metallide oksiididega.
Aluminotermiline reaktsioon, mis hõlmab raudoksiidi (III)
Mõelge näiteks reaktsioonile kroomoksiidiga:
Cr₂O3 + Al = Al₂O3 + Cr.
Alumiinium reageerib hästi lihtsate ainetega. Näiteks halogeenidega (välja arvatud fluor) võib alumiinium moodustada alumiiniumjodiidi, kloriidi või alumiiniumbromiidi:
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Teiste mittemetallidega nagu fluor, väävel, lämmastik, süsinik jne. alumiinium saab reageerida ainult kuumutamisel.
Hõbemetall reageerib ka keeruliste kemikaalidega. Näiteks koos leelistega moodustab see aluminaate, see tähendab keerulisi ühendeid, mida kasutatakse aktiivselt paberi- ja tekstiilitööstuses. Lisaks reageerib see alumiiniumhüdroksiidina
Al(OH)₃ + NaOH = Na),
ja metalliline alumiinium või alumiiniumoksiid:
2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na + ЗН₂.
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na
Agressiivsete hapetega (näiteks väävel- ja vesinikkloriidhappega) reageerib alumiinium üsna rahulikult, ilma süttimiseta.
Kui alandate metallitüki vesinikkloriidhappesse, siis algab aeglane reaktsioon - algul oksiidkile lahustub -, kuid siis see kiireneb. Alumiinium lahustub vesinikkloriidhappes kahe minuti jooksul elavhõbeda eraldumisega ja seejärel loputage seda hästi. Tulemuseks on amalgaam, elavhõbeda ja alumiiniumi sulam:
3HgCI₂ + 2Al = 2AlCI₃ + 3Hg
Pealegi ei hoita seda metalli pinnal. Nüüd võib puhastatud metalli vette laskmisel jälgida aeglast reaktsiooni, millega kaasneb vesiniku eraldumine ja alumiiniumhüdroksiidi moodustumine:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2.
Üks planeedi levinumaid elemente on alumiinium. Alumiiniumi füüsikalisi ja keemilisi omadusi kasutatakse tööstuses. Kõik, mida peate selle metalli kohta teadma, leiate meie artiklist.
Aatomi struktuur
Alumiinium on perioodilisuse tabeli 13. element. Ta on kolmandal perioodil, III rühm, peamine alarühm.
Alumiiniumi omadused ja kasutusalad on seotud selle elektroonilise struktuuriga. Alumiiniumi aatomil on positiivselt laetud tuum (+13) ja 13 negatiivselt laetud elektroni, mis paiknevad kolmel energiatasandil. Aatomi elektrooniline konfiguratsioon on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1.
Välisel energiatasemel on kolm elektroni, mis määravad konstantse valentsi III. Reaktsioonides ainetega läheb alumiinium ergastatud olekusse ja on võimeline loovutama kõik kolm elektroni, moodustades kovalentseid sidemeid. Nagu teisedki aktiivsed metallid, on alumiinium võimas redutseerija.
Riis. 1. Alumiiniumi aatomi struktuur.
Alumiinium on amfoteerne metall, mis moodustab amfoteerseid oksiide ja hüdroksiide. Olenevalt tingimustest on ühenditel happelised või aluselised omadused.
Füüsiline kirjeldus
Alumiiniumil on:
- kergus (tihedus 2,7 g / cm 3);
- hõbehall;
- kõrge elektrijuhtivus;
- tempermalmistavus;
- plastilisus;
- sulamistemperatuur - 658°C;
- keemistemperatuur - 2518,8 ° C.
Metallist on valmistatud plekk-anumad, foolium, traat, sulamid. Alumiiniumi kasutatakse mikroskeemide, peeglite ja komposiitmaterjalide valmistamisel.
Riis. 2. Plekist anumad.
Alumiinium on paramagnetiline. Metalli tõmbab magnet ainult magnetvälja olemasolul.
Keemilised omadused
Õhus oksüdeerub alumiinium kiiresti ja kaetakse oksiidkilega. See kaitseb metalli korrosiooni eest ja takistab ka koostoimet kontsentreeritud hapetega (lämmastik, väävel). Seetõttu hoitakse ja transporditakse happeid alumiiniummahutites.
