Oppløsning av aluminiumskjell. Aluminiumsoppløselighet Hvordan oppløs aluminium hjemme

Løseligheten av hydroksider A1 i sure medier er direkte proporsjonalt med den tredje grad av konsentrasjon av hydrogenioner, og i alkaliske miljøer er omvendt proporsjonal med det. I det isoelektriske punktet har aluminiumhydroksyd minimal oppløselighet. Ifølge Colite for A1 (OH) 3 ligger dette punktet i verdiene til pH 6,5-7,5. For hydrolysehastigheten til aluminiumsalter er det noen optimale pH-verdier, som for konsentrasjoner og mer enn 400 til 100 mg / l varierer fra 4,95-5,40 og grenseverdiene. hvor hydrolyse fortsatt strømmer, utgjør 3 og 6,8. [...]

Løselighetskommunikasjon med kjemisk interaksjon er spesielt tydelig manifestert i systemer med kompleksering. Her er det mulig å minne et allment kjent fakta som en kraftig økning i oppløseligheten av molekylær jod i vann i nærvær av kaliumjodid på grunn av dannelsen av polyodididid: S-K1 \u003d K1Z-kloridnatrium, for eksempel praktisk talt uoppløselig i nitrobenzen, men i nærvær av aluminiumkloridoppløselighet øker dramatisk på grunn av dannelsen av et komplekst salt Yaayuz, som er perfekt løselig i det løsningsmidlet. [...]

Minimal oppløseligheten av aluminiumhydroksyd ligger i pH \u003d 6,5 + 7,5-regionen. Nedbør av aluminiumhydroksyd begynner ved pH \u003d 3,0 og når et maksimum ved pH \u003d 7. Med en ytterligere økning i pH-verdien begynner utfellingen å oppløse, som blir merkbar ved pH \u003d 9. [...]

Aluminiumsulfat brukes til rensing av gjørmete og fargede farvann: renset - med høy turbiditet, rå eller leire og silikatmatte-rialer som ingradents - med lavt turbiditet av vann. Denne koagulanten er effektiv i området PH-verdier 5-7,5, og jo høyere stivhet av vann og under dens kromatitet, desto høyere er de optimale pH-verdier. Relativt lavpris, god oppløselighet, mangelen på spesielle krav til håndtering av tørr og oppløst produkt laget aluminiumsulfat den vanligste koagulanten. [...]

Produktet av HGS-løselighet i destillert vann er 1,60 i 52, som tilsvarer restkonsentrasjonen av kvikksølvioner i en oppløsning av 2,5x10-21 mg / l. I produksjonsavløpet er produktet av HGS-oppløseligheten noe større, hoveddelen av kvikksølvsulfidet er i vann i form av fine kolloidale partikler, som skal skille seg fra utfelling med koaguleringen av avløpsvann med vannsulfat Al2-aluminium (S04 ) 3-I8H20, vandig jernsulfat FES04-7H20, LIME SAA, en blanding av disse koagulantene, etc. [...]

Således er oppløseligheten av aluminiumhydroksyd i et alkalisk medium omvendt proporsjonal med konsentrasjonen av hydrogenioner i første grad. [...]

Ved bruk av løselige elektroder (vanligvis jern eller aluminium) oppstår anodisk oppløsning av metallet på anoden, som et resultat av hvilke jern- eller aluminiumkasjoner overføres, noe som fører til dannelsen av hydroksydflak. Den samtidige dannelsen av koaguleringsflak og gassbobler i de trange forholdene med interelektrisk injeksjonsrom skaper forutsetninger for pålitelig festing av gassbobler på flak og intens, ingjengelige forurensning, som sikrer effektiviteten av flotasjonsprosessen. Slike installasjoner kalles elektrokoagulerende flotasjon. Med båndbredde opp til 10-15 m3 / t kan installasjoner være enkeltkammer, og med en større båndbredde - to-kammer horisontal eller vertikal type. [...]

Noen harde oppløselige fargestoffer oppløses sammen med brus og behandles først med en oppløsning av sulfataluminium, og deretter bariumklorid. [...]

