al kimyasal özellikleri. alüminyum nedir

aluminyum oksit(alümina) A1 2 O 3, renksiz. kristaller; m.p. 2044°C; t. kip. 3530 °С 2044 °C'ye kadar kararlı tek kristaldir. alüminyum oksit-A1 2 O 3 (korindon): eşkenar dörtgen kafes, a \u003d 0.512 nm, \u003d 55.25 ° (altıgen kurulum için a \u003d 0.475 nm, c \u003d 1.299 nm, uzay grubu D 6 3d, z \ u003d 2); yoğun 3.99 g/cm3;N°pl 111,4 kJ/mol; sıcaklık bağımlılığı denklemleri: ısı kapasitesi C ° p \u003d \u003d 114.4 + 12.9 * 10 -3 T - 34.3 * 10 5 T 2 JDmol * K) (298T 1800 K), buhar basıncı Igp (Pa) \u003d -54800/7 +1.68 (~ 3500 K'ye kadar); sıcaklık katsayısı. lineer genişleme (7.2-8.6) * 10 -6 K -1 (300T1200 K); termal iletkenlik 730°C'de sinterlenmiş numune 0.35 W/(mol*K); Mohs sertliği 9; sıradan bir ışın için kırılma indisi n 0 1.765, olağanüstü bir ışın için 1.759'dur.

Alüminyum oksit (Al2O3), aşağıdakiler gibi olağanüstü bir dizi özelliğe sahiptir:

• Yüksek sertlik
• İyi termal iletkenlik
• Mükemmel korozyon direnci
• düşük yoğunluklu
• Geniş bir sıcaklık aralığında mukavemet tutma
• elektrik yalıtım özellikleri
• Diğer seramik malzemelere kıyasla düşük maliyet

Tüm bu kombinasyonlar, malzemeyi çeşitli endüstriler için korozyona dayanıklı, aşınmaya dayanıklı, elektriksel olarak yalıtkan ve ısıya dayanıklı ürünlerin imalatında vazgeçilmez kılmaktadır.

Ana uygulamalar:

• Değirmenlerin, hidrosiklonların, beton karıştırıcıların, ekstrüderlerin, konveyörlerin, boruların ve diğer aşınma ekipmanlarının kaplaması
• Mekanik salmastra halkaları
• Kalıplar, teller, kılavuzlar
• Kimyasal pompaların ıslak parçalarının düz yatakları, milleri ve astarları
• Taşlama gövdeleri
• Kağıt yapım ekipmanlarının parçaları
• brülörler
• Ekstrüder nozulları (çekirdekler)
• potalar
• Vana ve vana elemanları
• Argon ark kaynak makineleri için nozullar
• elektrik yalıtkanları

Ana fazın ve safsızlıkların içeriğine bağlı olarak, mukavemet ve kimyasal direnç ile ayırt edilen birkaç alüminyum oksit modifikasyonu vardır.

alüminyum hidroksit

Alüminyum hidroksit Al(OH) 3, birçok boksitin bir parçası olan suda çözünmeyen renksiz bir katıdır. Dört polimorfik modifikasyonda bulunur. Soğukta, α-Al (OH) 3 - bayerit oluşur ve sıcak bir çözeltiden biriktirildiğinde γ-Al (OH) 3 - gibsit (hidarjilit), her ikisi de monoklinik bir uyum içinde kristalleşir, katmanlı bir yapıya sahiptir, katmanlar oktahedronlardan oluşur, katmanlar arasında hidrojen bağı yapar. Ayrıca triklinik gibsit γ'-Al(OH) 3 , triklinik nordstrandit β-Al(OH) 3 ve AlOOH oksohidroksitin iki modifikasyonu - ortorombik boehmit ve diaspor vardır. Amorf alüminyum hidroksit, Al 2 O 3 nH 2 O değişken bir bileşime sahiptir. 180°C'nin üzerinde ısıtıldığında ayrışır.

Kimyasal özellikler

Alüminyum hidroksit tipik bir amfoterik bileşiktir, taze elde edilen hidroksit asitlerde ve alkalilerde çözünür:

2Al(OH) 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 6H 2 O

Al(OH)3 + NaOH + 2H20 = Na.

Isıtıldığında ayrışır, dehidrasyon işlemi oldukça karmaşıktır ve şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Al(OH) 3 \u003d AlOOH + H20;

2AlOOH \u003d Al203 + H20.

alüminyum hidroksit - Kimyasal madde, su ile bir alüminyum oksit bileşiğidir. Sıvı ve katı halde olabilir. Sıvı hidroksit, suda çok az çözünür olan jöle benzeri şeffaf bir maddedir. Katı hidroksit, pasif kimyasal özelliklere sahip olan ve hemen hemen başka hiçbir element veya bileşik ile reaksiyona girmeyen beyaz kristal bir maddedir.

alüminyum klorür

Normal basınç altında 183°C'de süblimleşir (basınç altında 192,6°C'de erir). Suda yüksek oranda çözünür (25 °C'de 100 g H2O'da 44.38 g); hidroliz nedeniyle, nemli havada sigara içerek HCl açığa çıkarır. Kristal hidrat AlCl3 6H20 sulu çözeltilerden çökelir - sarımsı beyaz sıvı kristaller. Birçok organik bileşikte iyi çözünür (etanolde - 25 ° C'de 100 g alkolde 100 g, aseton, dikloroetan, etilen glikol, nitrobenzen, karbon tetraklorür ve benzeri.); bununla birlikte, benzen ve toluen içinde pratik olarak çözünmez.

alüminyum sülfat

Alüminyum sülfat, gri, mavi veya pembe renk tonu olan beyaz bir tuzdur, normal şartlar altında kristal Al 2 (SO 4) 3 18H 2 O - renksiz kristaller şeklinde bulunur. Isıtıldığında erimeden su kaybeder, tutuşturulduğunda Al 2 O 3 ve SO 3 ve O 2'ye ayrışır. Suda iyi çözünür. Teknik alüminyum sülfat, boksit veya kilin sülfürik asit ile işlenmesiyle elde edilebilir ve Al (OH) 3'ün sıcak konsantre H2S04 içinde çözülmesiyle saf bir ürün elde edilebilir.

Alüminyum sülfat, ev ve endüstriyel amaçlarla su arıtma için ve kağıt, tekstil, deri ve diğer endüstrilerde kullanım için pıhtılaştırıcı olarak kullanılır.

Gıda katkı maddesi olarak kullanılır E-520

alüminyum karbür

Alüminyum karbür, bir ark ocağında alüminyumun karbon ile doğrudan reaksiyonu ile elde edilir.

Alüminyum ile demir

Alni- bir grup sert manyetik (yüksek zorlayıcı) demir (Fe) - nikel (Ni) - alüminyum (Al) alaşımları.

Alni alaşımlarının alaşımlanması manyetik özelliklerini iyileştirir, bakır alaşımı kullanılır (örneğin, %24 nikel, %4 bakır, %13 alüminyum ve %59 demirden oluşan bir alaşım), kobalt (alnico ve magnico alaşımları). Karbonun safsızlığı alaşımın manyetik özelliklerini azaltır, içeriği %0.03'ü geçmemelidir.

Alni alaşımları, yüksek sertlik ve kırılganlık ile karakterize edilir, bu nedenle onlardan kalıcı mıknatıslar yapmak için döküm kullanılır.

sodyum alüminat

sodyum alüminat- beyaz amorf bir madde olan NaAlO 2 formülüne sahip karmaşık bir sodyum ve alüminyum oksit olan inorganik bir bileşik, su ile reaksiyona girer.

ortoaluminik asit

Alümina "sen, alüminyum asitlerin tuzları: ortoalüminyum H3 AlO3, metaalüminyum HAlO2, vb. Genel formül R'nin alüminatları doğada en yaygın olanıdır, burada R Mg, Ca, Be, Zn, vb. Bunlar arasında: 1) oktahedral çeşitler, Lafta. dikenler - Mg (soy spinel), Zn (ganit veya çinko spinel), vb. ve 2) eşkenar dörtgen çeşitleri - Be (chrysoberyl), vb. (formüllerde) mineraller yapısal bir grup oluşturan atomlar genellikle köşeli parantez içine alınır).

Alkali metal alüminatlar, Al veya Al (OH) 3'ün kostik alkalilerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir: Al (OH) 3 + KOH \u003d KAlO2 + 2H2 O. Bunlardan bir sodyum, alümina elde etmenin alkali işlemi sırasında oluşan NaAlO2'yi aydınlatır. , Tekstil endüstrisinde leke olarak kullanılır. Alkali toprak metallerinin alüminatları, oksitlerinin Al2 O3 ile kaynaştırılmasıyla elde edilir; bunlardan kalsiyum alüminatlar CaAl2 O4, hızlı sertleşen alüminli çimentonun ana bileşeni olarak hizmet eder.

Nadir toprak elementlerinin alüminatları pratik önem kazanmıştır. Nadir toprak elementleri R2 03 ve Al(NO3)3'ün oksitlerinin nitrik asit içinde ortak çözünmesi, elde edilen çözeltinin tuzlar kristalleşene kadar buharlaştırılması ve sonrakinin 1000-1100°C'de kalsinasyonu ile elde edilirler. Alüminatların oluşumu, kimyasal faz analizinin yanı sıra X-ışını kırınımı ile kontrol edilir. İkincisi, ilk oksitlerin ve oluşan bileşiğin farklı çözünürlüğüne dayanır (örneğin, A., asetik asitte stabildir, nadir toprak elementlerinin oksitleri içinde iyi çözünür). Nadir toprak elementlerinin alüminatları, ön kalsinasyon sıcaklıklarına bağlı olarak yüksek kimyasal dirence sahiptir; su içinde basınç altında yüksek sıcaklıklarda (350 °C'ye kadar) sabittir. Nadir toprak alüminatları için en iyi çözücü hidroklorik asittir. Nadir toprak alüminatları, yüksek refrakterlik ve karakteristik renklenme ile karakterize edilir. Yoğunlukları 6500 ile 7500 arasında değişmektedir. kilogram /m3.