Normaalsetes tingimustes on reaktsioonid alumiiniumiga võimalikud alles pärast oksiidkile eemaldamist. Enamik reaktsioone toimub kell kõrged temperatuurid.
Elemendi peamised keemilised omadused on kirjeldatud tabelis.
Reaktsioon |
Kirjeldus |
Võrrand |
Hapnikuga |
Põleb kõrgel temperatuuril soojuse eraldumisega |
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 |
Mittemetalliga |
Interakteerub väävliga temperatuuril üle 200°C, fosforiga temperatuuril 500°C, lämmastikuga temperatuuril 800°C, süsinikuga temperatuuril 2000°C |
2Al + 3S → Al2S3; Al + P → AlP; 2Al + N2 → 2AlN; 4Al + 3C → Al 4C 3 |
Halogeenidega |
Reageerib normaalsetes tingimustes joodiga - kuumutamisel katalüsaatori (vee) juuresolekul |
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3; 2Al + 3I2 → 2Al13; 2Al + 3Br 2 → 2AlBr 3 |
Hapetega |
Reageerib normaalsetes tingimustes lahjendatud hapetega, kuumutamisel kontsentreeritud hapetega |
2Al + 3H2S04 (laiendatud) → Al2(SO4)3 + 3H2; Al + 6HNO 3 (konts.) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O |
Leelistega |
Reageerib leeliste vesilahustega ja sulamisel |
2Al + 2NaOH + 10H20 → 2Na + 3H2; 2Al + 6KOH → 2KAlO2 + 2K2O + 3H2 |
Oksiididega |
Tõrjub välja vähemreaktiivsed metallid |
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 |
Alumiinium ei reageeri otseselt vesinikuga. Pärast oksiidkile eemaldamist on võimalik reageerida veega.
Riis. 3. Alumiiniumi reaktsioon veega.
Mida me õppisime?
Alumiinium on konstantse valentsiga amfoteerne aktiivne metall. Sellel on madal tihedus, kõrge elektrijuhtivus, plastilisus. Tõmbab magnetiga ainult magnetvälja olemasolul. Alumiinium reageerib hapnikuga, moodustades kaitsekile, mis takistab reaktsioone vee, kontsentreeritud lämmastik- ja väävelhappega. Kuumutamisel interakteerub mittemetallide ja kontsentreeritud hapetega, tavatingimustes - halogeenide ja lahjendatud hapetega. Oksiidides tõrjub see välja vähemaktiivsed metallid. Ei reageeri vesinikuga.
Teemaviktoriin
Aruande hindamine
Keskmine hinne: 4.3. Kokku saadud hinnanguid: 73.
Alumiinium - metalli hävitamine keskkonna mõjul.
Reaktsiooni Al 3+ + 3e → Al korral on alumiiniumi elektroodi standardpotentsiaal -1,66 V.
Alumiiniumi sulamistemperatuur on 660 °C.
Alumiiniumi tihedus on 2,6989 g / cm 3 (tavalistes tingimustes).
Kuigi alumiinium on aktiivne metall, on sellel üsna head korrosiooniomadused. Seda saab seletada võimega passiveerida paljudes agressiivsetes keskkondades.
Alumiiniumi korrosioonikindlus sõltub paljudest teguritest: metalli puhtus, söövitav keskkond, agressiivsete lisandite kontsentratsioon keskkonnas, temperatuur jne. Lahuste pH-l on tugev mõju. Alumiiniumoksiid metalli pinnal moodustub ainult pH vahemikus 3 kuni 9!
Selle puhtus mõjutab oluliselt Al korrosioonikindlust. Keemiliste agregaatide, seadmete tootmiseks kasutatakse ainult kõrge puhtusastmega metalli (ilma lisanditeta), näiteks alumiiniumi klassid AB1 ja AB2.
Alumiiniumi korrosiooni ei täheldata ainult nendes keskkondades, kus metalli pinnale tekib kaitsev oksiidkile.
