Алюминий с кислородом


Химические свойства алюминия — урок. Химия, 8–9 класс.

Судя по положению алюминия в ряду активности металлов, он обладает высокой активностью.

Но в реакциях (например, с кислородом или водой) на поверхности алюминия сразу образуется защитная оксидная пленка, металл пассивируется.

Как можно обеспечить постоянный доступ реагентов к поверхности металла?

 

Если царапать поверхность алюминия чем-нибудь твёрдым, оксидная плёнка вновь очень быстро образуется, и реакция прекратится.

 

Есть другой способ. Можно использовать способность алюминия образовывать амальгаму — сплав с ртутью, с которой плёнка оксида алюминия легко удаляется.

Если погрузить алюминий на несколько секунд в подкисленный раствор хлорида или нитрата ртути(\(II\)), то произойдёт реакция замещения, и получится металлическая ртуть, которая осаждается на поверхности алюминия и образует с ним амальгаму:

 

\(Al + Hg = Al(Hg)\).

 

При нагревании алюминий активно реагирует с кислородом, серой, галогенами:

 

2Al+3S=tAl2S3.

 

При взаимодействии алюминия с иодом нагревания не требуется, а катализатором реакции является капля воды:

 

2Al+3I2=2AlI3.

 

Нагретые алюминиевые стружки реагируют с парами воды:

 

2Al+3h3O=tAl2O3+3h3↑.

 

Алюминий легко растворяется в разбавленных кислотах:

 

2Al+3h3SO4=Al2(SO4)3+3h3↑.

 

Обрати внимание!

Концентрированные азотная и серная кислоты не взаимодействуют с алюминием.

Они пассивируют его поверхность из-за образования плотной плёнки оксида алюминия.

 

Обрати внимание!

В избытке растворов щелочей алюминий растворяется с образованием комплексных солей:

 

2Al+6NaOH+6h3O=2Na3[Al(OH)6]+3h3↑.

При высокой температуре алюминий взаимодействует с оксидами других металлов с образованием металла и оксида алюминия. Этот метод получения металлов называют алюмотермией. С помощью этого метода можно получить марганец, железо и другие металлы в лабораторных условиях:

 

3Fe3O4+8Al=t4Al2O3+9Fe.

Алюминий соединение с кислородом - Справочник химика 21

    АЛЮМИНОТЕРМИЯ (алюмотермия)— способ получения металлов и их сплавов, а также неметаллов восстановлением их оксидов металлическим алюминием. А, основана на том, что соединение кислорода с алюминием сопро-  [c.18]

    Получение полиэтилена при среднем давлении. Способ получения полиэтилена при средних давлениях разработан в США фирмой Филлипс Петролеум Компани [61]. Процесс ведется при температуре 180—250° и давлении 35—105 ат. Этилен, предварительно полностью освобожденный от сернистых соединений, кислорода, водяных паров и углекислоты, растворяется под давлением при 20—30° в ксилольной фракции в количестве 7—9% вес. и подвергается полимеризации в трубчатом автоклаве над катализатором из окисей хрома и молибдена, нанесенных на окись алюминия или алюмосиликат. Целесообразнее применять большой избыток растворителя, чтобы полиэтилен оставался в растворе, а не отлагался на катализаторе, пассивируя его. Кроме того, при этом [c.223]


    При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции. [c.34]

    Наибольшее применение как катализатор получил триэтил-алюминий — соединение чрезвычайно высокой активности, но теряющее ее при соприкосновении с кислородом воздуха или влагой. На активность комплекса влияет также сера, азот и ряд других элементов, содержащихся в исходных компонентах. По-видимому, это и является причиной уменьшения активности катализатора и изменения его селективности в реакции алкилирования.  [c.28]

    Решетка муллита построена из цепей, которые образованы октаэдрами кислородных атомов вокруг части ионов алюминия, соединенных ребрами. Другая часть ионов алюминия и ионы кремния образуют с кислородом тетраэдры. [c.114]

    При соединении 9 г алюминия с кислородом выделяется 65,55 ккал. Определите теплоту образования окиси алюминия А Оз. [c.78]

    Алюминотермия (алюмотермия) — способ получения металлов восстановлением их кислородных соединений металлическим алюминием. Явление алюминотермии было открыто и впервые использовано в 1859 г. Н. Н. Бекетовым. Алюминий для алюминотермии применяется в виде порошка или мелкой стружки. Процесс алюминотермии основан на том, что соединение алюминия с кислородом сопровождается значительно большим выделением тепла, чем окисление многих других металлов.  [c.94]

    Таким образом, почва состоит из минеральной и органической (гумуса) частей. Минеральная часть составляет от 90 до 99 % и более от всей массы почвы. В ее состав входят почти все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. Однако основными составляющими минеральной части почв являются связанные в соединения кислород, кремний, алюминий и железо. Эти четыре элемента занимают около 93 % массы минеральной части. Гумус является основным источником питательных веществ для растений. Благодаря жизнедеятельности населяющих почву микроорганизмов происходит минерализация органического вещества с освобождением в доступной для растений форме азота, фосфора, серы и других необходимых для растений химических элементов. Органическое вещество оказывает большое влияние на формирование почв и изменение ее свойств. При разложении органических веществ почвы выделяется углекислый газ, который пополняет приземную часть атмосферы и ассимилируется растениями в процессе фотосинтеза. Однако какой-бы богатой питательными веществами ни была почва, рано или поздно она начинает истощаться. Поэтому для поддержания плодородия в нее необходимо вносить питательные вещества (удобрения) органического или минерального происхождения. Кроме того, что удобрения поставляют растениям питательные вещества, они улучшают физические, физико-механические, химические и биологические свойства почв. Органические удобрения в значительной степени улучшают водно-воздушные и тепловые свойства почв. Способность почвы поглощать пары воды и газообразные вещества из внешней среды является важной характеристикой. Благодаря ей почва задерживает влагу, а также аммиак, образую-  [c.115]


    Установление химической формулы соединения часто упрощается, если известны валентности соответствующих элементов. Рассмотрим сначала соединение, состоящее из атомов только двух элементов, например алюминия и кислорода. Алюминий трехвалентен, кислород двухвалентен. Из самого понятия валентности вытекает, что входящие в состав химического соединения атомы не должны иметь свободных валентностей. Следовательно, общее число валентностей у атомов алюминия должно быть равно общему их числу у атомов кислорода. Наименьшее число, делящееся без остатка и на 3 и на 2 (наименьшее кратное), будет 6. Значит, общее число валентностей как у алюминия, так и у кислорода должно быть равно шести. Но каждый атом алюминия трехвалентен, следовательно, в молекуле должно содержаться два атома алюминия. Подобным же образом заключаем, что число атомов кислорода равно трем. Итак, простейшая формула соединения алюминия с кислородом будет АЬОз. [c.26]

    Оксид алюминия. Поверхность этого сорбента, образованная ионами алюминия и кислорода, способна создавать сильное электростатическое поле, обладающее поляризующим свойством. Вследствие этого на оксиде алюминия соединения, имеющие систему легко смещаемых электронов (непредельные, ароматические и др.), сорбируются в большей степени, чем на силикагеле. Вода легко адсорбируется на поверхности оксида алюминия. При нагревании до 300—400°С большая часть адсорбированной воды удаляется. Остается вода, взаимодействующая с поверхностью, в результате чего образуются гидроксильные группы. В такой форме оксид алюминия используют в хроматографии. Различают три вида адсорбционных центров на оксиде алюминия кислотные, взаимодействующие с веществами, имеющими области с высокой электронной плотностью основные — адсорбирующие кислоты электронно-акцепторные, взаимодействующие с легко поляризуемыми ароматическими молекулами. [c.597]

    Соединение алюминия с кислородом — окись алюминия — не растворяется в воде и с ней не взаимодействует. Гидрат окиси алюминия получается косвенным путем (стр. 160). [c.306]

    При соединении алюминия с кислородом выделяется 1673 кДж энергии на 1 моль оксида алюминия. Сколько энергии выделится при сжигании в кислороде 18 г алюминия  [c.57]

    Неорганические полимеры [112, 113]. Многие неорганические материалы, как, например, стекло, цемент, алмаз, слюда и др., представляют собой, по существу, высокомолекулярные вещества, состоящие из макромолекул, хотя и отличаются от органических полимеров своим элементным составом. Ионные кристаллы не относят к полимерам, так как они не содержат ковалентных связей и распадаются на отдельные ионы при растворении. Полимерные соединения кремния, алюминия, магния, кислорода и некоторых других элементов составляют приблизительно 77% от массы земной коры. [c.345]

    Окисление метана для получения водорода употребляют водяной пар, кислород или углекислый газ Смесь железа, никеля или кобальта с соединениями алюминия, содержащими кислород, кремний, углерод, бор, фосфор например каолин или боксит 1064 [c.189]

    Огромное значение неорганических полимеров становится еще более очевидным, если вспомнить, что земная кора состоит главным образом из полимерных соединений кислорода, кремния, алюминия, железа и некоторых других элементов. Эти полимерные соединения составляют 77% от веса всей земной коры. [c.320]

    Другой предлагавшийся катализатор состоит из никеля, кобальта или железа, смешанного с соединениями алюминия, содержащими кислород и по край- [c.319]

    При решении задач необходимо помнить, что вещества состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов. Для обозначения состава молекул как простых, так и сложных веществ пользуются химическими формулами. Последние показывают, из каких элементов состоит вещество и сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы. Химическая формула отображает качественный и количественный состав молекулы. Например, оксид алюминия AI2O3 состоит из атомов алюминия и кислорода. Индексы 2 и 3 указывают на количественный состав соединения. [c.16]

    Соединение алюминия с кислородом [c.244]

    Соединение алюминия с кислородом сопровождается громадным выделением тепла (399 ккал моль АЬО ), значительно большим, чем в случае многих других металлов. Ввиду этого прп накаливании смеси окисла соответствующего металла с порошком алюминия происходит бурная реакция, ведущая к выделению из взятого окисла свободного металла. Метод восстановления при помощи А1 (алюминотермия) часто применяется для получения ряда эле.ментов (Сг, Мп, V и др.) в свободном состоянии. [c.333]

    Независимо от месторождения нефти, из которой получено топливо ТС-1, адсорбируемые на оксиде алюминия соединения содержат углерод, водород, кислород, серу и азот примерно в постоянных соотношениях С12Н2о01,4 о,4Но,оз-По данным [161], соединения, адсорбируемые из топлива Т-1 на оксиде алюминия, имеют близкий состав. [c.191]


    Значительное количество алюминия расходуется для получения металлов методом алюмотермии. Соединение алюминия с кислородом, как указывалось, сопровождается очень большим выделением теплоты, намного превышающим таковое для других металлов. В связи с этим при накаливании смеси оксида с порошком алюминия происходит бурная реакция, сопровождающаяся выделением свободного металла. Например, при поджигании особым запалом термита (смеси А1 и Рез04)  [c.282]

