Alüminyum hangi asitle reaksiyona girmez? alüminyum nedir

Alüminyum ilk kez 19. yüzyılın başında elde edildi. Bu fizikçi Hans Oersted tarafından yapıldı. Deneyini potasyum amalgam, alüminyum klorür ve.

Bu arada, bu gümüşi malzemenin adı Latince "alum" kelimesinden gelir, çünkü bu element onlardan çıkarılır.

şap

Şap, bileşiminde sülfürik asit tuzlarını birleştiren doğal metal bazlı bir mineraldir.

Eskiden düşünülürdü değerli metal ve altından çok daha pahalıya mal olur. Bu, metalin safsızlıklardan ayrılmasının oldukça zor olduğu gerçeğiyle açıklandı. Bu yüzden sadece zengin ve nüfuzlu insanlar alüminyum takıları karşılayabilirdi.


japon alüminyum dekorasyon

Ancak 1886'da Charles Hall, endüstriyel ölçekte alüminyum madenciliği için bu metalin maliyetini önemli ölçüde azaltan ve metalurjik üretimde kullanılmasına izin veren bir yöntem buldu. Endüstriyel yöntem, içinde alüminyum oksitin çözüldüğü bir kriyolit eriyiğinin elektrolizinden oluşuyordu.

Alüminyum çok popüler bir metaldir, çünkü bir kişinin günlük hayatta kullandığı birçok şey ondan yapılır.

Alüminyum uygulaması

Alüminyum, dövülebilirliği ve hafifliği ile korozyona karşı direnci nedeniyle modern endüstride değerli bir metaldir. Alüminyum sadece mutfak eşyaları için değil, otomobil ve uçak yapımında da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca alüminyum, teneke kutu gibi gereksiz alüminyum öğeleri eriterek süresiz olarak kullanılabildiği için en ucuz ve ekonomik malzemelerden biridir.


alüminyum kutular

Metalik alüminyum güvenlidir, ancak bileşikleri insanlar ve hayvanlar (özellikle alüminyum klorür, asetat ve alüminyum sülfat) için toksik olabilir.

Alüminyumun fiziksel özellikleri

Alüminyum, çoğu metalle, özellikle bakır ve silikonla alaşım oluşturabilen oldukça hafif, gümüşi bir metaldir. Aynı zamanda çok plastiktir, kolayca ince bir levha veya folyoya dönüştürülebilir. Alüminyumun erime noktası = 660 °C ve kaynama noktası 2470 °C'dir.

Alüminyumun kimyasal özellikleri

Oda sıcaklığında metal, onu korozyondan koruyan güçlü bir Al₂O₃ alüminyum oksit filmi ile kaplanır.

Alüminyum, kendisini koruyan oksit filmi nedeniyle oksitleyici maddelerle pratik olarak reaksiyona girmez. Bununla birlikte, metalin aktif indirgeyici özellikler sergilemesi için kolayca yok edilebilir. Alüminyum oksit filmi bir alkali, asit çözeltisi veya eriyiği ile veya cıva klorür yardımıyla yok etmek mümkündür.

Alüminyum, indirgeme özellikleri nedeniyle endüstride - diğer metallerin üretimi için - uygulama bulmuştur. Bu işleme alüminotermi denir. Alüminyumun bu özelliği diğer metallerin oksitleri ile etkileşim içindedir.


Demir oksit içeren alüminotermik reaksiyon (III)

Örneğin, krom oksit ile reaksiyonu düşünün:

Cr₂O₃ + Al = Al₂O₃ + Cr.

Alüminyum basit maddelerle iyi reaksiyona girer. Örneğin, halojenlerle (flor hariç), alüminyum, alüminyum iyodür, klorür veya alüminyum bromür oluşturabilir:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Flor, kükürt, azot, karbon vb. gibi diğer metal olmayan maddelerle. alüminyum sadece ısıtıldığında reaksiyona girebilir.