Alüminyum - çevrenin etkisi altında metalin yok edilmesi.

Al 3+ + 3e → Al reaksiyonu için alüminyumun standart elektrot potansiyeli -1.66 V'dir.

Alüminyumun erime noktası 660 °C'dir.

Alüminyumun yoğunluğu 2.6989 g/cm3'tür (normal şartlar altında).

Alüminyum, aktif bir metal olmasına rağmen oldukça iyi korozyon özelliklerine sahiptir. Bu, birçok agresif ortamda pasifleştirilebilme yeteneği ile açıklanabilir.

Alüminyumun korozyon direnci birçok faktöre bağlıdır: metalin saflığı, aşındırıcı ortam, ortamdaki agresif safsızlıkların konsantrasyonu, sıcaklık vb. Çözeltilerin pH'ının güçlü bir etkisi vardır. Metal yüzeyindeki alüminyum oksit sadece 3 ila 9 pH aralığında oluşur!

Saflığı, Al'in korozyon direncini büyük ölçüde etkiler. Kimyasal agregaların, ekipmanların üretimi için, yalnızca yüksek saflıkta metal (safsızlıklar olmadan) kullanılır, örneğin AB1 ve AB2 alüminyum kaliteleri.

Alüminyumun korozyonu sadece metal yüzeyinde koruyucu bir oksit filminin oluştuğu ortamlarda görülmez.

Alüminyum ısıtıldığında bazı metal olmayan maddelerle reaksiyona girebilir:

2Al + N 2 → 2AlN - alüminyum ve azotun alüminyum nitrür oluşumu ile etkileşimi;

4Al + 3С → Al 4 С 3 - alüminyumun karbon ile etkileşiminin alüminyum karbür oluşumu ile reaksiyonu;

2Al + 3S → Al 2 S 3 - alüminyum ve kükürtün alüminyum sülfür oluşumu ile etkileşimi.

Alüminyumun havada korozyonu (alüminyumun atmosferik korozyonu)

Alüminyum, hava ile etkileşime girdiğinde pasif bir duruma geçer. Saf metal hava ile temas ettiğinde, alüminyum yüzeyinde anında ince bir koruyucu alüminyum oksit filmi belirir. Ayrıca, filmin büyümesi yavaşlar. Alüminyum oksit formülü Al 2 O 3 veya Al 2 O 3 H 2 O'dur.

Alüminyumun oksijen ile etkileşiminin reaksiyonu:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 .

Bu oksit filmin kalınlığı 5 ile 100 nm arasındadır (çalışma koşullarına bağlı olarak). Alüminyum oksit yüzeye iyi yapışır, oksit filmlerinin sürekliliğini sağlar. Bir depoda saklandığında metal yüzey üzerindeki alüminyum oksit kalınlığı yaklaşık 0,01 - 0,02 mikrondur. Kuru oksijen ile etkileşime girdiğinde - 0,02 - 0,04 mikron. Alüminyumun ısıl işlemi sırasında oksit filmin kalınlığı 0,1 µm'ye ulaşabilir.

Alüminyum, hem temiz kırsal havada hem de endüstriyel bir atmosferde (kükürt buharı, hidrojen sülfür, gaz halinde amonyak, kuru hidrojen klorür vb. içeren) oldukça dayanıklıdır. Çünkü gaz halindeki ortamlarda alüminyum korozyonu kükürt bileşiklerinden etkilenmez - ekşi yağ işleme tesislerinin, kauçuk vulkanizasyon cihazlarının imalatında kullanılır.

Alüminyumun suda korozyonu

Temiz taze, damıtılmış su ile etkileşime girdiğinde alüminyumun korozyonu neredeyse görülmez. Sıcaklığı 180 °C'ye çıkarmanın özel bir etkisi yoktur. Sıcak su buharının da alüminyum korozyonuna etkisi yoktur. Suya biraz alkali eklenirse, oda sıcaklığında bile böyle bir ortamda alüminyumun korozyon oranı bir miktar artacaktır.

Saf alüminyumun (oksit film ile kaplanmamış) su ile etkileşimi, reaksiyon denklemi kullanılarak açıklanabilir:

2Al + 6H20 \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2.

Deniz suyu ile etkileşime girdiğinde saf alüminyum paslanmaya başlar, çünkü. çözünmüş tuzlara duyarlıdır. Deniz suyunda alüminyumdan yararlanmak için, bileşimine az miktarda magnezyum ve silikon eklenir. Alüminyum ve alaşımlarının maruz kaldığında korozyon direnci deniz suyu, metalin bileşimine bakır dahil edilirse önemli ölçüde azalır.

Asitlerde alüminyumun korozyonu

Alüminyumun saflığı arttıkça asitlere karşı direnci artar.

Alüminyumun sülfürik asitte korozyonu

Alüminyum ve alaşımları için orta yoğunluktaki sülfürik asit (oksitleyici özelliği vardır) çok tehlikelidir. Seyreltik sülfürik asit ile reaksiyon aşağıdaki denklemle tanımlanır:

2Al + 3H 2 SO 4 (razb) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

Konsantre soğuk sülfürik asidin etkisi yoktur. Ve ısıtıldığında alüminyum paslanır:

2Al + 6H 2 SO 4 (kons) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

Bu, çözünür bir tuz - alüminyum sülfat oluşturur.

Al, 200 °C'ye kadar sıcaklıklarda oleumda (dumanlı sülfürik asit) stabildir. Bundan dolayı klorosülfonik asit (HSO 3 Cl) ve oleum üretiminde kullanılır.

Alüminyumun hidroklorik asitte korozyonu

Hidroklorik asitte, alüminyum veya alaşımları hızla çözülür (özellikle artan sıcaklıkla). Korozyon denklemi:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 .

Hidrobromik (HBr), hidroflorik (HF) asitlerin çözeltileri benzer şekilde hareket eder.

Alüminyumun nitrik asitte korozyonu

Konsantre bir nitrik asit çözeltisi, yüksek oksitleyici özelliklere sahiptir. Normal sıcaklıkta nitrik asit içindeki alüminyum son derece kararlıdır (12X18H9 paslanmaz çelikten daha yüksek direnç). Doğrudan sentez yoluyla konsantre nitrik asit üretmek için bile kullanılır.

Isıtıldığında, alüminyumun nitrik asit içindeki korozyonu reaksiyona göre ilerler:

Al + 6HNO 3 (kons.) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Asetik asitte alüminyumun korozyonu

Alüminyum, herhangi bir konsantrasyondaki asetik aside karşı yeterince yüksek bir dirence sahiptir, ancak yalnızca sıcaklık 65 ° C'yi geçmezse. Formaldehit ve asetik asit üretiminde kullanılır. Daha yüksek sıcaklıklarda alüminyum çözünür (%98 - 99.8 asit konsantrasyonları hariç).

Brom içinde, oda sıcaklığında kromik (% 10'a kadar), fosforik (% 1'e kadar) asitlerin zayıf çözeltileri, alüminyum stabildir.

Sitrik, butirik, malik, tartarik, propiyonik asitler, şarap, meyve suları alüminyum ve alaşımları üzerinde zayıf etkiye sahiptir.

Oksalik, formik, organoklor asitleri metali yok eder.

Alüminyumun korozyon direnci, buhar ve damlacık-sıvı cıvadan büyük ölçüde etkilenir. Kısa bir temastan sonra metal ve alaşımları yoğun bir şekilde korozyona uğrayarak amalgamlar oluşturur.

Alkalilerde alüminyumun korozyonu

Alkaliler, alüminyum yüzeyindeki koruyucu oksit filmini kolayca çözer, su ile reaksiyona girmeye başlar, bunun sonucunda metal hidrojen salınımı ile çözülür (hidrojen depolarizasyonu ile alüminyumun korozyonu).

2Al + 2NaOH + 6H20 → 2Na + 3H2;

2(NaOH H20) + 2Al → 2NaAlO 2 + 3H 2.

alüminatlar oluşur.

Ayrıca oksit filmi cıva, bakır ve klorür iyonlarının tuzları tarafından yok edilir.

Alüminyum, atom numarası 13 ve bağıl atom kütlesi 26.98154 olan bir elementtir. III. periyottadır. III grup, ana alt grup. Elektronik konfigürasyon: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3d 0 . Alüminyumun kararlı oksidasyon durumu "+3"tür. Ortaya çıkan katyon, kararlılığına katkıda bulunan bir soy gaz kabuğuna sahiptir, ancak yükün yarıçapa oranı, yani yük konsantrasyonu oldukça yüksektir, bu da katyonun enerjisini arttırır. Bu özellik, alüminyumun iyonik bileşiklerle birlikte bir dizi kovalent bileşik oluşturmasına ve katyonunun çözeltide önemli ölçüde hidrolize uğramasına neden olur.

Alüminyum ancak 1500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda I değeri gösterebilir. Al 2 O ve AlCl bilinmektedir.