    Для удаления соединений кислорода и азота такие средние масла следует подвергнуть предварительному парофазному гидрированию (насыщение или форгидрироваине). Удовлетворительного удаления соединений азота и кислорода можно достигнуть при применении в качестве катализатора форгидрирования сульфида вольфрама одиако при этом образуется также некоторое количество бензина с сравнительно низким октановом числом. Было найдено, что расщепляющую активность сульфида воль-( )рама можио практически подавить добавлением 15% сульфида никеля. Этот катализатор нашел промышленное применение особенно в процессе гидрирования днизобутена в изооктан. Катализатор с большим содержанием сульфида никеля применялся для реакций дегидрогенизации. Катализатор с аналогичными свойствами и той же активностью, но более дешевый, был получен при применении в качестве носителя активированной окиси алюминия. Этот катализатор содержит 70% окиси алюминия, 27% сульфида вольфрама и 3% сульфида никеля он нашел промышленное применение в качестве катализатора форгидрирования. [c.261]

    Характеристика сырья для получения глинозема. Постоянное расширение производства алюминия возможно потому, что запасы горных пород, содержащих алюминий, весьма велики. По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов. Значительное сродство алюминия к кислороду обусловило то, что основные его минералы — кислородные соединения. Кроме того, алюминий способен замещать кремний в силикатах, образуя алюмосиликаты типа тАЬОз-пЗЮг. Имеют значение и другие окисные минералы, важнейшие из которых приведены ниже  [c.478]

    Из таблицы следует, что один грамм-атом водорода будет содержать один грамм-эквивалент, кальций и кислород 2 грамм-эквивалента, а один грамм-атом алюминия — 3 грамм-эквивалента. Но элементы соединяются друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Отсюда один атом (или грамм-атом) водорода должен соединиться с одним атомом (или грамм-атомом) хлора и полученное соединение будет иметь формулу НС1 (один атом водорода и один атом хлора). Для того чтобы при взаимодействии кислорода с водородом в реакции участвовало одинаковое число эквивалентов кислорода и водорода, на 1 атом (грамм-атом) кислорода должно приходиться 2 атома (грамм-атома) водорода, и тогда соединение примет вид НзО. Рассуждая таким образом, получим, что соединение кальция с кислородом будет иметь формулу СаО, а хлора с кальцием — a U. Соединение же кислорода с алюминием выразится формулой AI2O3 (два атома алюминия на три атома кислорода) при этом здесь число эквивалентов алюминия и кислорода, очевидно, также одинаковое. Таким образом, мы [c.13]

    Элементы реагируют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Следовательно, в молекуле, образованной двумя элементами, произведение числа атомов на валентность одного элемента должно быть равно произведению числа атомов на валентность другого элемента например, А12 0" (здесь валентность алюминия 3, кислорода — 2, а число атомов соответственно — 2 и 3 произведение равно 6 для обоих элементов). Так как валентность водорода равна 1, то число атомов водорода в соединении может, очевидно, характеризовать валентность другого элемента. Так, в соединении HJ йод будет одновалентен, в НзЗ сера двухвалентна, в ЫНд азот трехвалентен и т. д. Отсюда можно дать такое практическое определение валентности  [c.14]

    Основная масса алюминия используется для получения легких сплавов — дюралюмина (94% А1, остальное Си, Mg, Мп, Ре и 81), силумина (85—90% А1, 10—14% 81, остальное N3) и др. Алюминий применяется, кроме того, как легирующая добавка к сплавам для придания им жаростойкости. Алюминий и его сплавы занимают одно из главных мест как конструкционные материалы в самолетостроении, ракетостроении, машиностроении и т. п. Коррозионная стойкость алюминия (особенно анодированного) значительно превосходит коррозионную стойкость стали. Поэтому его сплавы используются как конструкционные материалы и в судостроении. С -элементами алюминий образует химические соединения — интерметаллиды (алюми-ниды) М1А1, Ы1зА1, СоА1 и др., которые используются в качестве жаропрочных материалов. Алюминий применяется в алюминотермии для получения ряда металлов и для сварки термитным методом. Алюминотермия основана на высоком сродстве алюминия к кислороду. Например, в реакции, протекающей по уравнению [c.279]

    При соединении 27 г алюминия с кислородом выделилось 200000 кал тепла. Определите энтальпию образования AI2O3 [c.63]

    Алюминия оксид (глинозем) AI2O3 — соединение алюминия с кислородом, составная часть глин, исходное сырье для получения алюминия. Т. пл. 2050 °С. В природе встречается также в виде минералов корунда (бесцветный), рубина (красный) и сапфира (синий). А. о. образуется при нагревании до высоких температур (1200 °С) гидроксида алюминия и его солей, а также при алюминотермии. Получают А. о. из бокситов, нефелинов, каолинов и др. А. о. нерастворим в воде, обладает амфотерными свойствами. Из А. о. получают алюминий. Кроме того, А. о. применяется как абразивный материал (см. Корунд), как огнеупор, как катализатор, в хроматографии для разделения различных веществ. [c.13]

    В случае кристаллизации систем с образованием химически прочных соединений, нарушение стехиометрии состава расплава ведет к эффекту со-кристаллизации. То есть, наряду с основной фазой, кристаллизуются еще и другие (см. рис. 6). Например, при кристаллизации иттрий-алюминиевого граната Y3 AI5O12 наблюдается сокристаллизация (в виде включений) ортоалюмината иттрия УАЮз. Нарушению состава расплава Уз AI5O12 способствует селективное испарение ионов алюминия и кислорода. Избыточное же содержание ионов иттрия и приводит к образованию ортоалюмината иттрия. Этот факт связан с кинетическим фазовым переходом [35], который приобретает особое значение в условиях неравновесной кристаллизации. [c.28]

    Весьма широкое распространение в природе имеют полимерные соединения алюминия с кислородом. Сюда следует отнести природный минерал диаспор (НАЮг) , гидраргиллит [А1(ОН)д] и др. Гидраргиллит входит в состав глин, которые построены из слоев этого соединения и поликремневой кислоты. Кроме того, к числу природных полимеров алюминия относится у-байерит и у-бемит. [c.433]

    Широко распространены в природе полимерные соединения алюминия с кислородом. Так, природный минерал диаспор [НА102]х и гидраргиллит [А1(0Н)з]х являются полимерами. Диаспор был синтезирован Дружининой из искусственного бемита в присутствии затравки из природного диаспора [166]. Нортон при помощи гидротермального синтеза получил гидраргиллит, наряду с другими минералами [167]. На рис. 95 показано строение структурной единицы гидраргиллита [168] минерал состоит из чередующихся слоев А1 (ОН)з. [c.340]

    А.ЛЮМИНИЯ ОКИСЬ (глинозем). AI3O3 — соединение алюминия с кислородом, составная часть глин, исходный продукт для получения алюминия. [c.77]

    АЛЮМИНОТЕРМИЯ (алюмотермия) — способ получения металлов и неметаллов (а также снлавов) восстановлением их кислородных соединений металлич. алюминием. Явление открыто и впервые использовано Н. П. Бекетовым (1859). Алюминий для А. обычпо применяют в форме порошка или мелкой стружки. А. основана на том, что соединение алюминия с кислородом сопровождается значительно большим выделением теплоты, чем окисление многих других металлов (см. табл.). [c.80]


Алюминий — кислород - Энциклопедия по машиностроению XXL

Для идентификации составляющих изображение того же участка было получено в отраженных электронах по кремнию, алюминию и кислороду, поскольку известно, что после термообработки органосиликатных композиций, включающих в качестве неорганических компонентов мусковит и окись алюминия, основ-  [c.234]

В качестве неорганических горючих были исследованы все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. Наилучшими характеристиками из них обладают металлы (табл. 6.7), но при нормальных условиях они находятся в твердом состоянии, что затрудняет их подачу в ПЭ. Металлы подают в расплавленном состоянии, в виде порошков, суспензий или целиком размещают весь запас в камере сгорания. Другой проблемой является предотвращение оседания твердых и жидких продуктов реакции на элементах ПЭ. Третья проблема — уменьшение молекулярной массы продуктов сгорания, из-за которой возникают высокие температуры и большие потери на диссоциацию, например температура сгорания алюминия в кислороде достигает 5000 К, а потери на диссоциацию и испарение продуктов реакции доходят до 67%.  [c.104]


В работе [176] сообщается, что алюминий и кислород оказывают влияние на чувствительность к КР. Это заключение основывалось на результатах испытания (а+Р)-сплавов. Изучалась серия трон-  [c.359]

Влияние структуры на коррозионное растрескивание в других средах не было детально исследовано. Приведенная выше дискуссия для водных растворов в большинстве случаев применима для области 11 роста трещин в метанольных растворах. В таких средах, как горячая соль, вредное влияние алюминия и кислорода и положительное влияние молибдена кажется повторением известного для других сред.  [c.413]

Алюминий отличается весьма высокой химической активностью. Он легко окисляется за счет не только кислорода воздуха, но и составляющих футеровки. Окисная пленка алюминия обладает повышенной плотностью, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Поэтому алюминий является одним из коррозионно-стойких металлов. Однако образовавшаяся окись при реакции алюминия с кислородом атмосферы или из футеровки может остаться внутри металла, что вызовет понижение качества отливки.  [c.79]

Легирующие элементы так же, как и примеси, изменяют величину характеристик упругости титана а-стабилизаторы, как правило, повышают модуль нормальной упругости, влияние р-стаби-лизирующих элементов сложнее и зависит от термической обработки. Из данных [18, 105] следует, что алюминий, подобно кислороду, азоту и углероду, повышает модуль нормальной упругости введение 6% (по массе) алюминия повышает модуль нормальной упругости титана на 8—10%. Легирование цирконием и оловом мало, но закономерно снижает модуль нормальной упругости. Ванадий, ниобий, молибден уменьшают модуль нормальной упругости отожженных титановых сплавов. Модуль нормальной упругости р-сплавов с ванадием, ниобием и молибденом находится в пределах примерно от 8 ООО до 10 ООО кгс/мм .  [c.18]

Тепловой эффект образования глинозема из алюминия н кислорода при протекании реакции в стандартных условиях, по данным авторов [1, 25], может быть принят равным  [c.46]

Энергичное взаимодействие алюминия с кислородом воздуха приводит к образованию на его поверхности тонкой, но очень прочной и беспористой оксидной пленки, которая придает алюминию высокую коррозионную стойкость, но ослабляет его металлический блеск. В присутствии примесей магния, кальция, натрия, кремния и меди защитные свойства поверхностной пленки сильно понижаются.  [c.316]

Образец помещается в камеру, где поддерживается специально подобранная концентрация кислорода, при которой окисляться может только алюминий. Оказавшиеся на поверхности атомы кислорода по междоузлиям кристаллической решетки диффундируют в сплав. У края образца появляется узкая область (рис. 142,а), где в твердом растворе содержатся медь, алюминий и кислород (для удобства рассмотрения мы, как и прежде, считаем, что кислород проникает в образец только с одной стороны).  [c.243]


