Alumiinikuvioiden. Alumiini: yleisiä ominaisuuksia

Jokainen alkuaine voidaan tarkastella kannalta kolmen tieteiden: fysiikan, kemian ja biologian. Tässä artikkelissa pyrimme mahdollisimman tarkasti luonnehtia alumiinia. Tämä elementti, joka on kolmannessa ryhmässä ja kolmannen jakson mukaan jaksollisen. Alumiini - metalli, jonka keskimääräinen reaktiivisuus. Lisäksi on mahdollista tarkkailla yhteyksiä amfoteerisiä ominaisuuksia. Alumiini atomipaino kaksikymmentäkuusi grammaa per mooli.

Fyysiset ominaisuudet alumiini

Normaaliolosuhteissa se on kiinteä. alumiini kaava on hyvin yksinkertainen. Se koostuu atomeista (ei yhdistää molekyylin), jotka on kohdistettu avulla kidehilan, että kiinteä aine. alumiini väri - hopea-valkoinen. Lisäksi sillä on metallinhohde sekä muita aineita tämän ryhmän. Väri metallia käytetään teollisuudessa, voi olla erilainen johtuen epäpuhtauksien läsnäolo lejeeringissä. Tämä on melko kevyt metallia. Sen tiheys on yhtä suuri 2,7 g / cm3, eli se on noin kolme kertaa kevyempi kuin rautaa. Tämän hän voi antaa tavalla, paitsi että magnesiumia, joka on entistä helpompi kyseisen metallin. Kovuus alumiini on varsin alhainen. Siinä hän antaa useimmat metallit. alumiini kovuus on vain kaksi Mohsin asteikolla. Näin ollen, sen vahvistuksen perusteella metalliseosten lisättiin kovemmin.

alumiini sulaminen tapahtuu lämpötilassa vain 660 astetta. Ja se alkaa kiehua, kun kuumennettu lämpötilaan kahden tuhannen neljä sata viisikymmentä-kahteen asteeseen. Tämä on erittäin sitkeä ja sulava metalli. Tässä fyysinen ominaisuus alumiini päät. Mutta on huomattava, että aktiivinen metalli on paras, kun kuparia ja hopeaa johtavuus.

Esiintyvyys luonnossa

Alumiini tekniset Äsken katsoi, varsin yleinen ympäristössä. Se voidaan nähdä koostumuksessa monia mineraaleja. Alumiini elementti - neljänneksi yleisimpiä luonnossa. Hänen massaosuus on maankuoren on lähes yhdeksän prosenttia. Suuret mineraalit ovat läsnä koostumuksessa sen atomeista on bauksiitti, alumiinioksidi, kryoliittia. Ensimmäinen - kalliomuodostumaan, joka koostuu rauta- oksidien, piin ja metallin kyseessä, myös veden rakenteen molekyylien läsnä. Se on ei-yhtenäinen väritys: harmaa fragmentit, punaruskea tai muita värejä, jotka riippuvat läsnä eri epäpuhtauksia. Kolmestakymmenestä kuusikymmentä prosenttia rodun - alumiini, jonka kuvia on nähtävissä yllä. Se on myös hyvin luonnossa yleinen mineraali on alumiinioksidi.

Tämä alumiinioksidia. Sen kemiallinen kaava - Al2O3. Hän voi olla punainen, keltainen, sininen tai ruskea. Sen kovuus Mohsin asteikolla on yhdeksän yksikköä. Lajikkeiden korundi ovat merkittäviä safiiria ja rubiineja, leicosapphires ja padparadzha (keltainen safiiri).

Kryoliittia - mineraali, jolla on monimutkaisempi kemiallinen kaava. Se koostuu fluoridit alumiini ja natrium - AlF3 • 3NaF. Näyttää siltä, värittömiä tai gray stone, on alhainen kovuus - kaikki kolme Mohsin asteikolla. Nykymaailmassa se syntetisoidaan keinotekoisesti laboratoriossa. Sitä käytetään metallurgian.

