Алюминий ерекшеліктері. Алюминий: жалпы сипаттамасы

физика, химия және биология: Әрбір химиялық элемент үш ғылымдарының тұрғысынан қарастыруға болады. Осы мақалада біз алюминий сипаттайтын барынша тығыз тырысады. Периодтық кестеге сәйкес, үшінші топтағы және үшінші кезеңде тұр Бұл элемент. Алюминий - орташа реактивтілігіне бар металл. Сондай-ақ, ол байланыстарын амфотерлі қасиеттерін байқауға болады. моль жиырма алты грамм алюминий атом салмағы.

Физикалық сипаттамалары алюминий

қалыпты жағдайларда ол қатты болып табылады. алюминий формуласы өте қарапайым. Ол қатты зат жылы кристалды тор көмегімен тураланған атомдар (молекулада біріктіру емес), тұрады. алюминий түсі - күміс-ақ. Сонымен қатар, ол металл жылтырлығы, сондай-ақ осы топтың кез-келген басқа да заттар бар. өнеркәсіпте пайдаланылатын металл түсі, салдарынан қорытпасынан қоспалардың болуына әр түрлі болуы мүмкін. Бұл өте жеңіл металл болып табылады. 2,7 г / см3 тең Оның тығыздығы, яғни ол шамамен темірден үш есе жеңіл. Бұл жылы ол сұраққа металл тіпті оңай магний, бұл қоспағанда жол бере алады. алюминий қаттылығы өте төмен болып табылады. Онда ол ең металдар береді. тек екі шкаласы бойынша алюминий қаттылық. Сондықтан, металл қорытпалары негізінде оның пайдасы үшін қиын қосылады.

алюминий балқыту ғана 660 градус температурада жүреді. Және бұл кезде екі мың төрт жүз елу екі градус температураға дейін қызады қайнатуға бастайды. Бұл өте иілгіш және тез балқитын металл болып табылады. Бұл физикалық сипаттамасы алюминий аяқталады. Дегенмен, ол белсенді металл мыс және күміс өткізгіштігінің кейін үздік бар екенін атап өткен жөн.

табиғатта таралуы

біз тек ортада, өте кең таралған қарастырды Алюминий сипаттамалары. Ол көптеген минералдар құрамында көруге болады. Алюминий элементі - табиғатта ең көп таралған арасында төртінші. Оның салмағы фракциясы Жер қыртысында дерлік тоғыз пайыз. Негізгі минералдар оның атомдарының құрамына бар боксит, глинозем, cryolite болып табылады. Бірінші - темір оксидтері, кремний және сұраққа металл тұрады рок қалыптастыру, сондай-ақ, осы су молекулаларының құрылымындағы. Бұл Біртекті емес бояуға ие: түрлі қоспалардың болуына байланысты сұр фрагменттері, қызыл-қоңыр немесе басқа түсті. алюминий, фотосуреттер жоғарыда көруге болады - тұқымның отыз алпыс пайызға дейін. Бұл глинозем табиғаты минерал, сондай-ақ өте жалпы болып табылады.

Бұл алюминий. Оның химиялық формуласы - Al2O3. Ол, қызыл, сары, көк немесе қоңыр болуы мүмкін. ҚОҚМ шкаласы бойынша оның қаттылығын тоғыз бірлік болып табылады. Корунд сорттары тамаша сапфир және Рубин, leicosapphires және padparadzha (сары жақұт) болып табылады.

Cryolite - неғұрлым күрделі химиялық формуласын бар минералды. AlF3 • 3NaF - Ол алюминий және натрий фторидтермен тұрады. Ол, түссіз немесе сұр тас ұқсайды төмен табандылық бар - ҚОҚМ шкаласы бойынша барлық үш. Бүгінгі әлемде бұл зертханада жасанды синтезделген отыр. Ол металлургияда қолданылады.

Сондай-ақ, алюминий, кремний және су молекулаларының байланысты металл оксидтерінің негізгі компоненттері болып табылатын, балшықтан бөлігі ретінде табиғатта табуға болады. Сонымен қатар, химиялық элемент төмендегідей химиялық формуласы, нефелин құрамы байқауға болады: kna3 [AlSiO4] 4.