Gümüş metal ayrıca karmaşık kimyasallarla reaksiyona girer. Örneğin alkalilerle alüminatlar, yani kağıt ve tekstil endüstrilerinde aktif olarak kullanılan kompleks bileşikler oluşturur. Ayrıca, alüminyum hidroksit olarak reaksiyona girer.

Al(OH)₃ + NaOH = Na),

ve metalik alüminyum veya alüminyum oksit:

2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na + ЗН₂.

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na

Agresif asitlerle (örneğin, sülfürik ve hidroklorik ile), alüminyum tutuşmadan oldukça sakin bir şekilde reaksiyona girer.

Bir metal parçasını hidroklorik aside indirirseniz, yavaş bir reaksiyon başlar - ilk başta oksit filmi çözülür - ancak daha sonra hızlanır. Alüminyum, iki dakika boyunca cıva salınımı ile hidroklorik asitte çözünür ve ardından iyice durulayın. Sonuç, bir cıva ve alüminyum alaşımı olan bir amalgamdır:

3HgCI₂ + 2Al = 2AlCI₃ + 3Hg

Ayrıca metal yüzeyinde tutulmaz. Şimdi, saflaştırılmış metali suya indirerek, hidrojenin evrimi ve alüminyum hidroksit oluşumunun eşlik ettiği yavaş bir reaksiyon gözlemlenebilir:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂.

Gezegendeki en yaygın elementlerden biri alüminyumdur. Alüminyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri endüstride kullanılmaktadır. Bu metal hakkında bilmeniz gereken her şeyi yazımızda bulacaksınız.

atomun yapısı

Alüminyum, periyodik tablonun 13. elementidir. O üçüncü periyotta, III grup, ana alt grup.

Alüminyumun özellikleri ve kullanım alanları elektronik yapısı ile ilgilidir. Alüminyum atomunun pozitif yüklü bir çekirdeği (+13) ve üç enerji seviyesinde bulunan 13 negatif yüklü elektronu vardır. Bir atomun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1'dir.

Sabit değerlik III'ü belirleyen dış enerji seviyesinde üç elektron vardır. Maddelerle reaksiyonlarda, alüminyum uyarılmış bir duruma girer ve kovalent bağlar oluşturarak üç elektronu da bağışlayabilir. Diğer aktif metaller gibi alüminyum da güçlü bir indirgeyici ajandır.

Pirinç. 1. Alüminyum atomunun yapısı.

Alüminyum, amfoterik oksitler ve hidroksitler oluşturan amfoterik bir metaldir. Koşullara bağlı olarak, bileşikler asidik veya bazik özellikler sergiler.

Fiziksel tanım

Alüminyum şunları içerir:

  • hafiflik (yoğunluk 2,7 g / cm3);
  • Gümüş grisi;
  • yüksek elektriksel iletkenlik;
  • dövülebilirlik;
  • plastisite;
  • erime noktası - 658°C;
  • kaynama noktası - 2518.8 ° C

Teneke kaplar, folyo, tel, alaşımlar metalden yapılır. Alüminyum, mikro devrelerin, aynaların ve kompozit malzemelerin imalatında kullanılır.

Pirinç. 2. Teneke kaplar.

Alüminyum paramanyetiktir. Metal, yalnızca bir manyetik alan varlığında bir mıknatıs tarafından çekilir.

Kimyasal özellikler

Havada, alüminyum hızla oksitlenir ve bir oksit film ile kaplanır. Metali korozyondan korur ve ayrıca konsantre asitlerle (nitrik, sülfürik) etkileşimi önler. Bu nedenle asitler alüminyum kaplarda depolanır ve taşınır.

Normal koşullar altında, alüminyum ile reaksiyonlar ancak oksit filminin çıkarılmasından sonra mümkündür. Çoğu reaksiyon şu anda gerçekleşir: yüksek sıcaklıklar.

Elementin ana kimyasal özellikleri tabloda açıklanmıştır.