Lisäksi alumiini voidaan löytää luonnossa osana savea, jotka ovat pääkomponentteja piin ja oksidien liittyvän metallin vesimolekyylejä. Lisäksi, kemiallinen elementti voidaan havaita koostumuksessa nefeliini, kemiallinen kaava on seuraava: KNa3 [AlSiO4] 4.

vastaanotto

alumiini huomioon ominaisuudet tarjoaa menetelmiä sen synteesiä. On olemassa useita menetelmiä. Tuotanto alumiinin ensimmäisen menetelmän tapahtuu kolmessa vaiheessa. Viimeisessä näistä on menettely elektrolyysin katodilla ja hiili anodi. Suorittamiseksi tällainen prosessi edellyttää, että alumiinioksidi, ja apuaineita, kuten kryoliittia (kaava - Na3AlF6) ja kalsiumfluoridi (CaF2). Jotta esiintyä hajoamisen liuenneen alumiinioksidin, se on tarpeen sulan kryoliitin ja kalsiumfluoridia on kuumennettu vähintään yhdeksän sata viisikymmentä astetta, ja sitten läpi virtaa näiden aineiden kahdeksankymmentätuhatta ampeeria ja jännite viisi- kahdeksan volttia. Näin ollen, koska prosessi laskeutua alumiinikatodilevyn, ja happi molekyylit kerätään anodin, joka puolestaan hapetetaan anodi ja muuntaa sen hiilidioksidiksi. Ennen Tämän toteuttamiseksi bauksiittia, joka muodossa alumiinioksidin uutetaan, ennalta puhdistetaan epäpuhtauksista, ja kulkee kuivausmenetelmään.

Alumiinin tuotanto Edellä kuvatulla menetelmällä on hyvin yleinen metallurgia. On myös menetelmä, keksittiin vuonna 1827 F. Wohler. Se on se, että alumiini voidaan uuttaa kemiallisen reaktion välillä sen kloridi ja kalium. Suorittaa tällainen prosessi voi luoda vain muodossa erityisolosuhteet erittäin korkean lämpötilan ja alipaineen. Näin ollen, yksi mooli kloridi ja yhtä suuri tilavuus kalium, voidaan valmistaa yksi mooli alumiinioksidin ja kolme moolia kaliumkloridia sivutuotteena. Tämä reaktio voidaan ilmaista, koska tämä yhtälö: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Tämä menetelmä ei ole saavuttanut paljon suosiota teollisuudessa.

alumiini ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kemian

Kuten jo edellä mainittiin, se on yksinkertainen aine, joka koostuu atomeista, joita ei ole järjestetty molekyylissä. Vastaavia rakenteita on muodostettu lähes kaikki metallit. Alumiini on suhteellisen suuri reaktiivisuus ja vahva vähentää ominaisuuksia. Kemiallinen luonnehdinta alumiini aloitetaan kuvaus sen reaktioita muut yksinkertaiset aineen, kuten kuvataan edelleen vuorovaikutusta monimutkaisia epäorgaanisia yhdisteitä.

Alumiini ja yksinkertaisia aineita

Näitä ovat pääasiallisesti happi - yleisin yhdiste maapallolla. Hänen kaksikymmentäyksi prosenttia maapallon ilmakehää muodostuu. Reaktio aineen minkä tahansa muun tunnetaan hapetus, tai polttamalla. Sitä esiintyy yleensä korkeissa lämpötiloissa. Mutta jos kyseessä on alumiini voi hapettumisen normaaleissa käyttöolosuhteissa - näin muodostettu oksidikalvo. Jos aktiivinen metalli on murskattu, se palaa, mikä siten vapauttaa suuria määriä energiaa lämpönä. Suorittamiseksi välinen reaktio alumiinin ja hapen tarvitsevat näitä komponentteja moolisuhteessa 4: 3, jolloin kaksi osaa saada oksidi.

Tämä kemiallinen reaktio on ilmaistu seuraavalla yhtälöllä: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Lisäksi alumiini voi reagoida halogeeneja, jotka ovat fluori, jodi, bromi ja kloori. Nimet nämä prosessit tulee vastaavasta halogeeni fluoraus, jodaus, bromaus ja klooraus. Tämä on tyypillinen kytkentäreaktion.

Esimerkiksi, me alumiinisulfaatin reagoida kloorin kanssa. Tällainen prosessi voi tapahtua ainoastaan kylmässä.

Näin ollen, kun kaksi moolia alumiinia ja kolme moolia klooria, jolloin saadaan kaksi moolia metallin kloridi. Yhtälö tälle reaktiolle on seuraava: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Samalla tavalla on mahdollista saada alumiinifluoridia, bromidi ja jodidi se.

Harmaa kyseinen aine reagoi vain kuumennettaessa. Suorittamiseksi vuorovaikutus kahden yhdisteen välillä tarpeen ottaa moolisuhteiden kahdesta kolmeen, ja yksi osa sulfidi muodostettu alumiinista. Reaktio yhtälö on seuraava: 2Al + 3S = Al2S3.

Lisäksi korkeissa lämpötiloissa ja alumiini reagoi hiilen kanssa muodostaen karbidin, ja typen kanssa muodostavat nitridiä. Voidaan mainita seuraavan kemiallisen reaktion yhtälön: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2al + N2 = 2AlN.