қабылдау

алюминий қарау ерекшеліктері оның синтездеу әдістерін ұсынады. бірнеше әдістері бар. Бірінші әдісімен алюминий өндірісі үш кезеңнен өтеді. Осы соңғы катодты бойынша электролиз және көміртек анод рәсім болып табылады. Мұндай процесс жүргізу үшін алюминий оксиді талап, және осындай cryolite сияқты қосалқы (формула - Na3AlF6) және кальций фториді (Caf2). ерітілген алюминий жіктеу орын үшін, ол балқытылған cryolite және кальций Фторидтің Цельсий температураға дейін қыздырылған кем дегенде тоғыз жүз елу градус отырып қажет, содан кейін сексен мың ампер және кернеу бес осы заттардың тогы арқылы өткен сегіз вольт. Осылайша, есеп айырысу алюминий катодты және оттегі молекулаларының процесі өз кезегінде анод тотығады және көмірқышқыл газы оны түрлендіру анод, жиналған болады, өйткені. алюминий оксиді түрінде, өндіріледі қоспалардың алдын ала тазартылған және сусыздандыру процесін өтеді бұл рәсім боксит, өткізу алдында.

Жоғарыда сипатталған Алюминий өндіру әдісі металлургия өте жалпы болып табылады. F. Wohler арқылы 1827 жылы ойлап әдісі, сондай-ақ бар. Ол алюминий оның хлориді мен калий арасындағы химиялық реакция арқылы алынуы мүмкін табылатындығында. жүзеге асыру үшін осындай процесс тек өте жоғары температура мен вакуум ерекше шарттарын түрінде құрылуы мүмкін. Осылайша, бір хлориді мольдік және калий тең көлемі глинозем бір моль және үш сүйелдер дайындалған болуы мүмкін калий хлориді жанама өнім ретінде. Бұл реакция осы теңдеудің ретінде көрсетілуі мүмкін: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Бұл әдіс өнеркәсіпте танымал көп жинаған жоқ.

химия тұрғысынан алюминий ерекшеліктері

Жоғарыда айтылғандай, ол молекуланың ұйымдастырылған емес, атомдар тұрады қарапайым зат болып табылады. Ұқсас құрылымдар барлық дерлік металдар құрылады. Алюминий салыстырмалы түрде жоғары реакциялық қабiлетi бар және күшті азайту қасиеттері бар. алюминий химиялық сипаттамасы күрделі бейорганикалық қосылыстардың одан әрі өзара іс-қимылды сипатталғандай болады, басқа қарапайым затпен оның реакциялардың сипаттамасымен басталады.

Алюминий және қарапайым заттар

планетада ең көп таралған қосылыс - Бұл ең алдымен оттегі кіреді. Жер атмосферасының оның жиырма бір пайызы тұрады. тотығу немесе жағу ретінде белгілі кез келген басқа заттар реакция. Ол әдетте жоғары температурада жүреді. Бірақ алюминий жағдайда қалыпты жұмыс жағдайында тотығу мүмкін - сондықтан қалыптасқан оксиді фильм. белсенді металл ұсақталған болса, онда ол осылайша жылу энергетика үлкен көлемін босату, өртеп жібереді. алюминий және оттегі арасындағы реакция жүзеге асыру үшін 4 молярлық осы компоненттерді қажет: 3, екі бөліктері оксиді алуға, оған сәйкес.

4AІ + 3O2 = 2AІO3: Бұл химиялық реакция келесі теңдеумен көрсетіледі. Сондай-ақ, алюминий фтор, йод, бром және хлор қамтиды галогендер әрекеттеседі болады. фторлау, иодирования, Бромдау және хлорлау: осы процестердің аттары тиісті галоген шыққан. Бұл әдеттегі тіркелу реакциясы болып табылады.

Мысалы, біз хлор алюминий реакцияға. процесінің бұл түрі тек суық орын алуы мүмкін.

Осылайша, металл хлориді екі сүйелдер беруге, алюминий екі моли және хлор үш сүйелдер отырып. + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3 төмендегідей: бұл реакция теңдеуі болып табылады. Сол сияқты ол, алюминий фторидін алу бромиді және оны иодид болады.

сұр On қарастырылып зат болған кезде ғана қызған әрекеттеседі. екі-үш молярлық пропорцияда оларды қабылдауға қажетті екі қосылыстар, және алюминий құрылған сульфидті бірі бөлігі арасындағы өзара іс-қимылды жүзеге асыру үшін. төмендегідей реакция теңдеуі: 2Al + 3S = Al2S3.

Сонымен қатар, жоғары температура және алюминий кезінде карбидін қалыптастыру көміртегі әрекеттеседі, және азот нитрида қалыптастыру. One келесі химиялық реакция теңдеуін келтіруге болады: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2Al + N2 = 2AlN.