Kuumutamisel võib alumiinium reageerida mõne mittemetalliga:
2Al + N 2 → 2AlN - alumiiniumi ja lämmastiku koostoime alumiiniumnitriidi moodustumisega;
4Al + 3С → Al 4 С 3 - alumiiniumi ja süsiniku interaktsiooni reaktsioon alumiiniumkarbiidi moodustumisega;
2Al + 3S → Al 2 S 3 - alumiiniumi ja väävli koostoime alumiiniumsulfiidi moodustumisega.
Alumiiniumi korrosioon õhus (alumiiniumi korrosioon atmosfääris)
Alumiinium läheb õhuga suhtlemisel passiivsesse olekusse. Kui puhas metall puutub kokku õhuga, tekib alumiiniumoksiidist õhuke kaitsekile koheselt alumiiniumi pinnale. Edasi aeglustub kile kasv. Alumiiniumoksiidi valem on Al 2 O 3 või Al 2 O 3 H 2 O.
Alumiiniumi ja hapniku interaktsiooni reaktsioon:
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3.
Selle oksiidkile paksus on vahemikus 5 kuni 100 nm (olenevalt töötingimustest). Alumiiniumoksiidil on hea nakkumine pinnaga, see rahuldab oksiidkilede järjepidevuse tingimust. Laos hoides on alumiiniumoksiidi paksus metallpinnal umbes 0,01 - 0,02 mikronit. Kuiva hapnikuga suhtlemisel - 0,02 - 0,04 mikronit. Alumiiniumi kuumtöötlemisel võib oksiidkile paksus ulatuda 0,1 µm-ni.
Alumiinium on üsna vastupidav nii puhtas maaõhus kui ka tööstuskeskkonnas (sisaldab väävliauru, vesiniksulfiidi, gaasilist ammoniaaki, kuiva vesinikkloriidi jne). Sest alumiiniumi korrosiooni gaasilises keskkonnas väävliühendid ei mõjuta - seda kasutatakse hapuõli töötlemise tehaste, kummi vulkaniseerimisseadmete valmistamiseks.
Alumiiniumi korrosioon vees
Puhta värske destilleeritud veega suhtlemisel alumiiniumi korrosiooni peaaegu ei täheldata. Temperatuuri tõstmine 180 °C-ni ei anna erilist mõju. Kuum veeaur ei mõjuta ka alumiiniumi korrosiooni. Kui vette lisada veidi leelist, isegi toatemperatuuril, suureneb alumiiniumi korrosiooni kiirus sellises keskkonnas veidi.
Puhta alumiiniumi (pole oksiidkilega kaetud) koostoimet veega saab kirjeldada reaktsioonivõrrandi abil:
2Al + 6H 2O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2.
Suheldes merevesi puhas alumiinium hakkab roostetama, sest. tundlik lahustunud soolade suhtes. Alumiiniumi kasutamiseks merevees lisatakse selle koostisesse väike kogus magneesiumi ja räni. Alumiiniumi ja selle sulamite korrosioonikindlus mereveega kokkupuutel väheneb oluliselt, kui metalli koostisesse lisatakse vask.
Alumiiniumi korrosioon hapetes
Alumiiniumi puhtuse suurenedes suureneb selle vastupidavus hapetele.
Alumiiniumi korrosioon väävelhappes
Alumiiniumi ja selle sulamite puhul on keskmise kontsentratsiooniga väävelhape (sellel on oksüdeerivad omadused) väga ohtlik. Reaktsiooni lahjendatud väävelhappega kirjeldatakse võrrandiga:
2Al + 3H 2SO 4 (razb) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.
Kontsentreeritud külm väävelhape ei mõju. Ja kuumutamisel alumiinium korrodeerub:
2Al + 6H 2SO 4 (konts.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.
See moodustab lahustuva soola - alumiiniumsulfaadi.
Al on ooleumis (suitsetav väävelhape) stabiilne temperatuuril kuni 200 °C. Tänu sellele kasutatakse seda klorosulfoonhappe (HSO 3 Cl) ja oleumi tootmiseks.
Alumiiniumi korrosioon vesinikkloriidhappes
Vesinikkloriidhappes lahustub alumiinium või selle sulamid kiiresti (eriti temperatuuri tõustes). Korrosiooni võrrand:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2.
Vesinikbromiid- (HBr) ja vesinikfluoriidhapete (HF) lahused toimivad sarnaselt.