Fiziksel özellikler açısından, alüminyum, yalnızca gümüş ve bakırdan sonra ikinci olan, yüksek termal ve elektrik iletkenliğine sahip tipik bir metaldir. Alüminyumun iyonlaşma potansiyeli çok yüksek değildir, bu nedenle ondan yüksek bir kimyasal aktivite beklenebilir, ancak yüzeyinde güçlü bir oksit filminin oluşması nedeniyle metalin havada pasifleşmesi nedeniyle önemli ölçüde azalır. Metal aktif hale getirilirse: a) filmi mekanik olarak çıkarın, b) amalgamat (cıva ile etkileşime sokun), c) bir toz kullanın, o zaman böyle bir metal o kadar reaktif hale gelir ki havadaki nem ve oksijenle bile etkileşime girer. sürece uygun olarak imha edilmesi:

4(Al,Hg) + 3O 2 + 6H 2 O = 4Al(OH) 3 + (Hg)

Basit maddelerle etkileşim.

1. Toz alüminyum, güçlü ısıtma ile reaksiyona girer oksijen ile. Pasivasyon nedeniyle bu koşullar gereklidir ve alüminyum oksit oluşumunun reaksiyonunun kendisi oldukça ekzotermiktir - 1676 kJ/mol ısı açığa çıkar.

2. Klor ve brom ile standart şartlar altında reaksiyona girer, hatta kendi ortamında tutuşma kabiliyetine sahiptir. sadece cevap vermiyor flor ileçünkü alüminyum florür, oksit gibi, metal yüzeyinde koruyucu bir tuz filmi oluşturur. iyot ileısıtıldığında ve katalizör olarak su varlığında reaksiyona girer.

3. kükürt ile Al2S3 bileşiminin alüminyum sülfidini vermek üzere füzyon üzerine reaksiyona girer.

4. Ayrıca ısıtıldığında fosfor ile reaksiyona girerek bir fosfit oluşturur: AlP.

5. Doğrudan hidrojen ile alüminyum etkileşime girmez.

6. nitrojen ile 800 o C'de reaksiyona girerek alüminyum nitrür (AlN) verir. Alüminyumun havada yanmasının yaklaşık olarak bu sıcaklıklarda gerçekleştiği söylenmelidir, bu nedenle yanma ürünleri (havanın bileşimi dikkate alınarak) aynı anda hem oksit hem de nitrürdür.

7. karbon ile alüminyum daha da yüksek bir sıcaklıkta etkileşime girer: 2000 o C. Al 4 C3 bileşiminin alüminyum karbürü metanitlere aittir, içermez C-C bağlantıları, ve hidroliz sırasında metan açığa çıkar: Al 4 C3 + 12H20 \u003d 4Al (OH) 3 + 3CH 4

Karmaşık maddelerle etkileşim

1. Su ile aktifleştirilmiş (koruyucu filmden yoksun) alüminyum aktif olarak hidrojen oluşumu ile etkileşime girer: 2Al (hareket) + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 Alüminyum hidroksit, beyaz gevrek bir toz şeklinde elde edilir, yokluğu film, reaksiyonun tamamlanmasını engellemez.

2. Asitlerle etkileşim: a) Alüminyum, aşağıdaki denkleme göre oksitleyici olmayan asitlerle aktif olarak etkileşime girer: 2Al + 6H 3 O + + 6H 2 O = 2 3+ + 3H 2,

b) Oksitleyici asitlerle etkileşim aşağıdaki özelliklerle gerçekleşir. Konsantre nitrik ve sülfürik asitlerin yanı sıra çok seyreltik nitrik asit, soğukta alüminyumu pasifleştirir (hızlı yüzey oksidasyonu bir oksit filminin oluşumuna yol açar). Isıtıldığında film kırılır ve reaksiyon devam eder, ancak ısıtıldığında konsantre asitlerden yalnızca minimum indirgenmelerinin ürünleri salınır: 2Al + 6H2S04 (kons.) = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 6H2 O Al + 6HNO 3 ( conc) \u003d Al (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Orta derecede seyreltilmiş nitrik asit ile reaksiyon koşullarına bağlı olarak NO, N 2 O, N 2, NH 4 + elde edilebilir .

3. Alkalilerle etkileşim. Alüminyum amfoterik bir elementtir (kimyasal özelliklerine göre), çünkü metaller için yeterince büyük bir elektronegatifliğe sahiptir - 1.61. Bu nedenle hidrokso kompleksleri ve hidrojen oluşumu ile alkali çözeltilerde oldukça kolay çözünür. Hidrokso kompleksinin bileşimi, reaktiflerin oranına bağlıdır: 2Al + 2NaOH + 6H20 = 2Na + 3H2 2Al + 6NaOH + 6H20 = 2Na 3 + 3H2 Alüminyum ve hidrojen oranı elektronik terazi ile belirlenir. Aralarında meydana gelen redoks reaksiyonunun miktarına ve reaktiflerin oranına bağlı değildir.

4. Düşük iyonlaşma potansiyeli ve oksijen için yüksek afinite (büyük oksit kararlılığı), alüminyumun aktif olarak etkileşime girmesine neden olur. birçok metal oksit onları geri yüklemek. Reaksiyonlar ilk ısıtmada daha fazla ısı salınımı ile gerçekleşir, böylece sıcaklık 1200 o - 3000 o C'ye yükselir. %75 alüminyum tozu ve %25 (kütlece) Fe3O4 karışımına "termit" denir. Daha önce, bu karışımın yanma reaksiyonu rayları kaynaklamak için kullanılıyordu. Alüminyum kullanılarak oksitlerden metallerin restorasyonuna aluminotermi denir ve endüstride manganez, krom, vanadyum, tungsten, ferroalyajlar gibi metalleri elde etmenin bir yolu olarak kullanılır.

5. Tuz çözeltileri ile alüminyum iki farklı şekilde etkileşir. 1. Hidrolizin bir sonucu olarak, tuz çözeltisinin asidik veya alkali bir ortamı varsa, hidrojen salınır (asidik çözeltilerle, koruyucu oksit filmi alkalilerde asitlerden daha iyi çözüldüğü için reaksiyon yalnızca önemli bir ısıtma ile ilerler). 2Al + 6KHSO 4 + (H 2 O) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 2Al + 2K 2 CO 3 + 8H 2 O \u003d 2K + 2KHCO 3 + 3H 2. 2. Alüminyum, stres sırasındaki tuz metallerinin bileşiminden sağa doğru yer değiştirebilir, yani. aslında bu metallerin katyonları tarafından oksitlenecektir. Oksit film nedeniyle bu reaksiyon her zaman gerçekleşmez. Örneğin, klorür anyonları filmi tahrip edebilir ve 2Al + 3FeCl2 = 2AlCl3 + 3Fe reaksiyonu devam ederken, sülfatlarla benzer bir reaksiyon oda sıcaklığında ilerlemez. Aktif alüminyum ile çelişmeyen herhangi bir etkileşim Genel kural, gidecek.

alüminyum bileşikleri.

1. Oksit (Al 2 O 3).Çoğu çok dayanıklı ve kimyasal olarak inert olan çeşitli modifikasyonlar şeklinde bilinmektedir. Modifikasyon α-Al 2 O 3 doğada mineral korindon şeklinde meydana gelir. Bu bileşiğin kristal kafesinde, alüminyum katyonları bazen kısmen minerale rengini veren diğer metallerin katyonları ile değiştirilir. Cr(III) karışımı kırmızı bir renk verir, bu korindon zaten yakut bir değerli taştır. Ti(III) ve Fe(III) karışımı mavi safir verir. Amorf modifikasyon kimyasal olarak aktiftir. Alümina, hem asitler hem de asidik oksitlerle ve alkaliler ve bazik oksitlerle reaksiyona giren tipik bir amfoterik oksittir ve alkalilerle tercih edilir. Eritme sırasında çözeltideki ve katı fazdaki reaksiyon ürünleri farklıdır: Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 (füzyon) - sodyum metaalüminat, 6NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 O ( füzyon) - ortoalüminat sodyum, Al 2 O 3 + 3CrO 3 = Al 2 (CrO 4) 3 (füzyon) - alüminyum kromat. Oksitlere ve katı alkalilere ek olarak, füzyon sırasında alüminyum, uçucu asit oksitlerin oluşturduğu tuzlarla reaksiyona girerek bunları tuzun bileşiminden uzaklaştırır: K 2 CO 3 + Al 2 O 3 \u003d 2KAlO 2 + CO 2 Çözeltideki reaksiyonlar: Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2 3+ + 6Cl 1- + 3H20 Al203 +2 NaOH + 3H20 \u003d 2 Na - sodyum tetrahidroksoalüminat. Tetrahidroksoalüminat anyonu aslında tetrahidroksodiaqua anyonudur 1- , çünkü alüminyum için 6 koordinasyon sayısı tercih edilir. Fazla alkali ile heksahidroksoalüminat oluşur: Al203 + 6NaOH + 3H20 \u003d 2Na 3. Asitlere ve alkalilere ek olarak, asidik tuzlarla reaksiyonlar beklenebilir: 6KHSO 4 + Al 2 O 3 \u003d 3K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O.