Однако пороговые концентрации алюминия и кислорода очень низки. На несколько порядков меньше, чем даже малая величина Со. (например, концентрация алюминия во внутренне окисленной зоне при 900°С составляет согласно расчету 10 ат, %). Поэтому ими можно пренебречь и считать, что во внутренне окисленной зоне весь алюминий связан в оксид, а -в области твердого раствора Си -f А1, наоборот, совсем нет кислорода.  [c.245]

В/см при толщине пленки 100 нм. Окисная пленка разрушается, когда стационарный потенциал алюминия Ест в расплаве флюса становится более положительным, чем потенциал активации Ея. При потенциале а галогениды вытесняют ионы гидроокисла с поверхности алюминия, препятствуя его электрохимическому окислению. При этом химическое сродство алюминия к кислороду уменьшается и становится меньше, чем сродство алюминия к иону С1 .  [c.121]

Рис. 21. Влияние алюминия и кислорода на пластичность сплава ВТЗ-1 при 20 С
О. П. Солониной установлено эквивалентное содержание алюминия и кислорода по влиянию их на температуру полиморфного превращения, а именно увеличение  [c.391]

При получении 29 кг алюминия выделится кислорода  [c.350]

На коррозионную стойкость алюминия влияет кислород, растворенный в воде. В деаэрированной воде потенциал коррозии алюминия отвечает пассивному состоянию. При увеличении концентрации кислорода в воде до 8—10 мг/л, что соответствует насыщению воды воздухом, потенциал коррозии алюминия увеличивается, но остается в пределах пассивной области, т. е. скорость коррозии не изменяется. В аэрированных же растворах с большой концентрацией хлорид-ионов (0,01 моль/л и выше) значения потенциала коррозии алюминия находятся в пределах области активного растворения металла. Очевидно, что увеличение концентрации кислорода должно привести к интенсификации катодных процессов, возрастанию потенциала коррозии алюминия и скорости анодного растворения металла в активном состоянии. Так, увеличение парциального давления кислорода с 0,1 до 2,3 МПа приводит к возрастанию скорости коррозии чистого металла (99,00%) в речной воде.  [c.55]

Катодное распыление алюминия в кислороде  [c.638]

Вследствие меньшей диффузионной подвижности атомов алюминия в меди и более высокого сродства алюминия к кислороду (что способствует ускоренному формированию в процессе испытаний границы раздела пленки меди и основного материала) толщина обедненных легирующим элементом поверхностных слоев сплава Си — А1 меньше, чем сплава Си — 2п. На поверхности сплавов Си — А1 формируется пленка меди толщиной менее  [c.197]

Углерод Марганец Кремний Сера. . Фосфор. Титан Алюминий Медь. . Кислород Железо.  [c.176]

Основной особенностью сварки алюминиевых сплавов является интенсивное их окисление с образованием тугоплавких окислов с температурой плавления 2050°С, которая более чем в 3 раза превышает температуру -плавления алюминия. Окислы алюминия имеют большой удельный вес и поэтому остаются в наплавленном металле в виде включений и снижают его прочность. Из-за большого сродства алюминия с кислородом восстановить окислы невозможно, поэтому для удаления их применяют флюсы — физические растворители типа АФ-4А, в состав которых входят хлористый натрий — 28%, хлористый калий— 50%, хлористый литий — 14% и фтористый натрий — 8%. Флюсы образуют с окислами легкоплавкие с небольшим удельным весом растворы, которые всплывают на поверхность сварочной ванны в виде шлака.  [c.164]

Корундом называется материал, представляющий собой соединение алюминия с кислородом (окись) и с некоторыми примесями кварца, слюды и т. д. Высокая твердость зерен корунда и способность при дроблении давать раковистый излом с острыми гранями дают возможность широко использовать его для изготовления шлифовальных кругов. Зерна корунда не отличаются прочностью и плохо сохраняют свою форму под действием силы резания, поэтому он не пригоден для кругов, работающих в тяжелых условиях, и для обработки закаленных сталей.  [c.93]


Чистый глинозем имеет высокую температуру плавления и представляет очень прочное химическое соединение алюминия с кислородом, которое нельзя восстановить до металла углеродом, водородом или окисью углерода даже при высоких температурах.  [c.51]

Лабораторные исследования жаростойкости образцов по привесу в течение 2000 час. показали, что при температуре 950° С кривая привес—время резко поднимается в первые 50—100 час. до 10 г/м , после чего привес образцов практически прекращается и кривая идет параллельно оси абсцисс. Для алитированных образцов характерен более медленный подъем кривой привес-время, однако после перегиба кривая продолжает медленно, но непрерывно подниматься. Резкий подъем кривой для термоплакированного слоя объясняется высоким сродством алюминия к кислороду и образованием на поверхности слоя пленки окиси алюминия, которая задерживает дальнейшее окисление и служит основой жаростойкости.  [c.158]

Состав композиции был уточнен по результатам линейного анализа, в ходе которого регистрировали интенсивность излучения по тем же элементам и сопоставляли ее с предварительно полученными концентрационными кривыми чистых стехиометрических окислов алюминия и кремния (рис. 1). Зернам наполнителя соответствовали максимумы сигналов, совпадающие по уровням с интенсивностью излучения алюминия и кислорода в А1аОз. Таким образом, можно сказать, что четыре  [c.234]

Скорость развития коррозионной трещины в метанольных растворах неодинакова. Сначала протекает медленное межкристаллитное развитие трещины, скорость которого увеличивается с повышением интенсивности напряжений до тех пор, пока межкристаллитное разрушение не переходит а транскристаллитное, идущее с появлением сколов. Этот переход зависит от содержания алюминия, кислорода, 3-ста-билизйрующих элементов и фазового состава сплавов. Чем выше содержание алюминия и кислорода в о-сплавах, чем больше хрома а 3-сплавах, тем активнее протекает процесс растрескивания и быстрее трещина идет по телу зерна. Коррозионное разрушение в метанольных средах, как правило, происходит при скоростях нагружения, существенно более высоких, чем в водных растворах галогенидЬв.  [c.53]

ВИДНО ИЗ рис. 78, при отсутствии заметно вь1раженной чувствительности к коррозионной среде все данные, полученные при испытании на воздухе и в 3 %-ном растворе ЫаС1, расположены в единой полосе разброса. Если точки, полученные при испытаниях сплава, расположены ниже установленной полосы разброса данных, то изменение долговечности можно не связывать с фактором прочности, а считать зависящим от химического состава или структуры. Поэтому, используя полученную зависимость, можно определить факторы, влияющие на снижение малоцикловой долговечности сплавов вследствие изменения электрохимических характеристик или сопротивляемости развитию трещин. На рис. 79 приведена зависимость малоцикловой долговечности сплавов ВТ5-1 и ВТ6 с различным содержанием алюминия и кислорода, испытанных в 3 %-ном растворе N301. Результаты испытаний нанесены на общую кривую разброса экспериментальных данных, ранее приведенную на рис. 78. Черными точками показаны результаты испытаний сплавов, содержащих или 6—7 % А1, или более 0,15 % Ог при содержании 6,0 % А1 или более 0,2 % 81. Долговечность этих же сплавов при испытании на воздухе находилась в пределах разброса данных, показанных заштрихованной областью. Полученные данные подтвердили ранее сделанные выводы о том, что содержание в псевдо- а-сплавах более 6 % А1, а также загрязнение сплавов кислородом, кремнием и другими элементами (Ре, Сг, N1 и др.) резко увеличивают их чувствительность к коррозионной среде при малоцикловом нагружении. Наиболее наглядным примером охрупчивания сплавов при малоцикловом нагружении в коррозионной  [c.122]

Основной же причиной снижения выхода по току являются потери алюминия вследствие его растворения в электролите и последующего окисления анодными газами, кислородом воздуха, углеродом, компонентами электролита, а также других причин. По данным Гротхейма и Кванде [13], применительно к электролизерам с предварительно обожженными анодами снижение вьгхода по току от окисления алюминия углекислым газом достигает 3—5 % из-за взаимодействия алюминия с кислородом, углеродом и компонентами электролита и потерь с газами в виде фторида алюминия выход по току снижается еще на 1 % окислительно-восстановительные реакции на электродах ванны и вьщеление примесей уменьшают этот показатель еще на 2 %, а ряд других причин — дополнительно еще на 1 %. Таким образом, общее снижение выхода по току может достигать 9—11 %. На отечественных заводах, оснащенных в основном электролизерами с самообжигающимися анодами, потери выхода по току достигают 11—18 %.  [c.358]

Образующийся при взаимодействии алюминия с кислородом безводный оксид АЬОз (глинозем) может существовать в двух модификациях а-АгОз и 7-AI2O3 первая из них кристаллизуется в гексагональной системе, а вторая—в кубической. При нагреве 7-AI2O3 выше 900 °С начинается его превращение в а-А Оз, которое полно-ст зю завершается выше 1200 °С. Кристаллическая модификация 7-AI2O3 обладает высокой гигроскопичностью, а а-А Оз практически совсем влагу не впитывает. Оксиды алюминия амфотерны.  [c.316]

Алюминий по распространенности в природе уступает только кислороду и кремнию. Кларк алюминия равен 8,05, что в пересчете на AI2O3 составляет около 15 %. ледова-.тельно, природные ресурсы алюминия теоретически неисчерпаемы. Из-за высокой химической активностл он встречается в природе только в виде химических соединений. Известно около 250 минералов, содержащих алюминий. Наиболее распространены в природе соединения алюминия с кислородом.  [c.318]

Известны соединения алюминия с кислородом низшей валентности — субокиси полуокись AlgO и моноокись А10. Получают их при высокой температуре восстановлением глинозема или при его испарении.  [c.24]

Связи между атомами алюминия и кислорода в кристаллах АЦОз ионного типа, т. е. кристаллы АЦОд состоят из ионов А1 и. В расплавах возможны и более сложные группировки типа АЮ , АЮр А]р и А10 -.  [c.230]

Влияние основных компонентов на свойства порошковых сталей достаточно хорошо описано в литературе [24, 25], Однако технико-экономические факторы накладывают определенные ограничения при использовании легирующих элементов при производстве порошковых сталей. Вольфрам и ванадий являются дорогостоящими элементами и введение их в порошковую сталь экономически нецелесообразно. Учитывая их определенную ограниченность по возможности применения в массовом производстве можно отметить, что серийная технология производства порошковых сталей с использованием порошков вольфрама и ванадия экономически и технологически невыгодна. Применение порошка алюминия в смеси с железным порошком не приводит к существенному улучшению свойств спеченных сталей из-за высокого сродства алюминия к кислороду и малой растворимости алюмния в железе при температурах спекания — эти факторы отрицательно влияют на физико-механические свойства порошковых сталей.  [c.49]


Теплота образования окиси алюминия очень велика. Порошкообразный алюминий и кислород (в особенности жидкий) образуют взрывчатую смесь. Алюминий непосредственно соединяется с галогенами, образуя соответствующий галоге-нид алюминия (например, 2А1 -j- ЗО2 = = 2AI I3) при повышенных температурах алюминий образует с азотом нитрид алюминия (A1N), с углеродом — карбид алюминия (AI4 3), с серой — сульфид алюминия (AI2S3).  [c.256]

Газовая сварка алюминия ацетилено-кислород-ным или водородно-кислородным пламенем. Рекомендуемые флюсы Состоят в основном из хлористых калия, натрия и лития Присадочные прутки или сварочная проволока из алюминиевого спла ва Св. АК-5 ГОСТ 7871—63  [c.124]

Защити. 1К Катодное распыление алюминия в кислороде Коэффициент отражения и светопоглощения без изменения ВА, КС (слабых), МВ, ОР I 60 Защита бесцветного стекла всех марок от разрунтения влагой атмосферы в умеренном климате  [c.553]


Как заправить машину банкой из-под газировки

Ученые НИТУ «МИСиС» предложили технологию получения водорода из отходов алюминия

Научный коллектив кафедры цветных металлов и золота НИТУ «МИСиС» под руководством приглашенного профессора Александра Громова разработал способ получать альтернативное экологически чистое топливо (водород) из отходов алюминия и цветных металлов. Переработка одной банки объемом 0,33 литра из-под газированного напитка по новой технологии даст топливо для 20 метров автопробега.