Alumiiniumi korrosioon lämmastikhappes
Lämmastikhappe kontsentreeritud lahusel on kõrged oksüdeerivad omadused. Alumiinium lämmastikhappes on normaaltemperatuuril erakordselt stabiilne (kõrgem vastupidavus kui roostevaba teras 12X18H9). Seda kasutatakse isegi kontsentreeritud lämmastikhappe tootmiseks otsese sünteesi teel.
Kuumutamisel toimub alumiiniumi korrosioon lämmastikhappes vastavalt reaktsioonile:
Al + 6HNO 3 (konts.) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.
Alumiiniumi korrosioon äädikhappes
Alumiiniumil on piisavalt kõrge vastupidavus mis tahes kontsentratsiooniga äädikhappele, kuid ainult siis, kui temperatuur ei ületa 65 ° C. Seda kasutatakse formaldehüüdi ja äädikhappe tootmiseks. Kõrgematel temperatuuridel alumiinium lahustub (erandiks on happekontsentratsioon 98–99,8%).
Broomis, kroom- (kuni 10%), fosforhapete (kuni 1%) lahustes toatemperatuuril on alumiinium stabiilne.
Sidrun-, või-, õun-, viin-, propioonhape, vein, puuviljamahlad avaldavad alumiiniumile ja selle sulamitele nõrka mõju.
Oksaal-, sipelg-, kloororgaanilised happed hävitavad metalli.
Alumiiniumi korrosioonikindlust mõjutab suuresti auruline ja tilk-vedel elavhõbe. Pärast lühikest kokkupuudet korrodeeruvad metall ja selle sulamid intensiivselt, moodustades amalgaame.
Alumiiniumi korrosioon leelises
Leelised lahustavad kergesti alumiiniumi pinnal oleva kaitsva oksiidkile, see hakkab reageerima veega, mille tulemusena metall lahustub koos vesiniku vabanemisega (alumiiniumi korrosioon vesiniku depolarisatsiooniga).
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2;
2(NaOH H2O) + 2Al → 2NaAlO2 + 3H 2.
tekivad aluminaadid.
Samuti hävitavad oksiidkilet elavhõbeda-, vase- ja kloriidioonide soolad.
1. Ei suhtle H 2 -ga.
2. Kuidas aktiivne metall reageerib peaaegu kõigi mittemetallidega ilma kuumutamiseta, kui eemaldada oksiidkile.
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
Al + P → AlP
3. Reageerib H2O-ga:
Alumiinium on aktiivne metall, millel on kõrge hapnikuafiinsus. Õhus on see kaetud kaitsva oksiidkilega. Kui kile hävib, suhtleb alumiinium aktiivselt veega.
2Al + 6H 2O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2
4. Lahjendatud hapetega:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H 2
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Kontsentreeritud HNO 3 ja H 2 SO 4 ei reageeri tavatingimustes, vaid ainult kuumutamisel.
5. Leelistega:
2Al + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H 2
Alumiinium moodustab leeliste vesilahustega komplekse:
2Al + 2NaOH + 10 H2O = 2Na + - + 3H2
või Na,
Na3, Na2- hüdroksoaluminaadid. Toode sõltub leelise kontsentratsioonist.
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
Al 2 O 3 (alumiiniumoksiid) leidub looduses korundmineraalina (kõvadult teemandile lähedane). Kalliskivid rubiin ja safiir - ka Al 2 O 3, värvitud raua, kroomi lisanditega
Alumiiniumoksiid- amfoteerne. Leelistega sulatamisel saadakse metaalumiiniumhappe HAlO 2 soolad. Näiteks:
Samuti suhtleb hapetega
valge želatiinne sade alumiiniumhüdroksiid lahustub hapetes
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O,
ja leeliselahuste liias on amfoteerne
Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na
Leelistega sulatades moodustab alumiiniumhüdroksiid metaalumiinium- või ortoalumiiniumhapete soolad
Al (OH) 3 Al 2 O 3 + H 2 O
Alumiiniumisoolad on tugevalt hüdrolüüsitud. Alumiiniumi ja nõrkade hapete soolad muudetakse aluselisteks sooladeks või läbivad täieliku hüdrolüüsi:
AlCl 3 + HOH ↔ AlOHCl 2 + HCl
Al +3 + HOH ↔ AlOH +2 + H + pH>7 kulgeb läbi I etapi, kuid kuumutamisel võib see läbida ka II etapi.