күрделі заттармен өзара іс-қимыл

Бұл су, тұздар, қышқылдар, сілтілер, оксиді қамтиды. алюминий химиялық қосылыстардың барлық әртүрлі жауап. ның егжей-тегжейлі, әрбір істі қарайық.

сумен реакция

Бар жер алюминий кешені бойынша ең көп таралған зат жылыту өзара әрекеттеседі. Бұл кезде ғана оксиді фильмнің алдын ала жою жүреді. амфотерлі гидроксиді өзара қалыптасады, және сутегі ауаға шығарылды. алюминий және су алты бөлімнен екі бөлігін ала отырып, біз екі-үш жылдың молярлық гидроксиді және сутек алу. 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2 төмендегідей: Бұл реакция теңдеу жазылған.

қышқылдар, негіздер және оксидтері өзара іс-қимыл

басқа да белсенді металдар сияқты, алюминий реакция ауыстыру айналысуға мүмкіндігі бар. Осылайша ол қышқылы немесе тұз оларды пассивті металл катиондары сутек ығыстыра алады. Осы өзара нәтижесінде алюминий тұз қалыптасады, және сутегі (қышқылы жағдайда) шығарылған немесе тұндыру металл таза (қаралады кем белсенді бір) болып табылады. Екінші жағдайда, және жоғарыда айтылған сипаттарды азайту көрсетеді. Бір мысал бар алюминий өзара іс-қимыл болып табылады тұз қышқылы, алюминий хлориді әуе, сутегі айналады және босатылады, онда. + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2: реакция бұл түрі мынадай теңдеу көрінеді.

алюминий тұз өзара іс-қимыл мысал оның реакция болуы мүмкін мыс сульфаты. осы екі компоненттерді отырып, біз сайып алюминий сульфаты және тұнба түрінде құлап таза мыс. күкірт және азот қышқылы сияқты қышқылдар бар, алюминий бірегей әрекеттеседі. су - Мысалы, отыз сегіз бөліктері сегіз бөліктен молярлық алюминий нитраты қышқылының сұйытылған ерітіндісін қосу металл нитратының, үш бөліктері азот оксиді және он бес қалыптасады. реакция теңдеуі осылайша тіркеледі: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Бұл процесс тек жылу қатысуымен жүреді.

алюминий сульфаты және екі-үш молярлық пропорцияда әлсіз қышқылдың аралас ерітінді болса, онда біз бір үш қатынасында металл мен сутегі сульфаты алу. Яғни, басқа қышқылдармен жағдайда болып, қарапайым ауыстыру реакция орын көздеп отыр. 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2: Түсінікті болуы үшін, біз теңдеуді ұсынады. Алайда, неғұрлым қиын, сол қышқылының концентрацияланған ерітіндісімен. Мұнда, жай ғана нитратының сияқты жағдайда, қосарлы өнім емес, оксиді түрінде және күкірт және су түрінде, қалыптасады. су - біз екі төрт туралы молярлық компонентін қажет екі алып болса, нәтиже металл тұз бірі, және күкірт, сондай-ақ төрт болады. 2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O: Бұл химиялық реакция келесі теңдеумен білдірді болады. Сонымен қатар, алюминий сілтілер әрекеттеседі болады. Мұндай химиялық өзара орындау үшін металл екі сүйелдер, сол соманы алуға керек натрий гидроксиді немесе калий гидроксиді, сондай-ақ су алты сүйелдер. Бұл екі-үш молярлық пропорцияда өткір иісі бар газ ретінде босатылған сияқты натрий немесе калий tetragidroksoalyuminat және сутегі сияқты заттарды өндіреді. 2K [AІ (OH) 4] + 3H2 = 2AІ + 2KOH + 6H2O: Бұл химиялық реакция келесі теңдеумен ұсынылуы мүмкін.

Ал қарастыру соңғы нәрсе кейбір алюминий оксидтері өзара іс-қимыл үлгісі болып табылады. ең көп тараған және жағдайда пайдаланылады - реакция Бекетова. Ол, жоғарыдан сияқты басқа да көптеген, тек жоғары температурада орын алады. Осылайша, оны жүзеге асыру үшін алюминий және темір оксидінің моль екі сүйелдер қабылдауға тиіс. осы екі заттардың өзара тиісінше бір және екі моль мөлшерде алюминий тотығы және еркін үтікті алуға.