Алюминий и цветные металлы — самые дорогие отходы. К необходимости сортировки и переработки такого мусора подталкивает, во-первых, стоимость самих металлов, во-вторых, пропадающая топливная энергия, заключенная в химически активном металлическом алюминии, в-третьих, — забота о безопасности, так как при складировании алюминиевый лом постепенно окисляется и выделяет в воздух водород — взрывоопасный химический реагент.

Емкость российского рынка алюминиевой тары оценивается приблизительно в 2-3 миллиарда упаковок в год. Вес банки объемом 0,33 литра составляет 15 граммов, соответственно, в год количество затраченного алюминия приближается к 30-40 тысячам тонн чистого металла. Время жизни такой банки — от нескольких дней до нескольких месяцев. После использования пустая банка, как правило, попадает на свалку, как и другие алюминиевые отходы.

Европейский рынок вторичного алюминия, бесполезно и бесконтрольно выделяющего водород в атмосферу при хранении на свалках оценивается примерно в 9 миллионов тонн (European can market report 2013/2014). Более половины этого алюминия не используется, что в пересчете на энергетический эквивалент равно 130 ТДж (тераджоулей) энергии.

В странах, где существует сортировка отходов алюминия и цветных металлов, применяется технология переплавки во вторичный металл. Например, в Швейцарии утилизируется 90 % бытовых алюминиевых отходов (данные за 2017 год). Недостатками этого способа утилизации являются затраты на транспортировку, очистку и переплавку, а также высокая токсичность образующихся шлаков.

«Научный коллектив под руководством профессора кафедры цветных металлов и золота НИТУ „МИСиС“, д.т.н Александра Громова совместно с коллегами из Института высоких температур РАН, предложил использовать отходы алюминия в альтернативной зеленой энергетике в качестве реагента для производства водорода — экологически чистого и энергоемкого топлива», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

Алюминий в предложенной схеме выступает реагентом для генерирующей водород системы: «металлический алюминий — вода». В реакции алюминия с водой выделяется свободный водород, который затем можно сжигать или окислять с получением электричества в топливной ячейке. Химическая энергия, хранящаяся в каждой банке алюминия массой 15 граммов, составляет 255 кДж. В пересчете на бензин 255 кДж энергии эквивалентно 20 метрам пробега автомобиля с расходом бензина 5 литров на 100 километров.

Алюминий реагирует с кислородом и водой довольно медленно. В результате окисления его поверхность покрывается тонкой оксидно-гидроксидной пленкой, которая защищает металл от контакта с окислителем и останавливает химический процесс. По этой причине в предложенной технологической цепочке при окислении алюминия жидкой водой необходима активация процесса окисления. В качестве решения этой задачи коллектив предложил метод механоактивации, подразумевающий измельчение и реагентную обработку алюминиевых отходов, которое приводит к разрушению оксидной пленки.

«Мы предложили систему, — поясняет руководитель проекта, приглашенный профессор кафедры цветных металлов и золота НИТУ „МИСиС“, доктор технических наук Александр Громов, — которая включает анализ исходного сырья, оптимальные способы измельчения алюминиевых отходов, разработку механизмов и режимов окисления, а также хранения и транспортировки полученного твердого металлического реагента. Мы нашли оптимальные реагенты для окисления алюминиевых отходов, разработали концепцию аппарата для получения водорода — аналога карбидного генератора ацетилена. Предлагаемая технология является пожаровзрывобезопасной и помогает решить три практические задачи: утилизировать отходы алюминия и других гидрореагирующих металлов; получить практически бесплатный водород из отходов; привлечь внимание к проблеме сортировки и раздельной утилизации мусора».

Водород, получаемый окислением отходов металлического алюминия и других цветных металлов, будет использоваться как топливо в портативных источниках электропитания, в транспортных системах и установках малой стационарной энергетики.

Научная статья, обосновывающая новую технологию, опубликована в журнале Powder Technology. В настоящий момент коллектив работает над созданием экспериментальной установки и проводит лабораторные испытания технологии.

Лабораторная работа "Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха и парами воды"

Модуль включает модели приборов и веществ, необходимых для взаимодействия алюминия с кислородом воздуха и парами воды, инструкцию, указывающую порядок действий. Ученику предлагается провести реакции между алюминием и раствором соли ртути, пронаблюдать изменение окраски пластинки на воздухе, сфотографировать результаты взаимодействия и записать наблюдения в лабораторный журнал путем ввода с клавиатуры уравнений химических реакций и выводов.

Категория пользователей
Обучаемый, Преподаватель

Контактное время
15 минут

Интерактивность
Высокая

Дисциплины
Химия / Неорганическая химия / Металлы и неметаллы / Металлы / Алюминий. Физические и химические свойства

Уровень образования
Профессионально-техническая подготовка, повышение квалификации

Статус
Завершенный вариант (готовый, окончательный)

Тип ИР сферы образования
информационный модуль

Место издания
Москва

Ключевые слова
лабораторная работа

Автор

Морозов Михаил Николаевич

Марийский государственный технический университет

Издатель

Марийский государственный технический университет ГОУВПО

ГОУВПО "Марийский государственный технический университет"

Россия, 424000, Республика Марий Эл, Йошкар-Ола, Ленина пл., 3,

Сайт - http://www.mmlab.ru
Эл. почта - [email protected]

Правообладатель

Федеральное агентство по образованию России

Федеральное агентство по образованию России

Россия, 115998, Москва, Люсиновская ул., 51

Внимание! Для воспроизведения модуля необходимо установить на компьютере проигрыватель ресурсов.

Характеристики информационного ресурса

Тип используемых данных:
application/xml, image/jpeg, image/png, application/x-shockwave-flash, audio/mpeg, text/html

Объем цифрового ИР
6 539 065 байт

Проигрыватель
OMS-player версии от 1.0

Категория модифицируемости компьютерного ИР
открытый

Признак платности
бесплатный

Наличие ограничений по использованию
есть ограничения

Рубрикация

Ступени образования
Основное общее образование

Целевое назначение
Учебное

Тип ресурса
Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС)

Классы общеобразовательной школы
9

Уровень образовательного стандарта
Федеральный

Характер обучения
Базовое

Классный урок на «Радио России – Тамбов», эфир 15 мая 2020 года — ВЕСТИ / Тамбов

Алюминий. Получение алюминия. Физические и химические свойства. Применение.

Сегодня я хочу рассказать о самом распространённом металле в земной коре, о алюминии. Алюминий по распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию.

Элемент алюминий расположен в III группе, главной подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер 13, относительная атомная масса Ar(Al) → 27.

Название элемента образовано от латинского алюмен, так в древности называли квасцы, которые использовали для крашения тканей. Данный элемент носил несколько названий. Так, английский химик и физик Гемфри Дэви, предполагая присутствие его в глиноземе, называл алюминумом. В русской химической литературе 19 века встречаются следующие названия алюминия: глинозем, алумий, алюминий и глиний.

Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний – уже неметалл.

Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера, т. е. он является переходным элементом и его соединения являются амфотерными.

Давайте вспомним, что такое амфотерность.

Амфотерность (от др.-греч. ἀμφότεροι «двойственный; обоюдный») — способность химических соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и основные свойства.

Аl является р-элементом на внешнем уровне его электронной оболочки три электрона. В основном состоянии 2 эл. на 3s-подуровне и 1 эл. на 3р.

В возбужденном состоянии на внешнем уровне алюминия находится три неспаренных электрона. Поэтому в соединениях с ковалентной связью алюминий проявляет валентность равную III.

Нахождение в природе

В природе алюминий в связи с высокой химической активностью встречается почти исключительно в виде соединений.

Процент содержания алюминия в земной коре составляет 8,13% массы земной коры.

Совместно с кремнием он образует такие известные вам породы и минералы, как алюмосиликаты, слюду, глину. Особое место среди минералов занимает криолит Na3[AlF6] (гексафторалюминат натрия), без которого алюминий вряд ли был вторым после железа по значению металлом. Почему? Об этом мы узнаем чуть позже.

Целая группа природных веществ в качестве основного компонента содержит оксид алюминия: это бокситы – основное сырьё для производства алюминия;

корунд – одно из самых твёрдых природных веществ. Его мелкокристаллические непрозрачные разновидности серовато-чёрного цвета называют наждаком и применяют в качестве абразивного материала.

Эту же формулу имеет и другое природное соединение — глинозём.

Наиболее драгоценными корундами являются рубины и сапфиры. Их окраска обусловлена различными примесями. Так, ион Сr3+ придаёт камню красный цвет (рубин), а ионы Тi 4+, Fe2+, Fe3+ придают синий цвет (сапфир).

Эти разновидности благородного корунда наряду с алмазом и изумрудом занимают высшее место в классификации драгоценных камней и применяют для изготовления ювелирных изделий.

В настоящее время рубины и сапфиры получают искусственно и используют для технических целей, например, для изготовления деталей часов и других точных приборов. Кристаллы рубинов применяют в лазерах.

Получение алюминия

Каждый из нас держал в руках изделия из алюминия, так как сейчас из этого металла делают множество приборов, корпуса телефонов, посуду и многое другое. Такую распространённость в наше время алюминий получил благодаря своей лёгкости, прочности и высокой устойчивости к коррозии (к окислению на воздухе).

Однако так было не всегда.

С начала открытия алюминия датским физиком Хансом Эрстедом в 1825 году и до конца 19 века ещё не было известно о простом получении его из руды и поэтому алюминий получали восстановлением из его хлорида щелочными металлами калием или натрием. Такой способ был очень дорог, а полученный металл стоял дороже золота.