AlOHCl 2 + HOH ↔ Al(OH) 2 Cl + HCl
AlOH +2 + HOH ↔ Al(OH) 2 + + H +
Keemisel võib tekkida ka III etapp
Al(OH) 2 Cl + HOH ↔ Al(OH) 3 + HCl
Al(OH) 2 + + HOH ↔ Al(OH) 3 + H +
Alumiiniumisoolad lahustuvad hästi.
AlCl 3 - alumiiniumkloriid on nafta rafineerimise ja mitmesuguste orgaaniliste sünteeside katalüsaator.
Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O - alumiiniumsulfaati kasutatakse vee puhastamiseks kolloidosakestest, mis on kinni jäänud hüdrolüüsi ja kareduse vähenemise käigus tekkinud Al (OH) 3 poolt.
Al 2 (SO 4) 3 + Ca (HCO 3) 2 \u003d Al (OH) 3 + CO 2 + CaSO 4 ↓
Nahatööstuses toimib see peitsina puuvillaste kangaste murenemisel - KAl (SO 4) 2 × 12H 2 O - kaaliumalumiiniumsulfaat (kaaliumalumiinium).
Alumiiniumi peamine kasutusala on sellel põhinevate sulamite tootmine. Duralumiin on alumiiniumi, vase, magneesiumi ja mangaani sulam.
Silumiin – alumiinium ja räni.
Nende peamine eelis on madal tihedus, rahuldav vastupidavus atmosfääri korrosioonile. Maa tehissatelliitide ja kosmoselaevade korpused on valmistatud alumiiniumisulamitest.
Alumiiniumi kasutatakse redutseeriva ainena metalli sulatamisel (aluminotermia)
Cr 2 O 3 + 2 Al t \u003d 2Cr + Al 2 O 3.
Kasutatakse ka metalltoodete (alumiiniumi ja raudoksiidi Fe 3 O 4 segu) termiitkeevitamiseks, mida nimetatakse termiidiks, mille temperatuur on umbes 3000 ° C.
alumiiniumoksiid(alumiiniumoksiid) A1 2 O 3, värvitu. kristallid; s.t. 2044 °C; t. kip. 3530 °С. Ainus stabiilne kuni 2044 ° C kristalne. alumiiniumoksiidi-A1 2 O 3 (korund) modifikatsioon: romboeedrivõre, a \u003d 0,512 nm, \u003d 55,25 ° (kuusnurkse paigalduse korral a \u003d 0,475 nm, c \u003d 0,475 nm, c \u003d rühm 6, z \3 d 1 m . u003d 2); tihe 3,99 g/cm3, N° pl 111,4 kJ/mol; temperatuuri sõltuvuse võrrandid: soojusmahtuvus C ° p \u003d \u003d 114,4 + 12,9 * 10 -3 T - 34,3 * 10 5 T 2 JDmol * K) (298T 1800 K), aururõhk Igp (Pa) \u003d -/548d +1,68 (kuni ~ 3500 K); temperatuuri koefitsient. lineaarpaisumine (7,2-8,6) * 10 -6 K -1 (300T1200 K); soojusjuhtivus paagutatud 730 °C juures proov 0,35 W/(mol*K); Mohsi kõvadus 9; tavalise kiire murdumisnäitaja on n 0 1,765, erakorralise kiire puhul 1,759.
Alumiiniumoksiidil (Al2O3) on erakordsed omadused, näiteks:
- Kõrge kõvadus
- Hea soojusjuhtivus
- Suurepärane korrosioonikindlus
- madal tihedus
- Tugevuse säilitamine laias temperatuurivahemikus
- elektriisolatsiooni omadused
- Madal hind võrreldes teiste keraamiliste materjalidega
Kõik need kombinatsioonid muudavad materjali asendamatuks korrosioonikindlate, kulumiskindlate, elektrit isoleerivate ja kuumakindlate toodete valmistamisel erinevatele tööstusharudele.