өнеркәсіп металл пайдалану

өте ортақ құбылыс - алюминий пайдалану екенін ескеріңіз. Біріншіден, ол авиация саласын қажет. магний қорытпаларынан қатар, онда пайдаланылатын, және металл қорытпаларының негізінде жатыр. 25% -ға - One орташа ұшақ алюминий және оның жетегі 50% қорытпалар деп айтуға болады. Сондай-ақ, алюминий пайдалану, өйткені оның керемет электр өткізгіштігінің сымдар мен кабельдер өндіру кезінде жүзеге асырылады. Сонымен қатар, металл және оның қорытпалары кеңінен автомобиль өнеркәсібінде пайдаланылады. Бұл материалдар автомобильдер, автобустар, троллейбустар ұшасы тұрады, кейбір, сондай-ақ дәстүрлі автокөліктер және электр пойыздарын трамвайлар. Сондай-ақ, азық-түлік және басқа да өнімдер үшін буып-түю, ыдыс өндіру үшін, мысалы аз ауқымды қосымшалар оның пайдалану. металл ұнтақ күміс сия өндіру мақсатында қажет. бояу коррозиядан Үтікті қорғау мақсатында қажет. Ferrum кейін өндірістік металдар екінші ең көп таралған пайдалану - бұл алюминий деп айтуға болады. Оның қосылымдары және жиі химиялық өнеркәсіпте қолданылады, ол. Бұл оның қысқарту қасиеттері және амфотерлі қосылыстар, оның ішінде алюминий Атап химиялық сипаттамалары, түсіндіріледі. Гидроксиді суды тазалау үшін қажетті химиялық элементтерді саналады. Сонымен қатар, ол вакцина өндіру процесінде медицинада пайдаланылады. Ол сондай-ақ пластмасса мен басқа да материалдардың жекелеген түрлерінің құрамы табуға болады.

табиғатта рөлі

Ретінде, жоғарыда жер қыртысының ірі мөлшерде алюминий сипатталған болатын. Ол тірі организмдер үшін өте маңызды болып табылады. Алюминий, өсу процестерін реттеу қатысады осындай сүйек, қанмен, және басқалар сияқты дәнекер ұлпаны қалыптастырады. Осы микроэлементтердің жылдам жасалған дене тіндердің регенерациясын өңдейді. Оның төмендеуі мынадай белгілері сипатталады: балалар дамуындағы құнсызданудан және өсу, ересектер - созылмалы шаршау, жұмыс істемеуіне, қабілеті нашар автомобиль үйлестіру, әсіресе аяқ, тіндердің регенерация, бұлшық әлсіреу ставкасын төмендетті. Егер сіз осы Микроэлемент мазмұнымен тым аз тамаққа, егер Бұл құбылыс орын алуы мүмкін.

Алайда, көп таралған проблема органға алюминий артық болып табылады. Ол көбінесе осы симптомдары байқалады: жиі сынуы және Созылу әкелуі мүмкін мазасыздану, депрессия, ұйқының бұзылуы, жад жоғалту, стресс, тірек-қимыл жүйесінің жұмсарту. дене алюминий Ұзақ артық жиі дерлік әрбір орган жүйесінде проблемалар болып табылады.

Мұндай құбылыс себептер бірқатар тудыруы мүмкін. Бұл, ең алдымен, болып табылады алюминий ыдыс-аяғы. Ғалымдар ұзақ алюминий жоғары температурада азық-түлік түсіп, және нәтижесінде сіз дене қажеттіліктерін қарағанда осы ізі элементтің көп жейді ретінде мәселеде металдан жасалған ыдыс-аяқ, оған тамақ пісіру үшін қолайлы емес екендігін дәлелдеді.

Екінші себеп - олардың металл немесе тұздардың мазмұнына косметика тұрақты қолдану. кез келген өнімді пайдалану алдында мұқият оның құрамын оқу керек. ерекшелік және косметика жоқ болып табылады.

Үшінші себеп - ұзақ уақыт бойы, алюминий көп құрамында есірткі, әкімшілік. Сондай-ақ Microcell қамтиды дәрумендер мен БАД мақсатсыз, сондай-ақ.

Енді сіздің диетаны реттеуге және дұрыс мәзір ұйымдастыруға алюминий құрамында қандай өнімдер қарайық. Бұл, ең алдымен, сәбіз, өңделген ірімшік, бидай, алюминий, картоп. Жеміс шабдалы және авокадо ұсынылады. Сонымен қатар, алюминий-бай қырыққабат, күріш, көптеген шөптер. Сондай-ақ, металл катиондары ауыз суға болуы мүмкін. (Бірақ, кез келген басқа микроэлементтер сияқты) органға жоғары немесе төмен алюминий мазмұны болдырмау үшін, сіз мұқият олардың диетаны бақылауға және мүмкіндігінше теңдестірілген жасауға тырысу керек.