I tillegg til oppført oppløselige urenheter i naturlige farvann, suspenderes uoppløselige stoffer i suspendert tilstand - fra grove suspensjoner til kolloidalt oppløst forbindelser. De er representert av partikler av sand, eksplosive eller faste stoffer og karbonat bergarter, vandige oksider av aluminium, jern, mangan, samt lysende stoffer med høy molekylvekt. [...]

Hydrert aluminiumioner i hydrolyseprosessen gir en proton fra et koordinert vannmolekyl, som danner konsekvent komplekse ioner [A1 (H20) 5 (OH)] 2+ og [A1 (H20) 4 (OH) 2] + gjenværende i oppløsning. Når det siste nøytrale komplekset [A1 (H20) S (OH) S] mister vann, dannes et dårlig løselig aluminiumhydroksyd. Trinnet er hydrolysert og jern (III) salter. Men i motsetning til aluminiumsalter, i tillegg til jernhydroksyder, kan hardoppløselig hydroksosoli dannes. [...]

2

I fortynnet syre er oppløseligheten A12 (804) høyere enn i rent vann, men med en ytterligere økning i konsentrasjonen av H2B04-oppløseligheten reduseres kraftig, når 1% i 60% svovelsyre. I en sterkere syre stiger oppløseligheten av aluminiumsulfat igjen. [...]

Ferskfyrte aluminium og jernfosfater kan absorberes av planter, men med aldring av nedbør, krystalliserer de og blir mindre løselig og svakt tilgjengelige for planter. Derfor er fosforsyre i de røde scenene og dend-podzolske jorda fikset meget fast og mye sterkere enn i Serosles og Chernozem. [...]

Fra det ovenfor kan det ses at oppløseligheten av aluminiumhydroksyd i et surt medium er direkte proporsjonalt med den tredje grad av konsentrasjon av hydrogenioner [H +] 3, og i alkalisk - omvendt proporsjonal med [H +]. [. ..]

I sure løsninger med overflødig aluminium er den mest stabile faste fase hovedfosfatet av aluminium. Hvis pH-verdien er større enn pH som svarer til fosfatløseliggjørelsen (pH \u003d 6), hydrolyseres hovedsalt til aluminiumhydroksydet, fosfat på overflaten. Ved høyfosfatkonsentrasjoner frigjøres en taranakitt, som går inn i midtsaltet dersom pH i systemet øker. [...]

Polyakrylamid - hvit amorf, godt oppløselig substans som inneholder ioniske grupper; I hydrolyse danner akrylsyre og dets salter. Mekanismen til PAA er basert på adsorpsjonen av dets molekyler på partikler av vann urenheter, aluminium eller jern (III) hydroksider dannet under hydrolyse av salter - koagulanter. På grunn av den langstrakte form av molekylet oppstår adsorpsjon på forskjellige steder med flere partikler av hydroksyd, som følge av at sistnevnte er forbundet med polymerbroer i tunge, store og sterke enheter (globuler). [...]

Bare prøver med begrenset oppløselighet i vann (Y \u003d 38) holdes av trepulp i en mengde på 60%. Tilsetningen av sulfataluminium forårsaker en fullstendig oppbevaring av CMC, og det er ikke avhengig av det støkiometriske forholdet mellom mengden A13 + som kreves for den fullstendige retensjonen av CMC, og antall OSN2SOO-grupper som er tilstede i CMC. Med andre ord bestemmer retensjonen av CMC ikke bare for å oppnå et uoppløselig aluminiumsalt, men også ved elektrostatisk adsorpsjon mellom positivt ladet A1-CMC og negativt ladede cellulosefibre. [...]

En ny teknologi er utviklet ved hjelp av løselig aluminiumklorid i høy temperaturprosessen av alkylbenzen propylen. [...]