 В 18-19 веках алюминий был главным ювелирным металлом.

Так в 1889 г. британцы, желая почтить богатым подарком великого русского химика Д.И. Менделеева, подарили ему весы из золота и алюминия.

С конца 19 века и по сей день Al получают методом электрометаллургии из оксида алюминия, содержащегося в глинозёме и бокситах.

Кристаллическая решётка оксида алюминия состоит из сильно поляризованных атомов алюминия и кислорода, силы притяжения между которыми весьма велики. Это обуславливает высокую температуру плавления оксида алюминия – около 2050 оС. Сложность достижения такой высокой температуры и энергоемкость процесса долгое время относили алюминий к числу труднодоступных металлов.

В конце XIX века американский студент –химик Чарльз Мартин Холл обнаружил, что глинозём можно растворить при 950 оС в расплавленном минерале криолите (вот почему он важен для получения алюминия) и электролизом выделить из полученного раствора алюминий. Независимо от Мартина Холла в том же году это открытие сделал французский металлург Поль Луи Туссен Эру.

Для того, чтобы иметь более точное представление об электролизе Al2O3 в криолите Na3AlF6 , необходимо уточнить схему электролитической диссоциации Al2O3. Как же он диссоциирует ?

Мы знаем, что гидроксид алюминия Al(ОН)3 обладает амфотерными свойствами и его кислотную форму можно представить в виде ортоалюминиемой кислоты Н3AlO3. Этой кислоте соответствует алюминат анион AlO33-. Формулу алюминиемой соли этой кислоты можно записать AlAlO3. Так ведь это и есть оксид алюминия.

Таким образом, в расплаве криолита он диссоциирует, на катион металла и анион кислотного остатка.

Поэтому на катоде (отрицательно заряженном электроде) идёт восстановление катиона Al3+ до свободного металла.

Катод (-): Al3+ +3е = Al

На графитовом аноде (положительно заряженном электроде) окисляется алюминат анион AlO33-. При этом происходит следующий электродный процесс:

Анод(+): 4AlO33- -12 е = 2Al2O3 + 3O2

При суммировании левых и правых частей электродных процессов получается молекулярное уравнение электролиза:

Процесс проводят в специальных электролитических ваннах, которые одновременно являются катодом. Анодом служат угольные брикеты. Температуру плавления криолита в электролизёре поддерживают благодаря очень большой силе тока, которая достигает 250 кА при напряжении около 4 В. Очевидно, что получение алюминия – очень энергоемкий процесс. Кислород, выделяющийся на аноде, реагирует с углеродом, превращаясь в СО2. При этом угольный анод постепенно «сгорает».

Физические свойства алюминия

Алюминий как простое вещество представляет собой серебристо-белый металл, достаточно лёгкий (плотность 2,7 г/см3) и относительно легкоплавкий (на бытовой газовой плите с температурой пламени 850оС алюминиевый чайник расплавится, так как температура плавления его 660 оС).

На воздухе поверхность металла покрыта тонкой, но очень прочной оксидной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления.

Алюминий очень пластичен, его можно прокатывать в фольгу толщиной 0,001 мм. По электро- и теплопроводности он уступает лишь серебру и меди.

По сравнению с перечисленными металлами алюминий дешевле. Казалось бы, вот замечательный материал для изготовления высоковольтных линий электропередач! Но мягкость и пластичность алюминия привели бы к тому, что через год под собственной тяжестью провода провисли бы до земли. Поэтому в технике, где требуется и прочность конструкции, наряду с лёгкостью и высокой электропроводностью, используют не чистый алюминий, а его сплавы (например с магнием, марганцем, медью и никелем - дюралюминий или с кремнием – силумин).

Рассмотрим химические свойства алюминия.

В электрохимическом ряду напряжений металлов алюминий близок к щелочным и щелочноземельным металлам и проявляет себя как химически активный металл.

В некоторых случаях от протекания возможных при нормальных условиях реакций (например с водой) его спасает оксидная плёнка. В химических реакциях он проявляет восстановительные свойства. Для алюминия во всех соединениях характерна единственно возможная степень окисления +3.

Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с простыми веществами (неметаллами).

  1. С галогенами (с такими как Cl2 и Вr2). Реакция протекает бурно при комнатной температуре:

2Al + 3Сl2 → 2AlСl 3 хлорид алюминия

2Al + 3 Вr2 → 2AlВr2 бромид алюминия

Очень интересно протекает реакция алюминия с йодом.

Если смешать порошок алюминия и йода то реакция не начнётся, для инициации реакции в смесь добавляют каплю воды, от которой происходит смачивание компонентов и смесь загорается сама собой с выделением фиолетового дыма из паров йода, таким образом вода в этой реакции является катализатором.

  1. Для начала реакции с другими неметаллами (с S, C, N2, Р), требуется нагревание, зато дальнейшее взаимодействие, сопровождается выделением большого количества теплоты.

При этом образуются бинарные соединения

2Al + 3S → Al2S3 сульфид алюминия

4Al + 3C → Al4C3 карбид алюминия

2Al +N2 → 2AlN нитрид алюминия

Al + P → AlP фосфид алюминия

  1. С водородом Al непосредственно не реагирует.

При нагревании на воздухе алюминий окисляется с поверхности, не загораясь, и образуется оксид алюминия Al2O3.

4Аl + 3O2 = 2Al2O3 +Q

Алюминий соединяется с кислородом воздуха и при обычной температуре, на его поверхности тотчас образуется тончайшая, плотная плёнка, она трудно проницаема для кислорода и предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Если же сильно нагреть фольгу алюминия или порошок алюминия, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем.

Способность порошка алюминия гореть ослепительным пламенем используется в пиротехнике – производстве бенгальских огней, салютов, фейерверков.

Алюминий реагирует со сложными веществами: 

1.Так очищенный от оксидной плёнки алюминий способен реагировать с водой. От защитной плёнки можно избавиться механически (очистив поверхность наждачной бумагой) и химически, погрузив алюминий на несколько минут в раствор кислоты, щёлочи или в жидкую ртуть. В результате реакции с водой образуется гидроксид алюминия и водород.

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

  1. Одно из важнейших химических свойств алюминия – способность вытеснять металлы из их оксидов – используют в металлургии. Этим способом получают хром, железо, марганец, ванадий, титан, цирконий. Этот метод получения простых веществ металлов называется алюмотермией:

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Для получения высоких температур, используют реакцию, сгорания термитной смеси - смеси оксида железа (II и III) и порошка алюминия:

8Al + 3Fe3O4 =4 Al2O3 + 9Fe

Выделяющейся в этой реакции теплоты достаточно для расплавления получающегося железа, потому этот процесс используют для сварки и резки стальных изделий.

3. Как активный металл алюминий реагирует с растворами кислот с выделением водорода.

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H

2Al + 3H2SO4(разб.) = Al2(SO4)3 + 3H2

А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий при обычной температуре, образуя на поверхности металла, прочную оксидную плёнку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.

С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием оксида азота (II):

Al + 4HNO3(разб.) = Al(NO3)3 + N­O↑ + 2H2O

При нагревании Al растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:

2Al + 6H2SO4(конц) = 4Al2(SO4)3 + 3SО2↑ + 6H2O

Al + 6HNO3(конц) = Al(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O

  1. Алюминий – амфотерныйметалл, поэтому он взаимодействует со щелочами.

При нагревании с конц. растворами щелочей алюминий образует комплексные соли (тетрагидроксоалюминаты), при этом выделяется водород.

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Применение

Большую часть производимого алюминия (его производство в мире стоит на 2-м месте после выплавки чугуна и стали) используют для производства сплавов. Они легки, относительно прочны, электропроводны, коррозионноустойчивы, поэтому находят широкое применение в различных областях техники и быту.

Сплавы алюминия используют в самолёто- и ракетостроении. Недаром алюминий называют крылатым металлом.

Алюминий используют для получения металлов, методом алюмотермии.

В строительстве: гофрированными листами алюминиевых сплавов покрывают крыши, а также строят из них различные складские помещения.

Высокая электрическая проводимость чистого алюминия используется в электротехнике. Из сплавов алюминия изготовляют электропровода.

Порошок алюминия сохраняет металлический блеск и используется как краска «серебрянка». Она не только придает красивый внешний вид изделиям и сооружениям, но и защищает их от химического разрушения.

Для защиты от солнечных лучей алюминиевой краской покрывают цистерны, предназначенные для перевозки нефтепродуктов и других горючих веществ.

Исследуя влияние алюминия на различные пищевые продукты, ученые установили, что при контакте пищи с алюминием не разрушаются витамины. Это открытие послужило причиной широкого применения алюминия в пищевой промышленности, в виде посуды из алюминия, а также в косметике и бытовой химии. Из алюминия изготавливают разнообразную аппаратуру, предназначенную для переработки пищевых продуктов в сахарной, кондитерской, маслобойной и других отраслях промышленности.

Сегодня на уроке мы узнали об алюминии: положение этого элемента в Периодической системе, строение его атома, нахождение в природе, физические и химические свойства металла алюминия, получение и применение алюминия.

Алюминий, подготовка к ЕГЭ по химии

Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре. Свойства алюминия позволяют активно применять в составе металлоконструкций: он легкий, мягкий, поддается штамповке, обладает высокой антикоррозийной устойчивостью.

Для алюминия характерна высокая химическая активность, отличается также высокой электро- и теплопроводностью.

При переходе атома алюминия в возбужденное состояние 2 электрона s-подуровня распариваются, и один электрон переходит на p-подуровень.

В природе алюминий встречается в виде минералов:

Алюминий получают путем электролиза расплава Al2O3 в криолите (Na3[AlF6]). Галлий, индий и таллий получают схожим образом - методом электролиза их оксидов и солей.

  • Реакции с неметаллами
  • При комнатной температуре реагирует с галогенами (кроме фтора) и кислородом, покрываясь при этом оксидной пленкой.

    Al + O2 → Al2O3 (снаружи Al покрыт оксидной пленкой - Al2O3)

    Al + Br2 → AlBr3 (бромид алюминия)

    При нагревании алюминий вступает в реакции с фтором, серой, азотом и углеродом.

    Al + F2 → (t) AlF3 (фторид алюминия)

    Al + S → (t) Al2S3 (сульфид алюминия)

    Al + N2 → (t) AlN (нитрид алюминия)

    Al + C → (t) Al4C3 (карбид алюминия)

  • Реакции с кислотами и щелочами
  • Алюминий проявляет амфотерные свойства (греч. ἀμφότεροι - двойственный), вступает в реакции как с кислотами, так и с основаниями.