Reaksiyon

Tanım

denklem

oksijen ile

Isı salınımı ile yüksek sıcaklıklarda yanar

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Metal olmayan

200°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kükürt ile, 500°C'de fosforla, 800°C'de nitrojen ile, 2000°C'de karbon ile etkileşime girer.

2Al + 3S → Al 2S 3 ;

Al + P → AlP;

2Al + N2 → 2AlN;

4Al + 3C → Al 4C 3

halojenler ile

Normal koşullar altında iyot ile reaksiyona girer - bir katalizör (su) varlığında ısıtıldığında

2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3 ;

2Al + 3I 2 → 2AlI 3 ;

2Al + 3Br 2 → 2AlBr 3

asitler ile

Normal koşullar altında seyreltik asitlerle, ısıtıldığında konsantre asitlerle reaksiyona girer

2Al + 3H 2 SO 4 (dil.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2;

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

alkaliler ile

Sulu alkali çözeltileriyle ve kaynaştığında reaksiyona girer

2Al + 2NaOH + 10H20 → 2Na + 3H2;

2Al + 6KOH → 2KAIO 2 + 2K 2 O + 3H 2

oksitler ile

Daha az reaktif metallerin yerini alır

2Al + Fe 2 O 3 → 2Fe + Al 2 O 3

Alüminyum doğrudan hidrojen ile reaksiyona girmez. Oksit filmin çıkarılmasından sonra su ile reaksiyon mümkündür.

Pirinç. 3. Alüminyumun su ile reaksiyonu.

Ne öğrendik?

Alüminyum, sabit değerlikli amfoterik aktif bir metaldir. Düşük yoğunluğa, yüksek elektrik iletkenliğine, plastisiteye sahiptir. Sadece bir manyetik alanın varlığında bir mıknatıs tarafından çekilir. Alüminyum oksijenle reaksiyona girerek su, konsantre nitrik ve sülfürik asitlerle reaksiyonları önleyen koruyucu bir film oluşturur. Isıtıldığında, normal koşullar altında metal olmayanlar ve konsantre asitlerle - halojenler ve seyreltik asitlerle etkileşime girer. Oksitlerde daha az aktif metallerin yerini alır. Hidrojen ile reaksiyona girmez.

Konu testi

Rapor Değerlendirmesi

Ortalama puanı: 4.3. Alınan toplam puan: 73.

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.

ile etkileşime girdiğinde deniz suyu saf alüminyum paslanmaya başlar çünkü. çözünmüş tuzlara duyarlıdır. Deniz suyunda alüminyumdan yararlanmak için, bileşimine az miktarda magnezyum ve silikon eklenir. Alüminyum ve alaşımlarının deniz suyuna maruz kaldıklarında korozyon direnci, 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.

1. H2 ile etkileşime girmez.

2. Oksit film çıkarılırsa, aktif metal hemen hemen tüm metal olmayanlarla ısıtmadan nasıl reaksiyona girer.

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3

Al + P → AlP

3. H 2 O ile reaksiyona girer:

Alüminyum, oksijene yüksek afinitesi olan aktif bir metaldir. Havada koruyucu bir oksit film ile kaplanmıştır. Film yok edilirse, alüminyum aktif olarak su ile etkileşime girer.

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

4. Seyreltik asitlerle:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

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

Konsantre HNO3 ve H2S04 ile normal koşullar altında reaksiyona girmez, sadece ısıtıldığında reaksiyona girer.

5. Alkalilerle:

2Al + 2NaOH 2NaAlO 2 + 3H 2

Alüminyum, sulu alkali çözeltileri ile kompleksler oluşturur:

2Al + 2NaOH + 10 H20 = 2Na + - + 3H2

veya Na,

Na 3 , Na 2- hidroksoalüminatlar. Ürün alkali konsantrasyonuna bağlıdır.