Peamised rakendused:
- Veskite, hüdrotsüklonite, betoonisegistite, ekstruuderite, konveierite, torude ja muude kulumisseadmete vooder
- Mehaanilised tihendirõngad
- Matriitsid, juhtmed, juhikud
- Liugelaagrid, võllid ja keemiapumpade märgade osade vooder
- Kerede lihvimine
- Paberivalmistusseadmete osad
- Põletid
- Ekstruuderi düüsid (südamikud)
- tiiglid
- Ventiilide ja ventiilide elemendid
- Argoon-kaarkeevitusmasinate otsikud
- elektriisolaatorid
Sõltuvalt põhifaasi ja lisandite sisaldusest on alumiiniumoksiidil mitmeid modifikatsioone, mis eristuvad tugevuse ja keemilise vastupidavuse poolest.
alumiiniumhüdroksiid
Alumiiniumhüdroksiid Al(OH) 3 on värvitu, vees lahustumatu tahke aine, mis on osa paljudest boksiididest. Esineb neljas polümorfses modifikatsioonis. Külmas moodustub α-Al (OH) 3 - bajeriit ja kuumast lahusest sadestamisel γ-Al (OH) 3 - gibbsiit (hüdargiliit), kristalliseeruvad mõlemad monokliinses süngoonias, on kihilise struktuuriga, kihid koosnevad oktaeedritest, kihtide vahel toimib vesinikside. Samuti on olemas trikliiniline gibbsiit γ'-Al(OH) 3, trikliiniline nordstrandiit β-Al(OH) 3 ja AlOOH oksohüdroksiidi kaks modifikatsiooni – ortorombne böömiit ja diaspoor. Amorfne alumiiniumhüdroksiid on muutuva koostisega Al 2 O 3 nH 2 O. Kuumutamisel üle 180°C see laguneb.
Alumiiniumhüdroksiid on tüüpiline amfoteerne ühend, värskelt saadud hüdroksiid lahustub hapetes ja leelistes:
2Al(OH)3 + 6HCl = 2AlCl3 + 6H2O
Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na.
Kuumutamisel see laguneb, dehüdratsiooniprotsess on üsna keeruline ja skemaatiliselt võib seda kujutada järgmiselt:
Al(OH)3 \u003d AlOOH + H2O;
2AlOOH \u003d Al 2 O 3 + H 2 O.
alumiiniumhüdroksiid - Keemiline aine, mis on alumiiniumoksiidi ühend veega. See võib olla vedelas ja tahkes olekus. Vedel hüdroksiid on tarretisesarnane läbipaistev aine, mis lahustub vees väga halvasti. Tahke hüdroksiid on kristalne aine valge värv, millel on passiivsed keemilised omadused ja mis ei reageeri peaaegu ühegi teise elemendi või ühendiga.
alumiiniumkloriid
Sublimeerub 183°C juures normaalrõhul (sulab rõhu all temperatuuril 192,6°C). See on vees hästi lahustuv (44,38 g 100 g H 2 O temperatuuril 25 ° C); hüdrolüüsi tõttu suitseb niiskes õhus, vabastades HCl. Vesilahustest sadestub kristallhüdraat AlCl 3 6H 2 O - kollakasvalged vedeldavad kristallid. Lahustub hästi paljudes orgaanilistes ühendites (etanoolis - 100 g 100 g alkoholis temperatuuril 25 ° C, atsetoonis, dikloroetaanis, etüleenglükoolis, nitrobenseenis, süsiniktetrakloriid ja jne); see on aga benseenis ja tolueenis praktiliselt lahustumatu.
alumiiniumsulfaat
Alumiiniumsulfaat on halli, sinise või roosa varjundiga valge sool, mis normaalsetes tingimustes eksisteerib kristalsete Al 2 (SO 4) 3 18H 2 O - värvitute kristallide kujul. Kuumutamisel kaotab see vett sulamata, süütamisel laguneb Al 2 O 3 ja SO 3 ja O 2. See lahustub hästi vees. Tehnilist alumiiniumsulfaati saab saada boksiidi või savi töötlemisel väävelhappega ja puhast toodet Al (OH) 3 lahustamisel kuumas kontsentreeritud H2SO4-s.