Vuorovaikutus monimutkaisista

Näitä ovat vesi, suolat, hapot, emäkset, oksideja. Jossa kaikki kemiallisten yhdisteiden alumiinin reagoi eri tavalla. Katsotaanpa tarkemmin tapauskohtaisesti.

Reaktio vedellä

Tavallisimmat aine maapallolla alumiinikompleksi vuorovaikutuksessa lämmitys. Tämä tapahtuu vain, kun alustava poisto oksidikerros. Vuorovaikutus amfoteerisen hydroksidi on muodostettu, ja vety vapautuu ilmaan. Kun kaksi osaa alumiinia ja kuusi osaa vettä, saadaan hydroksidi ja vedyn moolisuhde on kahdesta kolmeen. Tämä reaktio yhtälö kirjoitetaan seuraavasti: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Vuorovaikutus hapot, emäkset ja oksidit

Kuten muita aktiivisia metalleja, alumiini kykenee sitoutumaan substituutioreaktiossa. Näin ollen se voi syrjäyttää vedyn hapon tai passiivinen metallikationi sen suolan. Seurauksena näiden vuorovaikutusten alumiini- suola muodostetaan, ja vapautuu vetyä (kun kyseessä on happo) tai saostettua metallia verkko (yksi, joka on vähemmän aktiivinen kuin huomioon). Toisessa tapauksessa, ja ilmeinen vähentää ominaisuudet kuin edellä on mainittu. Yksi esimerkki on vuorovaikutus alumiinia kloorivetyhapon, jolloin alumiinikloridia muodostuu ja vapautuu ilmaan, vety. Tällainen reaktio on ilmaistu seuraavalla yhtälöllä: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Esimerkki vuorovaikutuksesta alumiinin suola voi olla sen reaktiolla kupari sulfaatti. Kun nämä kaksi komponenttia, päädytään alumiinisulfaatti ja puhtaan kuparin, jotka osuvat sakan muodossa. Tällaisia happoja kuten rikki- ja typpihapon, alumiini reagoi yksilöllisesti. Esimerkiksi, lisäämällä laimeaa aluminiumnitraattia hapon moolisuhteessa kahdeksan osaa kolmekymmentä kahdeksan osaa on muodostettu metallin nitraatti, kolme osaa typpioksidia ja viisitoista - vettä. Yhtälö Reaktion tallennetaan näin: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO 3) 3 + 3N2O + 15H2O. Tämä prosessi tapahtuu vain, kun läsnä on lämpöä.

Jos sekoitettu liuos alumiinisulfaatin ja heikon hapon moolisuhteessa kaksi tai kolme, niin saadaan sulfaatti- metallin ja vedyn suhde on yhdestä kolmeen. Joka tulee tapahtumaan tavallista substituutioreaktio, kuten on laita muilla hapoilla. Selvyyden vuoksi esitämme yhtälö: 2Al + 3H2SO4 = AI 2 (SO 4) 3 + 3H2. Kuitenkin, väkevällä saman hapon vaikeampaa. Tässä, kuten tapauksessa, jossa nitraatti, sivutuotetta muodostuu, mutta ei oksideina ja muodossa rikki ja vesi. Jos otamme kaksi tarvittavan komponentin moolisuhteessa kahdesta neljään, tuloksena on yksi metallin suolaa, ja rikkiä, sekä neljä - vettä. Tämä kemiallinen reaktio voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä: 2Al + 4H2SO4 = AI 2 (SO 4) 3 + S + 4H2O. Lisäksi alumiini voi reagoida emästen. Tällaiseen kemialliset vuorovaikutukset on otettava kaksi moolia metallia, sama määrä natriumhydroksidia tai kaliumhydroksidia sekä kuusi moolia vettä. Tämä tuottaa aineita, kuten natrium- tai kalium tetragidroksoalyuminat ja vety, joka vapautuu kaasuna pistävä haju moolisuhteiden kahdesta kolmeen. Tämä kemiallinen reaktio voidaan esittää seuraavalla yhtälöllä: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

Ja viimeinen asia harkita mallia vuorovaikutusta joidenkin alumiinioksidiseoksia. Yleisin ja sitä käytetään, jos - reaktiossa Beketov. Se, kuten monet muut edellä vain tapahtuu korkeissa lämpötiloissa. Näin ollen, sen täytäntöönpanoa on otettava kaksi moolia alumiinia ja Ferrum oksidi. Vuorovaikutus näiden kahden aineen saamiseksi alumiinioksidin ja vapaa rautaa määränä yhden ja kahden moolin vastaavasti.