3. Alüminyum hidroksitler. İki alüminyum hidroksit bilinmektedir - metahidroksit - AlO (OH) ve orto hidroksit - Al (OH) 3. Her ikisi de suda çözünmez, aynı zamanda amfoteriktir, bu nedenle asit ve alkali çözeltilerinde ve ayrıca hidroliz sonucu asidik veya alkali bir ortama sahip tuzlarda çözünürler. Birleştiğinde, hidroksitler okside benzer şekilde reaksiyona girer. Tüm çözünmeyen bazlar gibi, alüminyum hidroksitler de ısıtıldığında ayrışır: 2Al (OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O. Alkali çözeltilerde çözünen alüminyum hidroksitler sulu amonyakta çözünmezler, bu nedenle bir amonyak ile çökeltilebilirler. çözünür tuz: Al (NO 3) 3 + 3NH3 + 2H20 \u003d AlO (OH) ↓ + 3NH4NO3, bu reaksiyon tam olarak metahidroksit üretir. Hidroksidi alkalilerle çöktürmek zordur, çünkü elde edilen çökelti kolayca çözünür ve genel reaksiyon: AlCl 3 +4 NaOH = Na + 3NaCl

4. alüminyum tuzları. Hemen hemen tüm alüminyum tuzları suda yüksek oranda çözünür. AlP04 fosfat ve AlF3 florür çözünmez. Çünkü alüminyum katyonu yüksek bir yük konsantrasyonuna sahiptir, su kompleksi bir katyonik asidin özelliklerini kazanır: 3+ + H 2 O = H 3 O + + 2+ , yani. alüminyum tuzları güçlü katyonik hidrolize uğrar. Zayıf asitlerin tuzları durumunda, hidrolizin katyon ve anyon tarafından karşılıklı olarak artması nedeniyle hidroliz geri döndürülemez hale gelir. Çözeltide, su ile tamamen ayrışırlar veya karbonat, sülfit, sülfit ve alüminyum silikatın değişim reaksiyonu ile elde edilemezler: Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S 2Al (NO 3) 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KNO 3. Bazı tuzlar için hidroliz, ısıtıldığında geri döndürülemez hale gelir. Islak alüminyum asetat, aşağıdaki denkleme göre ısıtıldığında ayrışır: 2Al(OOCCH 3) 3 + 3H20 = Al 2 O 3 + 6CH3 COOH \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3HCl. Alüminyum halojenürlerden sadece florür iyonik bir bileşiktir, halojenürlerin geri kalanı kovalent bileşiklerdir, erime noktaları florürünkinden önemli ölçüde daha düşüktür, alüminyum klorür süblime edebilir. Çok yüksek bir sıcaklıkta buhar, merkezi atomun atomik orbitallerinin sp2 hibritleşmesi nedeniyle düz üçgen bir yapıya sahip olan tekli alüminyum halojenür molekülleri içerir. Bu bileşiklerin buharlardaki ve bazı organik çözücülerdeki temel durumu, örneğin Al2Cl6 gibi dimerlerdir. Alüminyum halojenürler güçlü Lewis asitleridir, çünkü boş bir atomik yörüngeye sahiptir. Suda çözünme bu nedenle salıverilme ile gerçekleşir. Büyük bir sayı sıcaklık. İlginç bir alüminyum bileşikleri sınıfı (ve diğer üç değerlikli metaller), çözüldüğünde, tüm çift tuzlar gibi, karşılık gelen katyonların ve anyonların bir karışımını veren şaplar - 12-su çift sülfatları M I M III (SO 4) 2'dir.

5. karmaşık bileşikler. Alüminyum hidrokso komplekslerini ele alalım. Bunlar, karmaşık parçacığın bir anyon olduğu tuzlardır. Tüm tuzlar çözünür. Asitlerle etkileşerek yok edilir. Bu durumda, güçlü asitler ortaya çıkan ortohidroksiti çözer ve zayıf veya karşılık gelen asit oksitler (H 2 S, CO 2, SO 2) onu çökeltir: K + 4HCl \u003d KCl + AlCl 3 + 4H 2 O K + CO 2 \u003d Al (OH) 3 ↓ + KHC03

Kalsine edildiğinde, hidroksoalüminatlar su kaybederek orto- veya metaalüminatlara dönüşür.

Ütü

Atom numarası 26 olan ve göreli atom kütlesi 55.847 olan element. 3d-eleman ailesine aittir, elektronik bir konfigürasyona sahiptir: 3d 6 4s 2 ve periyodik sistemdeki IV periyodu, VIII grubu, yan alt gruptadır. Bileşiklerde demir ağırlıklı olarak +2 ve +3 oksidasyon durumları sergiler. Fe 3+ iyonunun yarı dolu bir d-elektron kabuğu vardır, 3d 5, bu da ona ek stabilite sağlar. +4, +6, +8 oksidasyon durumlarını elde etmek çok daha zordur.

Fiziksel özellikler açısından demir, gümüşi beyaz, parlak, nispeten yumuşak, dövülebilir, kolayca manyetize ve demanyetize edilmiş bir metaldir. Erime noktası 1539 o C. Kristal kafes tipinde farklılık gösteren birkaç allotropik modifikasyona sahiptir.

Özellikleri basit bir madde.

1. Havada yanarken, karışık bir Fe 3 O 4 oksit oluşturur ve saf oksijen - Fe 2 O 3 ile etkileşime girdiğinde. Toz demir piroforiktir - havada kendiliğinden tutuşur.

2. Flor, klor ve brom, demir ile kolayca reaksiyona girerek onu Fe 3+'e oksitler. Üç değerlikli demir katyonu iyodür anyonunu oksitlediğinden FeJ2 iyot ile oluşturulur ve bu nedenle FeJ3 bileşiği mevcut değildir.

3. Benzer bir nedenle Fe2S3 bileşiği yoktur ve kükürtün erime noktasında demir ve kükürtün etkileşimi FeS bileşiğine yol açar. Aşırı kükürt ile pirit elde edilir - demir (II) disülfür - FeS 2. Stokiyometrik olmayan bileşikler de oluşur.

4. Metal olmayanların geri kalanıyla demir, güçlü bir ısınma ile reaksiyona girerek katı çözeltiler veya metal benzeri bileşikler oluşturur. 500 o C: 3Fe + C \u003d Fe 3 C'de gerçekleşen bir reaksiyon verebilirsiniz. Bu demir ve karbon kombinasyonuna sementit denir.

5. Demir, birçok metalle alaşım oluşturur.

6. Oda sıcaklığında havada, demir bir oksit film ile kaplanır, bu nedenle su ile etkileşime girmez. Kızgın buharla etkileşim aşağıdaki ürünleri verir: 3Fe + 4H 2 O (buhar) = Fe 3 O 4 + 4H 2 . Oksijen varlığında demir, hava nemi ile bile etkileşime girer: 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O \u003d 4Fe (OH) 3. Yukarıdaki denklem, metal ürünlerin yılda %10'a kadar maruz kaldığı paslanma sürecini yansıtmaktadır.

7. Demir, hidrojene voltaj serisinde olduğundan, oksitleyici olmayan asitlerle kolayca reaksiyona girer, ancak yalnızca Fe2+'ya oksitlenir.

8. Konsantre nitrik ve sülfürik asitler demiri pasifleştirir, ancak ısıtıldığında reaksiyon meydana gelir. Seyreltik nitrik asit de oda sıcaklığında reaksiyona girer. Tüm oksitleyici asitlerle demir, demir (III) tuzları verir (bazı raporlara göre, seyreltik nitrik asit ile demir (II) nitrat oluşumu mümkündür) ve HNO3'ü (dil.) NO, N 2 O'ya indirger, Koşullara bağlı olarak N 2, NH 4 + ve reaksiyonun devam etmesi için gerekli olan ısıtma nedeniyle HNO 3 (kons.) - NO 2'ye.

9. Demir, ısıtıldığında konsantre (%50) alkalilerle reaksiyona girebilir: Fe + 2KOH + 2H20 = K2 + H2

10. Daha az aktif metallerin tuzlarının çözeltileriyle reaksiyona giren demir, bu metalleri tuzun bileşiminden çıkararak iki değerlikli bir katyona dönüşür: CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu.

Demir bileşiklerinin özellikleri.

Fe2+ Bu katyonun yük-yarıçap oranı Mg2+'nınkine yakındır, bu nedenle oksit, hidroksit ve demir tuzlarının kimyasal davranışı, karşılık gelen magnezyum bileşiklerininkine benzer. Sulu bir çözeltide, demirli katyon soluk yeşil bir aquacomplex 2+ oluşturur. Bu katyon, doğrudan çözelti içinde bile atmosferik oksijen tarafından kolayca oksitlenir. FeCl2 çözeltisi karmaşık parçacıklar 0 içerir. Böyle bir katyonun yük konsantrasyonu düşüktür, bu nedenle tuzların hidrolizi orta düzeydedir.

1. FeO - bazik oksit, siyah, suda çözünmez. Asitlerde kolayca çözünür. 500 0 C'nin üzerinde ısıtıldığında orantısızdır: 4FeO \u003d Fe + Fe 3 O 4. Karşılık gelen hidroksit, karbonat ve oksalatın dikkatli kalsinasyonu ile elde edilebilirken, diğer Fe 2+ tuzlarının termal ayrışması ferrik oksit oluşumuna yol açar: FeC 2 O 4 \u003d FeO + CO + CO 2, ancak 2 FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3 4Fe (NO 3) 2 = 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 Demir (II) oksidin kendisi bir oksitleyici ajan olarak işlev görebilir, örneğin ısıtıldığında, reaksiyon oluşur: 3FeO + 2NH 3 = 3Fe + N2 +3H2O

2. Fe (OH) 2 - demir (II) hidroksit - çözünmeyen bir baz. Asitlerle reaksiyona girer. Asit-baz etkileşimi ve ferrik demire oksidasyon, oksitleyici asitlerle aynı anda meydana gelir: 2Fe (OH) 2 + 4H 2 SO 4 (kons) \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O. Değişim yoluyla elde edilebilir çözünür tuz reaksiyonları Bu, hava nemi ile etkileşime bağlı olarak önce havada yeşile dönen ve daha sonra atmosferik oksijen ile oksidasyon nedeniyle kahverengiye dönen beyaz bir bileşiktir: 4Fe (OH) 2 + 2H20 + O 2 \u003d 4Fe (OH) 3.