    Al + HCl → AlCl3 + H2

    Al + H2SO4(разб.) → Al2(SO4)3 + H2

    Al + H2SO4(конц.) → (t) Al2(SO4)3 + SO2↑ + H2O

    Al + HNO3(разб.) → (t) Al(NO3)3 + N2O + H2O

    Al + NaOH + H2O → Na[Al(OH)4] + H2↑ (тетрагидроксоалюминат натрия; поскольку алюминий дан в чистом виде - выделяется водород)

    При прокаливании комплексные соли не образуются, так вода испаряется - вместо них образуются (в рамках ЕГЭ) средние соли - алюминаты (академически - сложные окиселы):

    Na[Al(OH)4] → (t) NaAlO2 + H2O

  • Реакция с водой
  • При комнатной температуре не идет из-за образования оксидной пленки - Al2O3 - на воздухе. Если разрушить оксидную пленку нагреванием раствора щелочи или амальгамированием (покрытием металла слоем ртути) - реакция идет.

    Al + H2O → (t) Al(OH)3 + H2

  • Алюминотермия
  • Алюминотермия (лат. Aluminium + греч. therme - тепло) - способ получения металлов и неметаллов, заключающийся в восстановлении их оксидов алюминием. Температуры при этом процессе могут достигать 2400°C.

    С помощью алюминотермии получают Fe, Cr, Mn, Ca, Ti, V, W.

    Fe2O3 + Al → (t) Al2O3 + Fe

    Cr2O3 + Al → (t) Al2O3 + Cr

    MnO2 + Al → (t) Al2O3 + Mn

    Оксид алюминия

    Оксид алюминия получают в ходе взаимодействия с кислородом - на воздухе алюминий покрывается оксидной пленкой. При нагревании гидроксид алюминия, как нерастворимое основание, легко разлагается на оксид и воду.

    Al + O2 → Al2O3

    Al(OH)3 → (t) Al2O3 + H2O↑

    Проявляет амфотерные свойства: реагирует и с кислотами, и с основаниями.

    Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

    Al2O3 + NaOH + H2O → Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

    Al2O3 + NaOH → (t) NaAlO2 + H2O (алюминат натрия)

    Al2O3 + Na2O → (t) NaAlO2

    Гидроксид алюминия

    Гидроксид алюминия получают в ходе реакций обмена между растворимыми солями алюминия и щелочами. В результате гидролиза солей алюминия часто выпадает белый осадок - гидроксид алюминия.

    AlBr3 + LiOH → Al(OH)3↓ + LiBr

    Al(NO3)3 + K2CO3 → KNO3 + Al(OH)3↓ + CO2 (двойной гидролиз: Al(NO3)3 гидролизуется по катиону, K2CO3 - по аниону)

    Al2S3 + H2O → Al(OH)3↓ + H2S↑

    Проявляет амфотерные свойства. Реагирует и с кислотами, и с основаниями. Вследствие нерастворимости гидроксид алюминия не реагирует с солями.

    Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

    Al(OH)3 + LiOH → Li[Al(OH)4] (при избытке щелочи будет верным написание - Li3[Al(OH)6] - гексагидроксоалюминат лития)

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Жизненный цикл алюминия

    Немногие металлы имеют срок службы, сопоставимый со сроком службы алюминия. Потому что алюминий устойчив к коррозии и его можно перерабатывать снова и снова, затратив лишь часть энергии, необходимой для производства исходного металла.

    Это делает алюминий отличным строительным материалом, способным принимать самые разные формы и соответствовать потребностям и вызовам разных времен и продуктов.

    Как это делается

    1.Добыча бокситов 9000 7

    Производство алюминия начинается с добычи боксита-сырца, который содержит 15-25 процентов алюминия и в основном находится в экваториальном поясе. Существующие известные запасы бокситов составляют примерно 29 миллиардов тонн, и при текущих темпах добычи этих запасов хватит более чем на 100 лет. Однако есть огромные неоткрытые месторождения, которые могут продлить эту временную перспективу до 250–340 лет.

    2. Переработка глинозема

    Глинозем добывается из бокситов на нефтеперерабатывающем заводе по методу Байера.Затем он используется для производства первичного металла в соотношении 2: 1 (2 тонны оксида алюминия = 1 тонна алюминия).

    3. Первичное производство

    В соединении оксида с алюминием атом алюминия связан с кислородом, и для образования металлического алюминия его необходимо отделить от него электролизом. Этот процесс происходит на больших производственных линиях и требует большого количества электроэнергии. Использование возобновляемых источников энергии и постоянное совершенствование наших методов производства - важный шаг на пути к нашей цели - стать углеродно-нейтральным к 2020 году с точки зрения жизненного цикла.

    4. Производство

    Hydro ежегодно поставляет на рынок более 3 миллионов тонн литейной продукции, что делает нас ведущим поставщиком экструзионных слитков, прутков, переходных сплавов и рафинированного алюминия с глобальной дистрибьюторской сетью. Наиболее распространенными областями применения первичного алюминия являются экструзия, прокатка и литье:

    Прессование

    Extrusion позволяет придать алюминию практически любую форму, которую только можно вообразить, используя готовые или персонализированные профили.

    Прокатный

    Алюминиевая фольга, которую вы используете на кухне, является хорошим примером изделия из алюминиевого проката. Благодаря своей замечательной пластичности, алюминий можно прокатать в диапазоне толщины от 60 см до 2 мм, а затем переработать, например, в тонкую фольгу толщиной 0,006 мм, которая по-прежнему не пропускает свет, запах и вкус.

    Кастинг

    Легирование другим металлом изменяет свойства алюминия, придавая ему большую прочность, блеск и / или пластичность.Наши литейные продукты, такие как экструзионные слитки, прутки, переходные сплавы, катанка и рафинированный алюминий, используются в автомобилестроении, транспорте, строительстве, системах теплообмена, электронике и авиации.

    5. Переработка

    При переработке алюминия используется только 5 процентов энергии, необходимой для производства первичного металла. Кроме того, алюминий не портится при переработке, и 75 процентов всего алюминия, произведенного на сегодняшний день, все еще используется.Наша цель - развивать переработку более быстрыми темпами, чем предлагает рынок, и стать лидером также в области переработки алюминия, утилизируя к 2020 году 1 миллион тонн алюминиевых бытовых отходов и лома с высокой степенью загрязнения.

    .

    Алюминиевая металлургия. Как получают алюминий высокой чистоты?

    Этот металл широко известен более 2000 лет и имеет широкое техническое применение. Итак, для чего мы можем его использовать?

    В алюминиевой промышленности, известной также под другим названием - алюминий, он в основном используется в виде сплавов с другими элементами, что улучшает его эксплуатационные свойства.В таком виде это универсальный строительный материал с очень универсальным применением. Среди алюминиевых сплавов можно выделить литейные сплавы и сплавы, используемые для обработки пластмасс. Помимо алюминия в их состав входят такие элементы, как медь, магний, кремний и марганец. Алюминиевые сплавы используются, в частности, в авиационной, химической, автомобильной и даже судостроительной отраслях.

    Алюминий также широко используется в промышленности в чистом виде.В этой форме он используется для производства различных предметов повседневного обихода, таких как, например, зеркала, банки для напитков и пищевых продуктов, кухонная утварь или широко известная алюминиевая фольга. Он также используется в производстве химического оборудования, электрических кабелей и даже взрывчатых веществ. Чтобы выделить этот элемент из бокситовой руды, необходимо выполнить два последовательных этапа. Первый - это процесс Байера, при котором из минерала получают оксид алюминия. Затем соединение подвергается электролизу с получением алюминия технической чистоты.

    Из чего сделан алюминий?

    Чистый алюминий не встречается в природе из-за его способности пассивировать. Это явление представляет собой окисление металла в присутствии воздуха, в результате чего на его поверхности образуется пассивный защитный слой. В случае алюминия его сначала покрывают слоем оксида алюминия (Al 2 O 3 ) толщиной в несколько нанометров. Затем под действием влаги происходит частичный гидролиз внешнего слоя, в результате чего дополнительно образуется гидроксид, то есть Al (OH) 3 .

    Алюминий входит в состав различных природных минеральных пород в виде руд. Руды бокситовой глины в основном используются для производства чистого алюминия. Они образуются в основном в местах выветривания алюмосиликатных пород в условиях жаркого климата, а также содержат соединения железа. Это породы характерного красного или коричневого цвета, которые бывают двух типов: силикатные и карбонатные.

    Производство технически чистого алюминия

    Глина технической чистоты (более 99%) получают промышленным способом в два последовательных процесса.На первом этапе получается оксид алюминия (процесс Байера), а на следующем этапе проводится процесс электролитического восстановления (электролиз Холла-Эру), благодаря которому получается чистый алюминий. В связи с сокращением затрат, связанных с транспортировкой бокситовых руд, большинство обогатительных фабрик строятся вблизи рудников.

    Процесс Байера

    Первый этап после добычи руды - промывка водой. Таким образом удаляется большая часть растворимых в нем загрязняющих веществ.Затем к подготовленному таким образом сырью добавляют CaO, то есть оксид кальция. Все измельчают с помощью специальных трубчатых мельниц до получения зерен очень маленького диаметра, то есть менее 300 мкм. Тонкое измельчение сырья чрезвычайно важно, поскольку оно обеспечивает достаточно большую удельную поверхность зерен, что, в свою очередь, приводит к более эффективному процессу экстракции.

    Следующим этапом производства глинозема является растворение зерен водным раствором едкого натра.В группе PCC гидроксид натрия производят методом мембранного электролиза. Полученный таким образом продукт отличается исключительно высоким качеством и чистотой и соответствует требованиям последней редакции Европейской фармакопеи. Смесь, содержащая измельченные зерна и гидроксид натрия, несколько часов хранится в специальных реакторах, называемых автоклавами. Во время процесса осаждения в реакторах поддерживается высокое давление и повышенная температура. Таким образом получают алюминат натрия, который затем очищают с использованием различных фильтров.

    На следующем этапе очищенный раствор алюмината натрия разлагается. В результате получают гидроксид натрия (водный раствор едкого натра) и кристаллы гидроксида алюминия высокой степени чистоты. Осадок, полученный кристаллизацией, отфильтровывают и промывают водой. В свою очередь, оставшийся гидроксид натрия нагревают и рециркулируют для повторного использования в процессе.

    Последним этапом производства глинозема является прокаливание. Он заключается в нагревании гидроксида алюминия при температуре выше 1000 на ° C, в результате чего его разложение до Al 2 O 3 , которое получается в виде чистого белого порошка.Приготовленный таким образом глинозем транспортируется в печи для получения металлического алюминия в процессе электролитического восстановления.

    Электролиз оксида алюминия

    Следующим шагом в получении чистого алюминия является проведение процесса электролиза по методу Холла-Эру. Сначала полученный в процессе Bayer Al 2 O 3 процесс плавится с криолитом и полученный таким образом раствор подвергается процессу электролиза при температуре не выше 900 o C.Полученный таким образом жидкий алюминий отделяется от электролита и удаляется из ванн с электролитом с помощью так называемого вакуумные сифоны. Затем сырье поступает в литейное оборудование, где затем подается в обогреваемые печи, где происходит процесс рафинирования. Он заключается в очистке алюминия для получения максимально возможной чистоты. Промышленную глину можно очистить двумя способами. Первый включает плавление алюминия и пропускание через него хлора, в результате чего загрязнители связываются в виде хлоридов и удаляются из процесса.Второй метод - это электролитическое восстановление алюминия, легированного медью. Полученный таким образом конечный продукт отличается очень высокой чистотой.