Käyttö metallin teollisuuden

On huomattava, että alumiinin käyttö - hyvin yleinen ilmiö. Ensinnäkin se tarvitsee ilmailualalla. Yhdessä magnesiumseosten, siellä käytetään, ja sen perusteella, että metalliseokset. Voidaan sanoa, että keskimääräinen taso on 50% Alumiinin ja sen asema - 25%. Myös, alumiinin käyttö suoritetaan valmistuksen aikana johdot ja kaapelit, koska se on erinomainen sähkönjohtavuus. Lisäksi metalli ja sen seokset ovat laajalti käytetty autoteollisuudessa. Nämä materiaalit koostuvat ruhojen autojen, linja-autot, johdinautot, raitiovaunut jotkut, sekä perinteiset autojen sähköjunat. Myös, sen käyttöä pienemmän mittakaavan sovelluksissa, esimerkiksi tuotantoa varten pakkausten elintarvikkeiden ja muiden tuotteiden, astiat. Jotta tuotetaan hopeamusteesta metallin jauhetta. Maali tarvitaan, jotta voidaan suojella rautaa korroosiolta. Voidaan sanoa, että alumiinia - toiseksi yleisin käyttö teollisuuden metallien jälkeen Ferrum. Hänen yhteydet ja hän usein käytetään kemianteollisuudessa. Tämä selittyy sillä, että tietyn kemiallisen ominaispiirteen alumiinista, mukaan lukien sen vähentäminen ominaisuudet ja amfoteerisen yhdisteitä. Hydroksidi pitää kemialliset tarvittavat elementit vedenpuhdistukseen. Lisäksi sitä käytetään lääketieteessä prosessissa rokotteen tuotannon. Se voi myös löytyä koostumus tietyntyyppisten muovista ja muista materiaaleista.

Rooli luonnossa

Kuten edellä on kuvattu, alumiini suuria määriä maankuoren. Se on erityisen tärkeää eläviä organismeja. Alumiini on mukana kasvun säätelyn prosesseja, muodostaa sidekudosta, kuten luun, nivelsiteiden, ja muut. Tällä hivenaine prosessien uudistaminen kehon kudosten tehdä nopeammin. Laskuaan on ominaista seuraavia oireita: heikentynyt lasten kehitystä ja kasvua, aikuisilla - krooninen väsymys, alentunut suorituskyky, heikentynyt motoriikka, vähensi kudosregeneraatiossa heikentyminen lihaksissa, etenkin raajoissa. Tämä ilmiö voi esiintyä, jos syöt liian vähän ruokaa sisällöstä hivenaine.

Kuitenkin yleisempi ongelma on ylimäärä alumiinia kehossa. Se on usein havaittu näitä oireita: ahdistuneisuus, masennus, unihäiriöt, muistin menetys, stressi, pehmeneminen liikuntaelimistöä, mikä voi johtaa usein murtumia ja nyrjähdyksiä. Pitkäaikainen liika alumiini kehossa usein ongelmia lähes jokaisessa elinjärjestelmän.

Tällainen ilmiö voi aiheuttaa useita syitä. Tämä on ensisijaisesti alumiini astioita. Tutkijat ovat jo pitkään osoittaneet, että astiat on valmistettu metallista kyseessä ei sovellu ruuanvalmistuksen sitä, koska korkeassa lämpötilassa alumiini joutuu ruokaa, ja sen seurauksena syöt paljon enemmän tämän hivenaine kuin elimistö tarvitsee.

Toinen syy - säännöllinen kosmeettisia sisältöön metallin tai sen suolat. Ennen minkään tuotteen tulee lukea huolellisesti sen koostumusta. Eivät ole poikkeus, ja kosmetiikka.

Kolmas syy - lääkkeiden antaminen, jotka sisältävät paljon alumiinia, pitkään. Sekä väärinkäyttö vitamiineja ja ravintolisiä, jotka sisältävät mikrosolu.

Nyt katsoa, mitä tuotteet sisältävät alumiinia muokata ruokavaliota ja järjestää valikosta oikein. Tässä ensisijaisesti porkkanat, sulatejuusto, vehnä, aluna, perunoita. Persikat hedelmät ja avokadot suositellaan. Lisäksi alumiini-rikas kaali, riisi, monet yrtit. Myös, metallin kationeja voi olla läsnä juomavettä. Välttää suuri tai pieni alumiinipitoisuus kehossa (tosin, kuten muutkin hivenaineita), sinun täytyy huolellisesti seurata niiden ruokavalion ja yrittää tehdä mahdollisimman tasapainoinen.