3. Tuz. Daha önce bahsedildiği gibi, çoğu Fe(II) tuzu havada veya çözeltide yavaş yavaş oksitlenir. Oksidasyona en dirençli Mohr tuzu - çift demir (II) ve amonyum sülfattır: (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2. 6H 2 O. Fe 2+ katyonu Fe 3+'ya kolayca oksitlenir, bu nedenle çoğu oksitleyici ajan, özellikle oksitleyici asitler, demirli tuzları oksitler. Demir sülfür ve disülfid yakıldığında demir (III) oksit ve kükürt oksit (IV) elde edilir: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Demir (II) sülfür de güçlü asitlerde çözünür: FeS + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 S Demir (II) karbonat çözünmezken bikarbonat suda çözünür.

Fe3+ Yükün yarıçapa oranı bu katyon alüminyum katyonuna karşılık gelir , bu nedenle, demir(III) katyon bileşiklerinin özellikleri, karşılık gelen alüminyum bileşiklerinin özelliklerine benzer.

Fe 2 O 3 - temel özelliklerin baskın olduğu hematit, amfoterik oksit. Amfoterisite, katı alkaliler ve alkali metal karbonatlarla füzyon olasılığında kendini gösterir: Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003d H 2 O + 2NaFeO 2 - sarı veya kırmızı, Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaFeO 2 + CO 2. Ferratlar (II), Fe 2 O 3 salınımı ile su tarafından ayrıştırılır. nH2O.

Fe3 O 4- manyetit, ya karışık oksit olarak kabul edilebilecek siyah bir madde - FeO. Fe 2 O 3 veya demir (II) oksometaferrat (III): Fe (FeO 2) 2. Asitlerle etkileşime girdiğinde, bir tuz karışımı verir: Fe 3 O 4 + 8HCl \u003d FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.

Fe (OH) 3 veya FeO (OH) - kırmızı-kahverengi jelatinli çökelti, amfoterik hidroksit. Asitlerle etkileşimlere ek olarak, sıcak konsantre bir alkali çözeltisi ve katı alkaliler ve karbonatlarla alaşımlar ile reaksiyona girer: Fe (OH) 3 + 3KOH \u003d K 3.

Tuz. Demir tuzlarının çoğu çözünürdür. Alüminyum tuzları gibi, zayıf ve kararsız veya çözünmeyen asitlerin anyonlarının varlığında geri döndürülemez hale gelebilecek güçlü katyon hidrolizine maruz kalırlar: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3CO 2 + 6NaCl . Bir demir (III) klorür çözeltisi kaynatıldığında, hidroliz de geri döndürülemez hale gelebilir, çünkü hidrojen klorürün çözünürlüğü, herhangi bir gaz gibi, ısıtıldığında azalır ve reaksiyon küresini terk eder: FeCl 3 + 3H20 \u003d Fe (OH) 3 + 3HCl (ısıtıldığında).

Bu katyonun oksitleme kabiliyeti, özellikle Fe 2+ katyonuna dönüşümle ilgili olarak çok yüksektir: Fe 3+ + ē \u003d Fe 2+ φ o \u003d 0.77v. Sonuç olarak:

a) demir tuzlarının çözeltileri, bakıra kadar tüm metalleri oksitler: 2Fe (NO 3) 3 + Cu \u003d 2Fe (NO 3) 2 + Cu (NO 3) 2,

b) kolayca oksitlenen anyonlar içeren tuzlarla değişim reaksiyonları, oksidasyonlarıyla aynı anda gerçekleşir: 2FeCl 3 + 2KJ = FeCl 2 + J 2 + 2KCl 2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl

Diğer üç değerlikli katyonlar gibi, demir (III), alkali metal veya amonyum katyonları ile alum - çift sülfatlar oluşturabilir, örneğin: NH 4 Fe (SO 4) 2. 12H2O.

karmaşık bileşikler. Her iki demir katyonu da anyonik kompleksler, özellikle demir(III) oluşturma eğilimindedir. FeCl 3 + KCl \u003d K, FeCl 3 + Cl 2 \u003d Cl + -. İkinci reaksiyon, elektrofilik klorlama için bir katalizör olarak demir (III) klorürün etkisini yansıtır. Siyanür kompleksleri ilgi konusudur: 6KCN + FeS04 = K4 - potasyum hekzasiyanoferrat (II), sarı kan tuzu. 2K 4 + Cl2 \u003d 2K 3 + 2KCl - potasyum hekzasiyanoferrat (III), kırmızı kan tuzu. Demirli demir kompleksi, reaktiflerin oranına bağlı olarak mavi bir çökelti veya demir tuzu ile çözelti verir. Aynı reaksiyon, kırmızı kan tuzu ve herhangi bir demir tuzu arasında meydana gelir. İlk durumda, çökelti, ikinci - turnbull mavisinde Prusya mavisi olarak adlandırıldı. Daha sonra, en azından çözeltilerin aynı bileşime sahip olduğu ortaya çıktı: K, demir(II,III) potasyum hekzasiyanoferrattır. Tarif edilen reaksiyonlar, çözeltide karşılık gelen demir katyonlarının mevcudiyeti için nitelikseldir. Bir ferrik katyonun varlığına kalitatif bir reaksiyon, potasyum tiyosiyanat (tiyosiyanat) ile etkileşime girdiğinde kan kırmızısı bir rengin ortaya çıkmasıdır: 2FeCl3 + 6KCNS = 6KCl + Fe.

Fe+6. Demir için oksidasyon durumu +6 kararsızdır. Yalnızca pH>7-9'da bulunan ancak güçlü bir oksitleyici ajan olan FeO 4 2- anyonunu elde etmek mümkündür.

Fe 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3 = 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O

Fe (talaş) + H 2 O + KOH + KNO 3 = K 2 FeO 4 + KNO 2 + H 2

2Fe(OH) 3 + 3Cl 2 + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KCl + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + KClO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + KCl + 2H 2 O

4K 2 FeO 4 + 6H 2 O \u003d 4FeO (OH) ↓ + 8KOH + 3O 2

4BaFeO 4 (ısıtma) = 4BaO + 2Fe 2 O 3 + 3O 2

2K 2 FeO 4 + 2CrCl 3 + 2HCl = FeCl 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O

Sanayide demir elde etmek:

A) alan süreci: Fe 2 O 3 + C \u003d 2FeO + CO

FeO + C = Fe + CO

FeO + CO \u003d Fe + CO 2

B) aluminotermi: Fe 2 O 3 + Al \u003d Al 2 O 3 + Fe

KROM - göreli atom kütlesi 51.996 olan seri numarası 24 olan element. 3d-eleman ailesine aittir, 3d 5 4s 1 elektronik konfigürasyonuna sahiptir ve periyodik sistemde IV periyodu, VI grubu, yan alt gruptadır. Olası oksidasyon durumları: +1, +2, +3, +4, +5, +6. Bunlardan +2, +3, +6 en kararlı ve +3 minimum enerjiye sahiptir.

Fiziksel özellikler açısından, krom, 1890 o C erime noktasına sahip grimsi beyaz, parlak, sert bir metaldir. Kristal kafesinin gücü, kısmi kovalent bağ yapabilen beş eşleşmemiş d-elektronun varlığından kaynaklanmaktadır.

Basit bir maddenin kimyasal özellikleri.

Düşük sıcaklıklarda, bir oksit filminin varlığından dolayı krom inerttir, su ve hava ile etkileşime girmez.

1. 600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksijen ile etkileşir. Bu durumda krom oksit (III) - Cr 2 O 3 oluşur.

2. Halojenlerle etkileşim farklı şekillerde gerçekleşir: Cr + 2F 2 = CrF 4 (oda sıcaklığında), 2Cr + 3Cl 2 (Br 2) = 2CrCl 3 (Br 3), Cr + J 2 = CrJ2 (önemli ısıtma ile) ). Krom (III) iyodidin var olabileceği ve CrJ3 kristalli hidrat formundaki bir değişim reaksiyonuyla elde edildiği söylenmelidir. 9H 2 O, ancak termal kararlılığı düşüktür ve ısıtıldığında CrJ 2 ve J 2'ye ayrışır.

3. 120 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, krom erimiş kükürt ile etkileşime girerek krom (II) sülfür - CrS (siyah) verir.

4. 1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda krom, nitrojen ve karbon ile reaksiyona girerek stokiyometrik olmayan, kimyasal olarak inert bileşikler verir. Bunlar arasında, sertliği elmasa yakın olan yaklaşık bir CrC bileşimine sahip karbür not edilebilir.

5. Krom, hidrojen ile reaksiyona girmez.

6. Su buharı ile reaksiyon şu şekilde ilerler: 2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

7. Oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyon oldukça kolay gerçekleşir ve yalnızca havanın yokluğunda veya bir hidrojen atmosferinde kararlı olan gök mavisi bir aqua kompleksi 2+ oluşur. Oksijen varlığında reaksiyon farklı şekilde ilerler: 4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O. Oksijenle doymuş seyreltilmiş asitler, yüzeyde güçlü bir oksit filmi oluşması nedeniyle kromu bile pasifleştirir.

8. Oksitleyici asitler: herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit, konsantre sülfürik asit, perklorik asit kromu pasifleştirir, böylece bu asitlerle yüzey işleminden sonra artık diğer asitlerle reaksiyona girmez. Pasivasyon ısıtılarak giderilir. Bu, krom (III) tuzları ve kükürt veya azot dioksit (perklorik asit - klorürden) üretir. Bir tuz filminin oluşumundan kaynaklanan pasivasyon, krom fosforik asit ile etkileşime girdiğinde meydana gelir.