Dette kapittelet drøfter samspillet mellom aluminium (III) og fosfat i et bredt spekter av konsentrasjoner og pH. For å gi responskarakteristikken mellom de oppløste partiklene og oppløselige faser, ble oppløseligheten av utfelling av aluminiumfosfat studert. I tillegg ble det identifisert løselige og uoppløselige reaksjoner mellom aluminium (III) og fosfat og fordelingen av deres konsentrasjoner i en bred pH-region og konsentrasjoner P og A1 ble bestemt. Disse studiene ble utført ved bruk av rene løsninger av aluminiumfosfater av en bestemt sammensetning. Andre spredte faste faser i det studerte system, bortsett fra de som utfelles ved interaksjon mellom aluminium og fosfat eller som følge av pH-endringen, var det ikke. [...]

I en forenklet form kan det antas at avsetningen av jern og aluminium i stor grad er svært lik og at oppløseligheten og forholdet mellom konsentrasjonene av metallet av metallet av det alene og det foreliggende ortofosfat er oppløselighet. Kalsiumioner avsetningsprosessen avhenger sterkt av pH, så kalsisering av den nødvendige mengden kalsiumsalt, er det nødvendig å ta hensyn til alkaliniteten av avløpsvann. [...]

Salter av jern som koagulanter har en rekke fordeler over aluminiumsalter: den beste tiltak ved lave vanntemperaturer; Det bredere området av optimale pH-verdier; høy styrke og hydraulisk størrelse flak; evnen til å bruke for vann med et bredere spekter av salt sammensetning; Evnen til å eliminere skadelige lukter og heiser forårsaket av nærvær av hydrogensulfid. Imidlertid er det også ulemper: Formasjon med jernkationreaksjon med noen organiske forbindelser med høyt fargestoffløs komplekser; sterke sure egenskaper som forbedrer korrosjonen av utstyret; Mindre utviklet overflate av flakes. [...]

Med et betydelig innhold i jorda for å utveksle hydrogen- og aluminiumioner (for eksempel i ferrous-podzolske jordarter og rødt blod), forverres mange egenskaper også. Hydrogenioner ikke sprer jordkolloider, men går inn i den absorberte tilstanden, forårsaker gradvis ødeleggelse av mineraler som er en del av jordabsorberende kompleks. Som et resultat blir jorda skiftet av en kolloidfraksjon, dens konstruksjon forverres og absorpsjonskapasiteten minker. I tillegg er aluminium og hydrogenioner fra den absorberte tilstand forskjøvet i løsningen i bytte for oppløselige solubulære kationer. Høy konsentrasjon i løsningen av hydrogen og aluminiumioner har en skadelig effekt på utviklingen av planter. [...]

I de senere år har metoden for å oppnå koagulanter i elektrolysatorer med oppløselige elektroder begynt å bli anvendt, kalt elektrokoagulasjonsmetoden. Essensen av metoden er den anodiske oppløsningen av metaller, hovedsakelig aluminium og jern, i vandige medier under påvirkning av elektrisk strøm, etterfulgt av dannelsen av hydroksyder. Denne metoden tillater effektiv vannrensing fra å veie mineral, organisk og biologisk opprinnelse, kolloider og stoffer i molekylær eller ionisk tilstand. Elektro-generasjon har betydelige fordeler over reagensmetoder: Installasjon Komprimerhet, enkel vedlikehold og full automatisering. Denne metoden er lovende for bruk på små autonome objekter (på elven Fleet Ships, for små landsbyer, etc.). [...]

Den negative effekten av høy surhet skyldes i stor grad økningen i oppløseligheten av aluminium- og manganforbindelser i jorda. Økt innhold av dem i løsningen svekker utviklingen av planter enda sterkere enn overflødige hydrogenioner. [...]

Ligning (4,17) ble løst ved prøveperioden og feil for pH-verdien som tilsvarer et minimum av fosfatløselighet, ca. 6. Ved pH [...]