    Алюминий как материал будущего

    Разработка метода производства чистого алюминия из бокситов с использованием процесса Байера и электролиза Холла-Эру расширила возможности применения этого элемента. Кроме того, сочетание высокой прочности и легкости означает, что в некоторых случаях он может заменить сталь, что дешевле.Устойчивость к погодным условиям позволяет использовать алюминий при производстве оконных и дверных профилей. Еще одно преимущество - возможность повторной переработки, что делает его относительно экологически чистым материалом.

    Таким образом, алюминий является чрезвычайно универсальным материалом, который широко используется в пищевой, энергетической, химической, транспортной, строительной, автомобильной и аэрокосмической отраслях. Благодаря его многочисленным преимуществам, это, вероятно, не конец его использования, и он продолжит набирать популярность в ближайшем будущем.

    .

    Алюминий - экологически чистый материал

    В 19 веке алюминий был дороже золота, и сам Наполеон III Бонапарт восхищался его свойствами. Сегодня алюминий по-прежнему занимает лидирующие позиции в качестве второго по частоте использования металла в производстве после железа.

    Это связано с тем, что он обладает уникальным сочетанием требуемых свойств: малый вес, высокая прочность, коррозионная стойкость и удобоукладываемость. Эти особенности и простота переработки делают его экологически чистым материалом.

    Возобновляемый элемент окружающей среды
    Алюминий является третьим элементом земной коры после кислорода и кремния, что делает его металлом, сырьевые ресурсы которого безграничны. Для производства алюминия в основном используется боксит, который представляет собой осадочную породу. Руды добываются в карьерах, которые заполняются, засаживаются лесом и заселяются животными через 5-10 лет. Для производства 1 кг алюминия необходимо около 4 кг бокситов, но алюминий является полностью перерабатываемым материалом для нового поколения продуктов.Кроме того, переработка алюминиевых компонентов в связи с производством алюминия из бокситов снижает уровень загрязнения воздуха на 95% и загрязнения воды на 97%. В течение жизненного цикла алюминий можно использовать для производства продуктов практически бесконечно, и его уникальные свойства никоим образом не меняются. Благодаря использованию алюминиевого лома потребление природных ресурсов - железной руды, угля и кальция - снижается почти на 90%, а воды - на 40%.

    Идеальный материал

    Однако не только простота переработки делает алюминий экологически чистым производственным материалом.Благодаря небольшому весу (он в три раза легче стали и меди) позволяет снизить вес изделия. Его использование в автомобильной промышленности может в значительной степени превратиться в использование автомобиля. В случае автомобиля средних размеров использование алюминиевых элементов снижает его вес до 300 кг и влияет на горение. Расход топлива снизится в среднем на 0,35 литра на 100 км, а выбросы CO2 - на 0,9 кг. Благодаря этому наша машина становится более экономичной, но мы также способствуем снижению эффекта глобального потепления.
    Прочность - еще один важный аспект, связанный с экологией алюминия. Из-за длительного срока службы изделий из алюминия примерно 75% всех произведенных ресурсов все еще находятся в эксплуатации. В результате реакции материала с кислородом воздуха образуется тонкий слой кислорода, который защищает алюминий от коррозии. Более того, этот слой является самообновляющимся. Процесс анодирования дополнительно укрепляет естественный защитный слой, поэтому изделия из алюминия можно использовать в течение очень долгого времени, а затем на 100% переработать в новый алюминиевый сплав.
    Алюминий в качестве производственного сырья совершенно не токсичен для человека и окружающей среды. С самого начала этот материал был неотъемлемой частью окружающей среды. Важным моментом является то, что на протяжении многих десятилетий он использовался, в том числе, в производстве кастрюль, сковородок и столовых приборов. Все виды алюминиевых отходов не оказывают воздействия на окружающую среду, так как содержание алюминия в почве достигает 7%. Также работа с алюминием (формовка, резка, сварка) не оказывает негативного воздействия на здоровье человека.Таким образом, такой материал идеально подходит для производства компонентов, используемых в производстве продуктов питания или в жилых домах.
    Для промышленности также очень важно, чтобы алюминий обладал отличной пластичностью. Это позволяет производить произвольную экструзию алюминиевых профилей, а также прокатку, гибку или формовку. Этот металл также легко обрабатывается независимо от температуры. Объем работы, необходимой для обработки, относительно невелик, что способствует увеличению производства алюминиевых элементов.Легкость формования этого материала дает вам абсолютную свободу в процессе проектирования и позволяет получить форму, которая решает проблемы строительства с низкими затратами на инструмент, обработку или энергию, что оказывает влияние на окружающую среду.
    Все вышеупомянутые аспекты способствуют увеличению доли алюминия как материала, используемого в обрабатывающей промышленности. Сегодня алюминиевые профили используются во всех сферах: от транспорта до мебели и офисов.
    - Алюминий - идеальный производственный материал. При низких энергозатратах и ​​производственных затратах мы можем получать высококачественную продукцию, которая, благодаря своей прочности, будет служить нам долгое время. Более того, мы производим их с минимальным воздействием на окружающую среду, что очень важно с точки зрения ответственной компании, - говорит Мацей Яник, менеджер по качеству Sapa Aluminium, производителя алюминиевых компонентов для промышленности. - Более того, все отходы и постпроизводственный лом можно сразу переплавить в новый материал.


    Многоцелевое использование
    Как уже упоминалось ранее, алюминий используется в производстве различных предметов повседневного обихода. В строительной отрасли алюминий является отличным материалом для производства оконных рам благодаря своей прочности и устойчивости к коррозии независимо от погодных условий. Ежедневный уход и обслуживание алюминиевых рам сведены к минимуму. Это решение в основном используется в промышленных и общественных зданиях из-за относительно низкой теплоизоляции по сравнению с деревянными или ПВХ окнами.В жилых домах, однако, используются внешние каркасные накладки из этого металла. Они значительно улучшают удобство использования таких окон, сохраняя при этом их изоляционные параметры.
    Экологически чистые уличные фонари, не влияющие на выбросы CO2, - это проект, который реализуется с 2009 года в Тилбурге, Нидерланды. Городские власти хотят, чтобы к 2045 году город стал свободным от загрязнения, и замена маяка является одним из элементов этих изменений. Колонны состоят как минимум на 95% из переработанного алюминия, усиленный профиль обеспечивает их устойчивость и позволяет снизить их вес на 20%.Проект осуществляется в сотрудничестве с Sapa.
    - Акция, проводимая в Нидерландах, отличается тем, что имеет замкнутый контур. Лампы, требующие замены, привозят к нам, где их переплавляют и из полученного материала изготавливают новую колонку. Все отходы постпроизводства также используются, - говорит Мацей Яник, менеджер по качеству Sapa Aluminium.
    Алюминиевые профили также идеально подходят для автомобильной промышленности. Они не только уменьшают вес автомобилей и расход топлива, как отмечалось ранее, но и повышают безопасность вождения.Jaguar XJ 2010 года почти полностью изготовлен из алюминия. Компоненты конструкции крыши, используемые в ней, имеют более высокий коэффициент защиты от опрокидывания, чем стальные компоненты. В свою очередь, высокий уровень жесткости алюминиевого шасси значительно влияет на комфорт и безопасность вождения из-за долговечности элементов.
    Алюминий, благодаря своим свойствам и благоприятному воздействию на окружающую среду, определенно является материалом будущего, и количество его применений постоянно растет.Производство с использованием этого материала положительно влияет на окружающую среду. Отрасль, развивающаяся в этом направлении, будет не только эффективной с точки зрения создаваемой продукции, но и предотвратит негативное влияние индустриализации на окружающую среду.

    Анна Шиманская
    Фото. Сапа Алюминий

    .

    Алюминий - Польский геологический институт 9000 1

    Алюминий 9000 4

    На польском языке есть два названия, относящиеся к одному и тому же веществу: алюминий и алюминий. Хотя они обычно используются взаимозаменяемо, чаще всего название «алюминий» используется по отношению к элементу и его соединениям, в то время как название «алюминий» используется в металлической форме. При этом латинское название алюминия - aluminium (Al).Он происходит от квасцов (получаемых из минерала алюмита), название которого, в свою очередь, происходит от латинского слова alumen , что означает «горькая соль».

    Алюминий в металлической форме - серебристо-белый, очень мягкий, легкий и податливый. Это самый распространенный металл в земной коре и третий элемент после кислорода и кремния. Его содержание падает в более глубоких регионах Земли. Алюминий входит в состав десятков различных минералов. Он содержится, в частности, в полевых шпатах, глинистых минералах и слюде.Минералы, содержащие алюминий, также включают драгоценные камни: корунд с его красочными разновидностями, рубин и сапфир или берилл с его самой красивой разновидностью - изумруд. Из-за легкости, с которой он реагирует с кислородом, его трудно найти в естественной форме - небольшие количества могут быть найдены в среде с низким содержанием кислорода, например, внутри некоторых вулканов или глубоких океанах.

    Несмотря на повсеместное распространение, большинство алюминийсодержащих минералов не имеют экономического значения как источник.Почти весь металлический алюминий получают исключительно из боксита - глинистой породы, образовавшейся в результате выветривания алюмосиликатных пород. Эксплуатационные и технологические процессы, приводящие к образованию алюминия, очень дороги и потребляют огромное количество энергии, поэтому алюминий является одним из наиболее часто и интенсивно перерабатываемых металлов.

    Алюминий очень широко используется почти во всех областях промышленности и повседневной жизни, как продукт, так и в виде оборудования и машин.Большая часть производимого алюминия используется для производства алюминиевых листов, используемых в автомобильной, строительной и электронной промышленности. Многие предметы домашнего обихода также сделаны из алюминия: дверные ручки, столовые приборы и кастрюли. Соединения алюминия используются в качестве абразивов, катализаторов в химических реакциях, в процессах очистки воды, производстве бумаги, в косметической промышленности и медицине.

    В Польше, среди прочего, обнаружены небольшие количества бокситов.в однако в Нижней Силезии они не эксплуатируются.

    .

    Что такое газокислородная резка? Вопросы и ответы

    Насколько важна кислородная резка для обработки материала толщиной 50 мм и более?

    Фирмы, которые не получают выгоды от этого процесса резки, могут быть удивлены, узнав о высококачественном и современном кислородном топливе.

    Если производственная компания на самом деле не режет много толстого металла, она может не много разбираться в механизированной резке бычьим топливом. Это также может заставить вас поверить в то, что технологиям нет места в современных производственных операциях.

    Французские инженеры Эдмон Фуше и Шарль Пикар разработали кислородно-ацетиленовую сварку в 1903 году. Процесс требовал использования чистого кислорода вместо воздуха, чтобы произвести пламя, достаточно горячее, чтобы расплавить сталь, на которую был сфокусирован факел.