9. Krom doğrudan alkali ile reaksiyona girmez, ancak oksitleyici ajanların eklenmesiyle alkali eriyiklerle reaksiyona girer: 2Cr + 2Na 2 CO 3 (g) + 3O 2 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2

10. Krom, tuzun bileşiminden daha az aktif metalleri (voltaj serisinde sağında) değiştirerek tuz çözeltileriyle reaksiyona girebilir. Kromun kendisi Cr 2+ katyonuna dönüştürülür.

Alüminyum- D. I. Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin üçüncü periyodunun üçüncü grubunun ana alt grubunun bir elementi, atom numarası 13. Al (Alüminyum) sembolü ile gösterilir. Hafif metaller grubuna aittir. En yaygın metal ve en yaygın üçüncü (oksijen ve silikondan sonra) kimyasal element yer kabuğunda.

Basit madde alüminyum (CAS numarası: 7429-90-5), hafif, paramanyetik gümüş-beyaz bir metaldir, kolayca kalıplanır, dökülür ve işlenir. Alüminyum, yüzeyi daha fazla etkileşimden koruyan güçlü oksit filmlerinin hızlı oluşumu nedeniyle yüksek termal ve elektrik iletkenliğine, korozyona karşı dirence sahiptir.

Bazı biyolojik araştırmalara göre, insan vücudunda alüminyum alımı Alzheimer hastalığının gelişiminde bir faktör olarak kabul edildi, ancak bu çalışmalar daha sonra eleştirildi ve birinin diğeriyle bağlantısı olduğu sonucuna varıldı.

Hikaye

İlk kez, 1825'te Hans Oersted tarafından potasyum amalgamın alüminyum klorür üzerindeki etkisiyle alüminyum elde edildi, ardından cıva damıtıldı.

Fiş

Modern hazırlama yöntemi, Amerikan Charles Hall ve Fransız Paul Héroux tarafından bağımsız olarak geliştirilmiştir. Alüminyum oksit Al203'ün bir kriyolit Na3AlF6 eriyiği içinde çözülmesinden ve ardından grafit elektrotlar kullanılarak elektrolizden oluşur. Bu elde etme yöntemi büyük miktarda elektrik gerektirir ve bu nedenle yalnızca 20. yüzyılda talep görmüştür.

1 ton ham alüminyum, 1.920 ton alümina, 0.065 ton kriyolit, 0.035 ton alüminyum florür, 0.600 ton anot kütlesi ve 17 bin kWh doğru akım elektrik üretimi için gereklidir.

Fiziksel özellikler

Gümüş-beyaz metal, hafif, yoğunluk - 2.7 g / cm³, teknik alüminyum için erime noktası - 658 ° C, yüksek saflıkta alüminyum için - 660 ° C, özgül füzyon ısısı - 390 kJ / kg, kaynama noktası - 2500 ° C , özgül buharlaşma ısısı - 10.53 MJ / kg, dökme alüminyumun çekme mukavemeti - 10-12 kg / mm², deforme olabilir - 18-25 kg / mm², alaşımlar - 38-42 kg / mm².

Brinell sertliği - 24-32 kgf / mm², yüksek süneklik: teknik - %35, temiz - %50, ince bir tabaka ve hatta folyo halinde haddelenmiş.

Alüminyum, yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe, bakırın elektrik iletkenliğinin %65'ine, yüksek ışık yansıtma özelliğine sahiptir.

Alüminyum hemen hemen tüm metallerle alaşım oluşturur.

Doğada olmak

Doğal alüminyum, neredeyse tamamen tek bir kararlı izotop olan 27Al'den oluşur ve atmosferde çekirdeklerin bombardımanı ile üretilen, 720.000 yıllık bir yarı ömre sahip bir radyoaktif izotop olan 26Al izlerine sahiptir. argon kozmik ışın protonları.

Doğadaki yaygınlık açısından metaller arasında 1., elementler arasında 3. sırada, sadece oksijen ve silisyumdan sonra ikinci sırada yer alır. Çeşitli araştırmacılara göre yerkabuğundaki alüminyum içeriğinin yüzdesi, yerkabuğunun kütlesinin %7,45 ila %8,14'ü arasında değişmektedir.

Doğada alüminyum sadece bileşiklerde (minerallerde) bulunur. Bazıları:

• Boksitler - Al 2 O 3. H 2 O (SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 safsızlıkları ile)
• Nefelinler - KNa 3 4
• Alunitler - KAL (SO 4) 2. 2Al(OH)3
• Alümina (kum SiO 2, kireçtaşı CaCO 3, manyezit MgCO 3 ile kaolin karışımları)
• Korindon - Al 2 O 3
• Feldspat (ortoklaz) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2
• Kaolinit - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O
• Alunit - (Na,K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3
• Beril - 3BeO. Al2O3. 6SiO2

Doğal sularda alüminyum, alüminyum florür gibi düşük toksik kimyasal bileşikler şeklinde bulunur. Katyon veya anyonun tipi her şeyden önce sulu ortamın asitliğine bağlıdır. Rusya'daki yüzey su kütlelerindeki alüminyum konsantrasyonları 0,001 ila 10 mg/l arasında değişmektedir.

Kimyasal özellikler

alüminyum hidroksit

Normal koşullar altında, alüminyum ince ve güçlü bir oksit filmi ile kaplanır ve bu nedenle klasik oksitleyici ajanlarla reaksiyona girmez: H 2 O (t °); O 2, HNO 3 (ısıtmadan). Bu nedenle, alüminyum pratik olarak korozyona maruz kalmaz ve bu nedenle modern endüstri tarafından yaygın olarak talep edilir. Bununla birlikte, oksit filmi yok edildiğinde (örneğin, amonyum tuzları NH4+ , sıcak alkalilerin çözeltileri ile temas halinde veya birleşme sonucunda), alüminyum aktif bir indirgeyici metal görevi görür.

Basit maddelerle kolayca reaksiyona girer:

• oksijen ile: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
• halojenlerle: 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
• ısıtıldığında diğer metal olmayanlarla reaksiyona girer:
  • kükürt ile alüminyum sülfür oluşturan: 2Al + 3S = Al 2 S 3
  • azot ile, alüminyum nitrür oluşturan: 2Al + N 2 = 2AlN
  • karbonlu, alüminyum karbür oluşturan: 4Al + 3C \u003d Al 4 C 3

1886'da Fransa'da Charles Hall ve ABD'de Paul Héroux tarafından neredeyse aynı anda icat edilen ve erimiş kriyolit içinde çözülmüş alüminanın elektrolizi ile alüminyum üretimine dayanan yöntem, modern yol alüminyum üretimi. O zamandan beri, elektrik mühendisliğinin gelişmesiyle bağlantılı olarak alüminyum üretimi de gelişti. Alümina üretiminin gelişimine önemli bir katkı Rus bilim adamları K. I. Bayer, D. A. Penyakov, A. N. Kuznetsov, E. I. Zhukovsky, A. A. Yakovkin ve diğerleri tarafından yapıldı.

Rusya'daki ilk alüminyum fabrikası 1932'de Volkhov'da inşa edildi. 1939'da SSCB'nin metalurji endüstrisi 47.7 bin ton alüminyum üretti, 2,2 bin ton daha ithal edildi.

Rusya'da, alüminyum üretimindeki asıl tekel, dünya alüminyum pazarının yaklaşık %13'ünü ve alüminanın %16'sını oluşturan JSC Rus Alüminyum'dur.

Dünya boksit rezervleri pratik olarak sınırsızdır, yani talep dinamikleriyle kıyaslanamaz. Mevcut kapasiteler, yılda 44,3 milyon tona kadar birincil alüminyum üretebilir. Ayrıca gelecekte bazı alüminyum uygulamalarının, örneğin kompozit malzemelerin kullanımına yeniden yönlendirilebileceği de dikkate alınmalıdır.

Başvuru

Bir parça alüminyum ve bir Amerikan madeni parası.

Yapısal bir malzeme olarak yaygın olarak kullanılır. Alüminyumun bu kapasitedeki ana avantajları hafiflik, damgalama için süneklik, korozyon direnci (havada, alüminyum anında daha fazla oksidasyonu önleyen güçlü bir Al 2 O 3 filmi ile kaplanır), yüksek ısı iletkenliği, toksik olmamasıdır. Bileşikler. Özellikle bu özellikler, alüminyumu tencere imalatında, gıda endüstrisinde alüminyum folyoda ve paketlemede son derece popüler hale getirmiştir.

Alüminyumun yapısal bir malzeme olarak ana dezavantajı, düşük mukavemetidir, bu nedenle genellikle az miktarda bakır ve magnezyum ile alaşımlanır - duralumin alaşımı.

Alüminyumun elektrik iletkenliği bakırdan sadece 1,7 kat daha az, alüminyum ise yaklaşık 2 kat daha ucuzdur. Bu nedenle, elektrik mühendisliğinde tel üretimi, koruyucuları ve hatta mikroelektronikte çiplerdeki iletkenlerin üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyumun (37 1/ohm) bakıra (63 1/ohm) kıyasla daha düşük elektrik iletkenliği, alüminyum iletkenlerin kesitindeki bir artışla telafi edilir. Alüminyumun elektrik malzemesi olarak dezavantajı, lehimlemeyi zorlaştıran güçlü bir oksit filmidir.

• Özelliklerin kompleksi nedeniyle, termal ekipmanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Alüminyum ve alaşımları, ultra düşük sıcaklıklarda gücü korur. Bu nedenle, kriyojenik teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Düşük maliyet ve biriktirme kolaylığı ile birlikte yüksek yansıtıcılık, alüminyumu ayna yapmak için ideal bir malzeme yapar.
• Gaz oluşturucu bir madde olarak yapı malzemelerinin üretiminde.
• Alüminize, çeliğe ve pistonlu motor valfleri, türbin kanatları, yağ platformları, ısı değişim ekipmanı gibi diğer alaşımlara korozyon ve kireç direnci sağlar ve ayrıca galvanizlemenin yerini alır.
• Hidrojen sülfür üretmek için alüminyum sülfür kullanılır.
• Köpüklü alüminyumu özellikle güçlü ve hafif bir malzeme olarak geliştirmek için araştırmalar devam etmektedir.

restoratör olarak

• Bir termit bileşeni olarak, alüminotermi için karışımlar
• Alüminyum, nadir metalleri oksitlerinden veya halojenürlerinden kurtarmak için kullanılır.