I studien av hydrolyse i RE2-systemet (504) Z-A1203-H20 ved 100 ° C ble det funnet at med en økning i mengden aluminiumoksyd i systemet med jernutgang av basesaltet stiger, og oppnådde 98% med et masseforhold A1203 / RE2 (504) 3 \u003d 0,111 og 90% NGO. I løsning av aluminiumoksyd omdannes som følge av kjemisk interaksjon til oppløselige basiske aluminiumsulfater. Med en økning i innholdet i jern (III) sulfat i systemet, øker antallet reagerte aluminiumoksid og med et masseforhold A1203 / RE2 (804) Z \u003d 3 og 40% H20 når 91%. [...]

Strømmen av koagulasjonsprosessen avhenger i stor grad av pH i mediet. Når løsningen av aluminiumsulfatkoagulant tilsettes til vann, er hydrolyse utformet for å danne et kolloidalt aluminiumhydroksyd. Den optimale verdien for avløpsvann av denne katalysatorstyringen er pH \u003d 7,5-8,5. Figur 1 viser avhengigheten av graden av avløpsvannbehandling med et suspendert stoffinnhold på 1200 mg / l fra ph. [...]

Med en økning i dosen på 50% svovelsyre i 80-100% av den støkiometriske mengde ved en temperatur på 120 ° C og prosessens varighet 1,5 timer, øker dekomponeringen av aluminiumhydroksyd. Så for en dose syre 83,3% (mol. Forholdet 503 / A1203 \u003d LO \u003d 2,5) er graden av dekomponering av aluminiumhydroksyd 92,4%, mens for en dose på 90% (CO \u003d 2,7) i de angitte hydroksydforholdene helt nedbrytet. Nedbrytningen av aluminiumhydroksyd med en ufullstendig dose av svovelsyre kan forklares ved interaksjonen av hydroksyd med aluminiumsulfat for å danne oppløselige grunnleggende salter av aluminium, som er omtalt mer detaljert nedenfor. [...]

Den elektrokjemiske metoden har følgende fordeler om gjengen generert: redusert belastning på avsaltningsinstallasjoner, da når den brukes i vann, mottar ikke oppløselige salter, og dosen ved aluminium er helt fjernet fra vannet under den foreløpige rengjøring. Fremgangsmåten for eksplosjonsvann i elektrolysatorer med en aluminiumanode kan anbefales for forbehandling av vann i vannbehandlingsregimer på ChP og andre industrielle bedrifter. [...]

For aktivering brukes 1,5% (i form av budsjettet) natriumsilikatløsninger med en alkalinitet på 80-85%. I tilfelle av å påføre et aktivt klor, øker graden av nøytralisering av løselig glass til 100% og til og med legger inn noe overskudd av det. Etter å ha blandet reagensene, samsvarer SOL av en stund "", og så fortynnes den med vann til innholdet av 5Y2 mindre enn 1%. Den mest lovende metoden for fremstilling av aktiv flynsyre er behandlingen av flytende glassklor og aluminiumsulfat, som vanligvis brukes i vannrensingsprosesser. [...]

Når du samhandler med jorddeksel, forbedres biogenutløpsprosesser. På ph [...]

Domene og marten slagg er oppnådd som avfall når smelting støpejern og stål og har en annen sammensetning: Sao - 30-50%; Si02-12-37; A1203-YU-15; MgO-2-10; MPO -0,4-5,6; P205 - 0,1-3,5; S - 0,1 - 4,5%. I de fleste tilfeller krever de pre-sliping. Det meste av kalsiumet i slagmer er i form av mindre løselige silisiumforbindelser (CASIO3 og CA2SI04), slik at tonen av deres sliping skal være mindre enn kalkmel. Ifølge nøytraliserende evne er grunnleggende slagg (med innholdet i CAO + MGO over 40%) nær karbondioksid. Deres effektivitet er ofte høyere enn kalk. Dette skyldes tilstedeværelsen av magnesium, fosfor, mangan, svovel, svovel og andre planternæringselementer. I tillegg kan den flintsyre inneholdt i dem redusere mengden av bevegelige aluminium i jordene og bidra til den beste absorpsjonen av fosfor av planter. For jernholdige podzolske jordarter i områder i nærheten av metallurgiske planter, er domene slaggs rik på lime verdifull gjødsel. [...]