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Al 2 O 3 (alümina) doğada korindon minerali (elmas sertliğine yakın) şeklinde bulunur. Taşlar yakut ve safir - ayrıca demir, krom safsızlıkları ile renklendirilmiş Al 2 O 3

Alüminyum oksit- amfoterik. Alkalilerle kaynaştırıldığında, metaalüminyum asit HAIO2 tuzları elde edilir. Örneğin:

Ayrıca asitlerle etkileşime girer.

beyaz jelatinli çökelti alüminyum hidroksit asitlerde çözünür

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl3 + 3H20,

ve aşırı alkali çözeltilerde amfoterik sergiler

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

Alkalilerle kaynaştığında, alüminyum hidroksit metaalüminyum veya ortoalüminyum asitlerinin tuzlarını oluşturur.

Al (OH) 3 Al 2 O 3 + H 2 O

Alüminyum tuzları yüksek oranda hidrolizedir. Alüminyum tuzları ve zayıf asitler bazik tuzlara dönüştürülür veya tam hidrolize uğrar:

AlCl 3 + HOH ↔ AlOHCl 2 + HCl

Al +3 + HOH ↔ AlOH +2 + H + pH>7 aşama I'den geçer, ancak ısıtıldığında aşama II'den de geçebilir.

AlOHCl 2 + HOH ↔ Al(OH) 2Cl + HCl

AlOH +2 + HOH ↔ Al(OH) 2 + + H +

Kaynama sırasında evre III de meydana gelebilir.

Al(OH) 2Cl + HOH ↔ Al(OH) 3 + HCl

Al(OH) 2 + + HOH ↔ Al(OH) 3 + H +

Alüminyum tuzları yüksek oranda çözünür.

AlCl 3 - alüminyum klorür, yağ arıtma ve çeşitli organik sentezlerde bir katalizördür.

Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O - alüminyum sülfat, hidroliz sırasında oluşan Al (OH) 3 tarafından yakalanan kolloidal parçacıklardan ve sertlikte bir azalmadan suyu arıtmak için kullanılır.

Al 2 (SO 4) 3 + Ca (HCO 3) 2 \u003d Al (OH) 3 + CO2 + CaSO 4 ↓

Deri endüstrisinde, pamuklu kumaşları ufalarken mordan görevi görür - KAl (SO 4) 2 × 12H 2 O - potasyum-alüminyum sülfat (potasyum şap).

Alüminyumun ana uygulaması, ona dayalı alaşımların üretimidir. Duralumin, alüminyum, bakır, magnezyum ve manganez alaşımıdır.

Silumin - alüminyum ve silikon.

Ana avantajları, düşük yoğunluklu, atmosferik korozyona karşı tatmin edici dirençtir. Yapay dünya uydularının ve uzay gemilerinin gövdeleri alüminyum alaşımlarından yapılmıştır.

Alüminyum, metal eritmede (alüminotermi) indirgeyici madde olarak kullanılır.

Cr 2 O 3 + 2 Al t \u003d 2Cr + Al 2 O 3.

Ayrıca termit olarak adlandırılan metal ürünlerin (alüminyum ve demir oksit Fe 3 O 4 karışımı) termit kaynağında kullanılır ve yaklaşık 3000 °C sıcaklık verir.

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 kristal bir maddedir Beyaz renk pasif kimyasal özelliklere sahip olan ve hemen hemen başka hiçbir element veya bileşik ile reaksiyona girmeyen.

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 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.

olarak kullanılır Gıda katkı maddesi E-520

alüminyum karbür

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

4 A l + 3 C ⟶ A l 4 C 3 (\displaystyle (\mathsf (4Al+3C\longrightarrow Al_(4)C_) Teknik kalsiyum karbürün karışımında az miktarda alüminyum karbür normdur. Alüminyumun elektrolitik üretiminde bu bileşik grafit elektrotlarda korozyon ürünü olarak elde edilir. Karbonun alüminyum oksit ile reaksiyonundan 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 şunlar vardır: 1) oktahedral çeşitler, Lafta. dikenler - Mg (soy spinel), Zn (ganit veya çinko spinel), vb. ve 2) eşkenar dörtgen çeşitler - 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.