Alüminyum bazlı alaşımlar

Yapısal bir malzeme olarak, genellikle saf alüminyum değil, buna dayalı çeşitli alaşımlar kullanılır.

— Alüminyum-magnezyum alaşımları yüksek korozyon direncine sahiptir ve iyi kaynaklanmıştır; örneğin, yüksek hızlı gemilerin gövdelerini yaparlar.

- Alüminyum-manganez alaşımları birçok yönden alüminyum-magnezyum alaşımlarına benzer.

- Alüminyum-bakır alaşımları (özellikle duralumin) ısıl işlem görebilir, bu da mukavemetlerini büyük ölçüde artırır. Ne yazık ki, ısıl işlem görmüş malzemeler kaynak yapılamaz, bu nedenle uçak parçaları hala perçinlerle bağlanır. Daha yüksek bakır içeriğine sahip bir alaşım, renk olarak altına çok benzer ve bazen ikincisini taklit etmek için kullanılır.

— Alüminyum-silikon alaşımları (silüminler) döküm için en uygun olanlardır. Çeşitli mekanizmaların vakaları genellikle onlardan dökülür.

— Alüminyum bazlı karmaşık alaşımlar: avial.

- Alüminyum 1,2 Kelvin sıcaklıkta süper iletken duruma geçer.

Diğer alaşımlarda katkı maddesi olarak alüminyum

Alüminyum, birçok alaşımın önemli bir bileşenidir. Örneğin alüminyum bronzlarında ana bileşenler bakır ve alüminyumdur. Magnezyum alaşımlarında alüminyum çoğunlukla katkı maddesi olarak kullanılır. Elektrikli ısıtıcılarda spiral üretimi için Fechral (Fe, Cr, Al) kullanılır (diğer alaşımlarla birlikte).

Takı

Alüminyum çok pahalıyken, ondan çeşitli ürünler yapıldı. takı. Onlar için moda, üretimi için yeni teknolojiler ortaya çıktığında hemen geçti ve bu da maliyeti birçok kez düşürdü. Şimdi alüminyum bazen mücevher imalatında kullanılıyor.

cam yapımı

Cam yapımında florür, fosfat ve alüminyum oksit kullanılır.

Gıda endüstrisi

Alüminyum, gıda katkı maddesi E173 olarak tescil edilmiştir.

Roketçilikte alüminyum ve bileşikleri

Alüminyum ve bileşikleri, bipropellant iticilerde yüksek performanslı itici gaz olarak ve katı iticilerde itici olarak kullanılır. Aşağıdaki alüminyum bileşikleri, roket yakıtı olarak en büyük pratik ilgi alanına sahiptir:

— Alüminyum: roket iticilerinde yakıt. Hidrokarbonlarda vb. toz ve süspansiyon şeklinde kullanılır.
— Alüminyum hidrit
- alüminyum boran
— Trimetilalüminyum
— trietilalüminyum
— Tripropilalüminyum

Alüminyum hidritin çeşitli oksitleyicilerle oluşturduğu yakıtların teorik özellikleri.

Dünya kültüründe alüminyum

Şair Andrei Voznesensky, 1959'da alüminyum kullandığı "Sonbahar" şiirini yazdı. sanatsal görüntü:
... Ve pencerenin dışında genç kırağıda
alüminyum alanlar yalan ...

Viktor Tsoi, "Aluminum Cucumbers" şarkısını nakaratla yazdı:
Alüminyum salatalık dikimi
Bir tuval alanında
alüminyum salatalık ekiyorum
Bir tuval alanında

toksisite

Hafif bir toksik etkiye sahiptir, ancak birçok suda çözünür inorganik alüminyum bileşiği çözünmüş halde kalır. uzun zaman ve içme suyu yoluyla insanlar ve sıcak kanlı hayvanlar üzerinde zararlı etkileri olabilir. En zehirli olanları klorürler, nitratlar, asetatlar, sülfatlar, vs.'dir. İnsanlar için, aşağıdaki alüminyum bileşikleri dozları (mg/kg vücut ağırlığı) yutulduğunda toksik bir etkiye sahiptir: alüminyum asetat - 0.2-0.4; alüminyum hidroksit - 3.7-7.3; alüminyum şap - 2.9. Öncelikle hareket eder gergin sistem(sinir dokusunda birikir ve merkezi sinir sistemi fonksiyonunda ciddi bozukluklara yol açar). Bununla birlikte, alüminyumun nörotoksik özelliği, metalin insan vücudunda birikmesi, atılım mekanizması tarafından engellendiğinden, 1960'ların ortalarından beri incelenmiştir. Normal koşullar altında, günde 15 mg'a kadar element idrarla atılabilir. Buna göre, en büyük olumsuz etki, böbrek boşaltım fonksiyonu bozulmuş kişilerde görülür.

Ek Bilgiler

— Alüminyum hidroksit
— Alüminyum hakkında ansiklopedi
– Alüminyum bileşikleri
— Uluslararası Alüminyum Enstitüsü

Alüminyum, Al (13)

Alüminyum içeren bağlayıcılar eski zamanlardan beri bilinmektedir. Ancak, özellikle Pliny'nin bahsettiği şap (Latin Alümen veya Alumin, Alman Alaun) altında, antik çağda ve Orta Çağ'da çeşitli maddeler anlaşılmıştır. Roeland'ın Simya Sözlüğü'nde Alümen kelimesi, çeşitli tanımların eklenmesiyle 34 anlamda verilmiştir. Özellikle, antimon, Alümen alafuri - alkali tuz, Alümen Alcori - nitrum veya alkali şap, Alümen kreptum - iyi şarabın tartarı (tartar), Alümen fascioli - alkali, Alümen odig - amonyak, Alümen scoriole - alçıtaşı vb. , iyi bilinen "Basit Eczacı Ürünleri Sözlüğü" (1716) 'nin yazarı, ayrıca şap çeşitlerinin geniş bir listesini verir.

18. yüzyıla kadar alüminyum bileşikleri (alum ve oksit) benzerlerinden ayırt edilememiştir. dış görünüş bağlantılar. Lemery şapı şöyle tanımlıyor: “1754 yılında r. Marggraf, alum çözeltisinden (alkali etkisi ile) "alüminli toprak" (Alaunerde) olarak adlandırdığı bir alüminyum oksit çökeltisini ayırdı ve diğer topraklardan farkını belirledi. Yakında şap toprağı alümina (Alümina veya Alümina) olarak adlandırıldı. 1782'de Lavoisier, alüminanın bilinmeyen bir elementin oksidi olduğunu öne sürdü. "Basit Cisimler Tablosu"nda Lavoisier, alüminayı "basit cisimler, tuz oluşturan, dünyevi" arasına yerleştirdi. Alümina isminin eş anlamlıları burada da verilmiştir: argile, alum. toprak, şap tabanı. Lemery'nin sözlüğünde belirttiği gibi argyla veya argilla kelimesi Yunancadan gelir. çömlek kili. Dalton onun yeni sistem of Chemical Philosophy”, alümina için özel bir işaret verir ve şap için karmaşık bir yapısal (!) formül verir.

Galvanik elektrik yoluyla alkali metallerin keşfinden sonra Davy ve Berzelius, alüminyum metalini alüminadan aynı şekilde izole etmeye çalıştılar. Sorun sadece 1825'te Danimarkalı fizikçi Oersted tarafından çözüldü. kimyasal yollarla. Kloru, sıcak bir alümina ve kömür karışımından geçirdi ve elde edilen susuz alüminyum klorür, potasyum amalgam ile ısıtıldı. Oersted, civanın buharlaşmasından sonra, kalay görünümüne benzer bir metal elde edildiğini yazıyor. Son olarak, 1827'de Wehler metalik alüminyumu daha fazla izole etti. etkili yol- susuz alüminyum klorürün potasyum metal ile ısıtılması.

1807 civarında, alüminanın elektrolizini gerçekleştirmeye çalışan Davy, içinde olduğu varsayılan metale alüminyum (Alüminyum) veya alüminyum (Alüminyum) adını verdi. Soyadı o zamandan beri ABD'de alıştı, İngiltere ve diğer ülkelerde daha sonra aynı Davy tarafından önerilen alüminyum (Alüminyum) adı kabul edildi. Tüm bu isimlerin, antik çağlardan başlayarak çeşitli yazarların kanıtlarına dayanarak, kökeni hakkında farklı görüşlerin bulunduğu Latince alum (Alümen) kelimesinden geldiği oldukça açıktır.

A. M. Vasiliev, bu kelimenin belirsiz kökenine dikkat çekerek, belirli bir Isidore'nin (belli ki, 560 - 636'da yaşayan bir piskopos, özellikle etimolojik araştırmalarla uğraşan bir ansiklopedist olan Sevillalı Isidore) görüşünü aktarır: “Alümen, lümen denir, bu nedenle boyama sırasında eklendiğinde boyalara nasıl lümen (ışık, parlaklık) verir. Ancak bu açıklama, çok eski olmasına rağmen, alümen kelimesinin tam da böyle bir kökene sahip olduğunu kanıtlamaz. Burada sadece rastgele bir totoloji oldukça mümkündür. Lemery (1716), alümen kelimesinin, tuzluluk anlamına gelen Yunanca (halmi) ile ilişkili olduğuna işaret eder. salamura, tuzlu su vb.