Alumiiniumsulfaati kasutatakse koagulandina vee puhastamiseks majapidamises ja tööstuses ning paberi-, tekstiili-, naha- ja muudes tööstusharudes.
Kasutatud kui toidu lisaaine E-520
alumiiniumkarbiid
Alumiiniumkarbiid saadakse alumiiniumi otsesel reaktsioonil süsinikuga kaarahjus.
4 A l + 3 C ⟶ A l 4 C 3 (\displaystyle (\mathsf (4Al+3C\longparemnool Al_(4)C_ Väike kogus alumiiniumkarbiidi on tehnilise kaltsiumkarbiidi segus norm. Alumiiniumi elektrolüütilisel tootmisel saadakse see ühend korrosiooniproduktina grafiitelektroodides. Saadakse süsiniku reaktsioonil alumiiniumoksiidiga:Triikraud alumiiniumiga
Alni- kõva magnetilise (kõrge koertsitiivsusega) raua (Fe) - nikli (Ni) - alumiiniumi (Al) sulamite rühm.
Alni-sulamite legeerimine parandab nende magnetilisi omadusi, kasutatakse vase sulamit (näiteks sulam 24% niklist, 4% vasest, 13% alumiiniumist ja 59% rauast), koobaltit (alnico ja magnico sulamid). Süsiniku lisand vähendab sulami magnetilisi omadusi, selle sisaldus ei tohiks ületada 0,03%.
Alni sulameid iseloomustab suur kõvadus ja rabedus, seetõttu kasutatakse nendest püsimagnetite valmistamiseks valamist.
naatriumaluminaat
naatriumaluminaat- anorgaaniline ühend, naatriumi ja alumiiniumi kompleksoksiid valemiga NaAlO 2, valge amorfne aine, reageerib veega.
Ortoalumiinhape
Alumiinium "sina, alumiiniumhapete soolad: ortoalumiinium H3 AlO3, metaalumiinium HAlO2 jne. Looduses on enim levinud aluminaadid üldvalemiga R, kus R on Mg, Ca, Be, Zn jne. Nende hulgas on: 1) oktaeedrilisi sorte, nö. spinellid - Mg (noble spinell), Zn (ganiidi või tsink spinell) jne ja 2) rombilised sordid - Be (krüsoberüül) jne (valemites mineraalid struktuurirühma moodustavad aatomid on tavaliselt nurksulgudes).
Leelismetalli aluminaadid saadakse Al või Al (OH) 3 reageerimisel söövitavate leelistega: Al (OH) 3 + KOH \u003d KAlO2 + 2H2 O. Nendest naatrium lumineerib NaAlO2, mis tekkis alumiiniumoksiidi leeliselise saamise protsessi käigus. , kasutatakse tekstiilitööstuses peitsina. Leelismuldmetallide aluminaadid saadakse nende oksiidide sulatamisel Al2O3-ga; neist kaltsiumaluminaadid CaAl2O4 on kiiresti kõveneva alumiiniumtsemendi põhikoostisosa.
Haruldaste muldmetallide aluminaadid on omandanud praktilise tähtsuse. Need saadakse haruldaste muldmetallide elementide R2 03 ja Al(NO3)3 oksiidide ühisel lahustamisel lämmastikhappes, saadud lahuse aurustamisel kuni soolade kristalliseerumiseni ja viimaste kaltsineerimisel 1000-1100°C juures. Aluminaatide moodustumist kontrollitakse nii röntgendifraktsiooni kui ka keemilise faasi analüüsiga. Viimane põhineb algoksiidide ja tekkiva ühendi erineval lahustuvusel (A. näiteks on äädikhappes stabiilsed, samas kui haruldaste muldmetallide elementide oksiidid lahustuvad selles hästi). Haruldaste muldmetallide aluminaatidel on kõrge keemiline vastupidavus, olenevalt nende eelkaltsineerimise temperatuuridest; vees püsivad kõrgel temperatuuril (kuni 350 °C) rõhu all. Haruldaste muldmetallide aluminaatide parim lahusti on vesinikkloriidhape. Haruldaste muldmetallide aluminaate iseloomustab kõrge tulekindlus ja iseloomulik värvus. Nende tihedus on vahemikus 6500 kuni 7500 kg /m3.