    Благодаря кислородно-ацетиленовому пламени, которое может достигать более 3300 ℃, этот процесс оказался особенно полезным при соединении металлов всех видов, включая легированные стали и алюминий, по крайней мере, до середины 20 века, когда дуговая сварка получила более широкое распространение. .Даже с этой версией , кислородно-топливная сварка все еще учитывается во многих программах сварки, чтобы продемонстрировать эволюцию сварочной технологии на протяжении многих лет.

    С другой стороны, кислородная резка все еще используется в местах, где преобладающими обрабатываемыми материалами являются лист и конструкционная сталь .

    Чтобы разобраться, почему это важно, постараемся ответить на несколько вопросов:

    Какой тип резки представляет собой газокислородную резку?
    Технически это не совсем разрез.Это больше похоже на быстрое окисление, потому что режущая кромка является результатом химической реакции.

    При реакции чистого кислорода со сталью образуется оксид железа. Нагревательное пламя используется для повышения температуры поверхности или края стали примерно до 980 градусов Цельсия, на что указывает ярко-красное свечение стали. Чистый кислород, вводимый в тонкую струю под высоким давлением, затем направляется к нагретой секции стали. В механизированных системах предварительный нагрев и поток кислорода затем перемещаются с постоянной скоростью для завершения процесса резки.

    Какой материал можно резать кислородным методом?
    Это должен быть черный металл. Нельзя резать алюминий или нержавеющую сталь.

    Если бы технология Oxfuel использовалась для резки металлов , кроме углеродистой стали, то можно было бы разрезать немногое. Поскольку эти цветные металлы имеют оксиды, температура плавления которых выше, чем у самого основного металла, они быстро окисляются, и когда на них применяется кислородотопливная горелка, образуется защитная оболочка.Никакой материал не удаляется. Углеродистая сталь производит оксид с более низкой температурой плавления, чем он, что обеспечивает быстрый процесс окисления.

    Какой самый толстый материал я могу разрезать на механизированном кислородном столе?
    Кислородное топливо теряет некоторые характеристики и преимущества из-за меньшей толщины металла. В этом случае стоит присмотреться к технологии лазерной и плазменной резки. Обе технологии будут работать намного лучше, особенно для лазеров, которые могут резать материал толщиной от 25 до 32 мм, в то время как плазма может резать материал толщиной до 50 мм.

    Кто-то может возразить, что резка материала толщиной 50 мм может не иметь смысла при резке оксидом топлива, но на это определенно стоит обратить внимание, так как это экономически выгодно и может дать вам преимущество.

    Для материалов толщиной более 100 мм компании обращают внимание на кислородно-топливную технологию в механизированных системах, потому что они знают, что им нужно и какое качество резки они хотят.

    Имеет ли смысл иметь только одну режущую головку для газокислородной резки на механизированной режущей системе?
    Все зависит от приложения.Возьмем, к примеру, сервисные компании по резке стали. Вы можете пойти в одно из этих мест и увидеть, например, систему газокислородной резки с 12 головками. Почему так много режущих головок? Компания просто режет огромное количество стали.

    Каждая компания на каком-то этапе своей деятельности хочет идти еще дальше и проводить все больше и больше переделок, а также расширять спектр услуг, чтобы заказчик оставался с ними. Им нужно больше стараться на рынке и соблазнять клиентов комплексностью своих услуг.Превышение предложений было и будет, и компания, которая сконцентрирует множество возможностей резки в одном месте и предложит свои услуги в кратчайшие сроки, безусловно, будет иметь преимущество перед теми, кто не так адаптирован.

    Какой газ рекомендуется для механизированных систем газокислородной резки?
    Кислородно-топливные процессы могут использовать различные газообразные виды топлива, наиболее распространенным газом является ацетилен. Другие газы, которые можно использовать:

    • пропилен
    • сжиженный углеводородный газ (LPG)
    • пропан, бутан
    • природный газ
    • водород

    Напротив, большинство компаний, имеющих доступ к природному газу, выбирают этот маршрут.Его легко настроить и он очень доступен.

    Нужен ли мне опытный оператор, чтобы максимально эффективно использовать мой механизированный кислородный стол?
    Было время, когда производительность стола для газокислородной резки зависела от навыков оператора. Эти «резаки» умели получать разогревающее пламя непосредственно перед протыканием, не глядя на указатели.

    Они знали, как настроить пламя для достижения наилучшего качества, не глядя на карту.Но этот набор навыков уже не так необходим, как раньше. Вот почему автоматизация помогла менее опытным операторам ускорить работу с новыми, современными системами газокислородной резки.

    Теперь системный оператор может загружать в программу параметры: материал, толщину и размер фрезы. Давление газа устанавливается автоматически, а резка координируется программным обеспечением CAM.

    Этот пользовательский интерфейс управления действительно выполняет большую работу.В частности, это сокращает время, в течение которого оператор обычно настраивает станок, давая ему удобство использования системы газокислородной резки и возможность начать производство высококачественных деталей без особого надзора.

    Была ли эта автоматизация расширена, чтобы включить контроль расходных материалов?
    Предупреждает ли система газокислородной резки оператора, когда что-то, например, резаки, необходимо заменить?
    Для работы со столом для кислородной резки по-прежнему требуется хороший техник или оператор, чтобы определить, когда материалы изнашиваются и нуждаются в замене.

    Во время плазменной резки оператор системы может заметить, например, большие колебания напряжения, указывающие на проблемы с износом компонента (ов). К сожалению, такого предупреждения еще нет в системе оборудования этого типа, и поэтому этот оператор все еще необходим, чтобы иметь возможность замечать такие вещи, как аномальный поток кислорода или тусклые края после резки материала.

    Представленные вопросы и ответы могут помочь компании лучше понять процесс резки оксидом топлива, но если компания планирует добавить эту возможность резки, ей действительно необходимо ответить на собственный набор вопросов.Для чего именно вы будете использовать стол для резки? Какая работа сейчас и какой будет в ближайшем будущем? Каких результатов я ожидаю? Следует ли рассмотреть другой процесс?

    Ниже видео порезки газокислородного материала толщиной 120 мм

    .

    Медицинский кислородный баллон 2,7 л с клапаном - магазин sendpol24.pl

    Настройки файлов cookie

    Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.


    Требуется для работы страницы

    Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

    Функциональный

    Эти файлы позволяют использовать другие функции веб-сайта (кроме тех, которые необходимы для его работы). Их включение предоставит вам доступ ко всем функциям веб-сайта.

    Аналитический

    Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям пользователей.

    Продавцы аналитического программного обеспечения

    Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под управлением которого работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Цель сбора этих файлов - выполнить анализ, который будет способствовать развитию программного обеспечения. Вы можете узнать больше об этом в политике Shoper в отношении файлов cookie.

    Маркетинг

    Эти файлы позволяют нам проводить маркетинговую деятельность.

    .90,000 Огромное количество кислорода на Луне. Человечество может их использовать

    Покорение космоса - это не только исследования и поездки людей в далекие регионы Солнечной системы. Это также означает крупные инвестиции в технологии, которые могут позволить в будущем эффективно использовать ресурсы, близкие к Земле. Один из подобных проектов - поиск лучшего способа производства кислорода на Луне.

    В октябре Австралийское космическое агентство и НАСА подписали соглашение об отправке марсохода на Луну по программе Artemis.Его цель - собрать камни, которые в будущем можно будет использовать для производства кислорода на нашем естественном спутнике. Европейское космическое агентство также планирует свою миссию с инновационными реакторами.

    У Луны есть атмосфера, но она очень редкая и состоит в основном из водорода, неона и аргона. Это лишает живые организмы, зависящие от кислорода, возможность выживания на его поверхности, но, как это ни парадоксально, поверхность Серебряного глобуса полна этого элемента, необходимого для дыхания.

    Кислород в ловушке

    Основная проблема заключается в том, что кислород остается захваченным в реголите - слое горной породы и мелкой пыли, покрывающей поверхность Луны. Но исследователи задаются вопросом: если бы мы могли извлекать кислород из реголита, было бы этого достаточно для поддержания жизни на Луне?

    Кислород содержится во многих минералах на Земле. Большая часть Луны состоит из тех же камней, что и на нашей планете. Минералы, такие как кремнезем, алюминий, оксиды железа и магния, преобладают в Серебряном глобусе.Все они содержат кислород и бывают разных форм: от твердых пород до пыли, гравия и камней на поверхности.

    Некоторые исследователи даже называют поверхностный слой Луны «почвой». Однако это не совсем точный термин, потому что известная с Земли почва формировалась миллионы лет благодаря организмам, перерабатывающим материнский реголит.

    Благодаря этим процессам на нашей планете образовался поверхностный слой, который нельзя найти где-либо еще, с необычными физическими, химическими и биологическими свойствами.Между тем, материалы на лунной поверхности представляют собой реголит в первозданном, нетронутом виде.

    Получите кислород из минералов

    Исследователи считают, что 45 процентов лунного реголита составляет. состоит из кислорода, который тесно связан с минералами. Чтобы разорвать эти прочные узы, требуется много энергии. Этот процесс широко известен и используется на Земле. Примеры включают электролиз и производство алюминия. Ток проходит через оксид алюминия, в результате чего в качестве побочных продуктов выделяются алюминий и кислород.

    На Луне кислород будет основным продуктом, а любые другие материалы, извлеченные из минералов, потенциально могут быть полезными «отходами». Сегодня на Земле у нас есть подходящие технологии для производства кислорода таким способом.

    Эти процессы хорошо известны химикам и потенциально просты в реализации. Их самый большой недостаток - большое количество энергии, которое необходимо предоставить для разложения минералов. Огромной проблемой также будет перенос и установка промышленного оборудования на Серебряном глобусе.

    Однако исследования по усовершенствованию известных технологий продолжаются. Ранее в этом году бельгийский стартап Space Applications Services объявил, что строит три экспериментальных реактора для поддержки процесса производства кислорода с помощью электролиза. Компания планирует отправить эту технологию на Луну к 2025 году в рамках миссии Европейского космического агентства по использованию ресурсов на месте (ISRU).

    Сколько кислорода на Серебряном глобусе?

    Исследователи не уверены, сколько кислорода содержится в породах глубже под поверхностью Луны.Однако они считают, что только в легкодоступном реголите его много. Каждый кубический метр этого материала - это около 1,4 тонны минералов, в том числе около 630 кг кислорода.

    По данным исследователей, людям необходимо вдыхать около 800 граммов кислорода в день, чтобы выжить. Таким образом, 630 кг кислорода сохранят жизнь человеку более двух лет.

    Если предположить, что реголит, доступный для добычи, находится на глубине до 10 метров, предполагается, что мы можем извлечь из него количество кислорода, необходимое для поддержания жизни 8 миллиардов человек в течение 100 000 лет.

    Источник: The Conversation, Фото: NASA

    .

    Смотрите также