19. yüzyılın ilk on yıllarında Rus alüminyum isimleri. oldukça çeşitli. Bu dönemin kimya kitaplarının yazarlarının her biri, açıkçası, kendi adını sunmaya çalıştı. Zakharov, alüminyum alümina (1810), Giese - alumium (1813), Strakhov - alum (1825), Iovsky - kil içeriği, Shcheglov - alümina (1830) diyor. Dvigubsky Mağazasında (1822-1830), alümina alümina, alümina, alümina (örneğin fosforik asit alümina) ve metale alüminyum ve alüminyum (1824) denir. Hess, The Foundations of Pure Chemistry'nin (1831) ilk baskısında alümina (Alüminyum) ve beşinci baskıda (1840) - killer adını kullanır. Bununla birlikte, alümina terimi temelinde, örneğin alümina sülfat gibi tuzların adlarını oluşturur. Mendeleev, Fundamentals of Chemistry'nin (1871) ilk baskısında alüminyum ve kil isimlerini kullanır, sonraki baskılarda kil kelimesi artık bulunmaz.

Alüminyum, bilinenler arasında doğada en yüksek içeriğe sahip metaldir. Kullanımının geç başlaması, yüksek bir kimyasal aktiviteye sahip olduğu için yer kabuğunda sadece çeşitli kimyasal bileşiklerin bir parçası olarak bulunmasından kaynaklanmaktadır. Saf metalin geri kazanılması, yalnızca metal madenciliği teknolojilerinin geliştirilmesiyle üstesinden gelinmesi mümkün olan bir takım zorluklarla ilişkilidir.

Saf alüminyum, yumuşak, dövülebilir gümüş-beyaz bir metaldir. Bu, ayrıca çeşitli işleme, damgalama, haddeleme, döküm işlemlerine iyi uyum sağlayan en hafif metallerden biridir. Açık havada, daha fazla oksidasyona karşı koyan ince ve dayanıklı bir oksit film ile neredeyse anında kaplanır.

Alüminyumun yumuşaklık, damgalama için esneklik, işleme kolaylığı gibi mekanik özellikleri birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle sıklıkla alüminyum, diğer metallerle alaşımlarda kullanılır.

Alüminyum alaşımlarının fiziksel ve kimyasal özellikleri, mukavemet özelliklerinden ödün vermeden yapının toplam ağırlığını azaltan yapısal malzemeler olarak yaygın şekilde kullanılmasına yol açmıştır.

Fiziksel özellikler

Alüminyumun herhangi bir benzersiz fiziksel özelliği yoktur, ancak bunların kombinasyonu metali en çok arananlardan biri yapar.

Mohs ölçeğinde saf alüminyumun sertliği, çoğu metalden önemli ölçüde daha düşük olan üçtür. Bu gerçek, pratik olarak saf metal kullanımının önündeki tek engeldir.

Alüminyumun fiziksel özellikleri tablosunu dikkatlice düşünürseniz, aşağıdaki gibi nitelikleri vurgulayabilirsiniz:

• Düşük yoğunluk (2,7 g / cm3);
• Yüksek plastisite;
• Düşük elektrik direnci (0.027 Ohm mm 2 /m);
• Yüksek ısı iletkenliği (203,5 W/(m K));
• Yüksek ışık yansıtma;
• Düşük erime noktası (660°C).

Alüminyumun yüksek süneklik gibi fiziksel özellikleri, düşük sıcaklık erime, mükemmel döküm nitelikleri, bu metalin saf haliyle ve en karmaşık konfigürasyondaki ürünlerin üretimi için buna dayalı alaşımların bileşiminde kullanılmasına izin verir.

Aynı zamanda, ultra düşük sıcaklıklara soğutulduğunda kırılganlığı artmayan birkaç metalden biridir. Bu özellik, kriyojenik teknoloji ve ekipmanların yapısal elemanlarında uygulama alanlarından birini belirlemiştir.

Alüminyum bazlı alaşımlar, bazı çelik kalitelerinin mukavemetine kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir mukavemete sahiptir. En yaygın olanları magnezyum, bakır ve manganez - duralumin alaşımları ve silikon - silumin ilaveli alaşımlardır. İlk grup, yüksek mukavemet ve sonuncusu en iyi döküm kalitelerinden biri ile ayırt edilir.

Düşük erime sıcaklığı, alüminyum ve alaşımlarına dayalı yapı malzemelerinin üretiminde üretim maliyetlerini ve teknolojik süreçlerin maliyetini düşürür.

Aynaların imalatı için, gümüş ile karşılaştırılabilir yüksek yansıma katsayısı, alüminyum filmlerin çeşitli yatak yüzeyleri (plastik, metal, cam) üzerinde vakumla biriktirilmesinin kolaylığı ve üretilebilirliği gibi nitelikler kullanılır.

Alüminyum eritirken ve döküm yaparken Özel dikkat eriyiğin hidrojeni emme yeteneğini ifade eder. Kimyasal seviyeye hiçbir etkisi olmayan hidrojen, eriyiğin katılaşması sırasında mikroskobik gözeneklerin oluşması nedeniyle yoğunluk ve mukavemette azalmaya katkıda bulunur.

Düşük yoğunlukları ve düşük elektrik dirençleri (bakırdan biraz daha yüksek) nedeniyle, saf alüminyum teller öncelikle elektrik hatlarında elektriğin iletiminde, elektrik mühendisliğindeki tüm akım ve voltaj aralığında, bakır güç ve sargıya alternatif olarak kullanılır. teller. Bakırın direnci biraz daha azdır, bu nedenle alüminyum teller daha büyük bir kesitle kullanılmalıdır, ancak ürünün nihai kütlesi ve maliyeti birkaç kat daha azdır. Tek sınırlama, alüminyumun biraz daha düşük mukavemeti ve yüzeydeki oksit film nedeniyle lehimlemeye karşı yüksek dirençtir. Bakır gibi bir metalle temas halinde güçlü bir elektrokimyasal potansiyelin varlığı büyük bir rol oynar. Sonuç olarak, bakır ve alüminyum arasındaki mekanik temas yerinde yüksek elektrik direncine sahip güçlü bir oksit filmi oluşur. Bu fenomen, iletkenlerin erimesine kadar bağlantının ısınmasına yol açar. Elektrik mühendisliğinde alüminyum kullanımı için katı kısıtlamalar ve öneriler vardır.

Yüksek süneklik, yüksek kapasiteli kapasitörlerin üretiminde kullanılan ince folyo üretimini mümkün kılar.

Alüminyum ve alaşımlarının hafifliği, havacılık endüstrisinde, taşıyıcı yapılardan dış kaplama elemanlarına, alet ve ekipman kasalarına kadar çoğu uçak yapısal elemanının imalatında kullanıldığında temel hale geldi.

Kimyasal özellikler

Oldukça reaktif bir metal olan alüminyum, korozyona aktif olarak direnir. Bunun nedeni, oksijenin etkisi altında dış yüzeyinde çok güçlü bir oksit filminin oluşmasıdır.

Güçlü bir oksit filmi, yüzeyi nitrik ve sülfürik gibi güçlü asitlerden bile iyi korur. Bu kalite, konsantre nitrik asidin taşınması için kimya ve endüstride dağıtım bulmuştur.

Film, yüzeyde bir amalgam oluştuğunda, ısıtıldığında veya cıva ile temas ettiğinde yüksek oranda seyreltilmiş nitrik asit, alkaliler ile yok edilebilir. Bu durumlarda oksit film koruyucu bir faktör değildir ve alüminyum asitler, alkaliler ve oksitleyici maddelerle aktif olarak etkileşime girer. Oksit film ayrıca halojenlerin (klor, brom) mevcudiyetinde kolayca yok edilir. Bu nedenle, hidroklorik asit HC1, her koşulda alüminyum ile iyi etkileşime girer.

Alüminyumun kimyasal özellikleri metalin saflığına bağlıdır. Bazı metallerin, özellikle manganezin alaşım katkı maddelerinin bileşiminin kullanılması, koruyucu filmin mukavemetini arttırmayı mümkün kılar, böylece alüminyumun korozyon direncini arttırır. Nikel ve demir gibi bazı metaller, korozyon direncinin azalmasına katkıda bulunur, ancak alaşımların ısı direncini arttırır.

Alüminyum ürünlerin yüzeyindeki oksit filmi, kaynak sırasında olumsuz bir rol oynar. Kaynak sırasında erimiş metal havuzunun ani oksidasyonu, alümina çok yüksek bir etkiye sahip olduğundan kaynak oluşumuna izin vermez. Yüksek sıcaklık erime. Alüminyum kaynağı için, tüketilmeyen elektrotlu (tungsten) özel kaynak makineleri kullanılır. İşlemin kendisi, inert bir gaz ortamında gerçekleştirilir - argon. Oksidasyon işleminin yokluğunda kaynak dikişi güçlü, monolitiktir. Alaşımlardaki bazı alaşım katkı maddeleri, alüminyumun kaynak özelliklerini daha da iyileştirir.

Saf alüminyum pratik olarak toksik bileşikler oluşturmaz, bu nedenle gıda endüstrisinde mutfak eşyaları, gıda ambalajları ve içecek kapları üretiminde aktif olarak kullanılmaktadır. Sadece bazı inorganik bileşikler olumsuz bir etkiye sahip olabilir. Çalışmalar ayrıca alüminyumun canlıların metabolizmasında kullanılmadığını, yaşamdaki rolünün ihmal edilebilir olduğunu ortaya koymuştur.