Fluformet forbindelser er en annen gruppe av spesifikke stoffer, hvor tilstedeværelsen er installert i den atmosfæriske luften i en rekke bosetninger, og som kan ha betydelig innvirkning på menneskers helse. Ved atmosfærisk luft ble det funnet forskjellige fluorforbindelser - fra organismen relativt godt oppløselig i flytende medium til fullstendig uoppløselig; Fra det ekstremt irriterende og korrosive hydrogenfluoridet til relativt inerte forbindelser. De viktigste industrielle prosessene som er ledsaget av utslippene i atmosfæren av fluorforbindelser, er produksjonen av kunstgjødsel, produksjon av aluminium og noen metoder for stålproduksjon. [...]

Høsting fra lime og mineral gjødsel med sin andel i de fleste tilfeller er betydelig høyere enn mengden tilsetningsstoffer fra separat bruk av disse gjødselene. Spesielt øker kraftig med kalk effektivitet av fysiologisk sur ammoniakk og potash gjødsel. Disse gjødselene i systematisk introduksjon på lavt footer sure kylling-podzolske jordarter forårsaker ytterligere linges. Derfor, med systematisk å lage slike gjødsel på en ukjent jord, blir høstøkningene gradvis avtagende, og i påfølgende år, som følge av en sterk forsuring av jorda, kan høsten være lavere enn på kontroll. Den positive innflytelsen av kalk på effektiviteten av fysiologisk sure former for mineral gjødsel er sterkere når de gjør dem under kultur, følsomme for forhøyet surhet (rødbeter, mais, hvete) og mindre eller ikke i det hele tatt manifestert på; Søknad under kulturbestandig til sur reaksjon. Virkningen av limetting på effektiviteten av fosfatgjødsel avhenger av jordens egenskaper og former for disse gjødselene. Effektiviteten av løselige fosforfruktmidler [for eksempel SA-superfosfat (H2P04) 2] på sterkt sure jordarter med et signifikant innhold av aluminium og jern- og jernforbindelser fra kalk er merkbart stigende. Ved lim i en normal dose overføres bevegelige aluminium- og jernforbindelser til uoppløselige former, derfor reduseres kjemisk fiksering av fosfor av superfosfat, og bruken av planter øker.

Aluminium er det vanligste metallet i jordskorpen. Det er en del av leire, feltspatt, glimmer og mange andre mineraler. Det totale innholdet i aluminium i jordens skorpe er.

Det viktigste råmaterialet for produksjon av aluminium er boksene som inneholder alumina. De viktigste aluminiummalmene inkluderer også Alunite og Nethelin.

Sovjetunionen har aluminiumreserver. I tillegg til bokser er innskuddene som er i våre urale, i Bashkir Assr og i Kasakhstan, er den rikeste kilden til aluminium NEBELIN, som går sammen med apatitt i Hibin. Vesentlige innskudd av aluminiumsråvarer er tilgjengelige i Sibir.

For første gang ble aluminium oppnådd av Veller i 1827 ved virkningen av metallisk kalium på aluminiumklorid. Til tross for den utbredte prevalensen i naturen, tilhørte aluminium til slutten av XIX-tallet århundre antall sjeldne metaller.

For tiden oppnås aluminium i store mengder fra aluminiumoksyd ved elektrolytisk metode. Aluminiumoksydet som brukes til dette, bør være rent nok, fordi urenheter fjernes fra den limte aluminium. Renset er oppnådd ved behandling av naturlig bauxitt.

Å skaffe aluminium er en kompleks prosess, konjugat med store vanskeligheter. Hovedkildestoffet er aluminiumoksid - utfører ikke en elektrisk strøm og har et meget høyt smeltepunkt (ca. 2050). Derfor blir elektrolysen utsatt for en smeltet blanding av kryolitt og aluminiumoksyd.

En blanding som inneholder (masse) smeltes ved og har elektrisk ledningsevne, tetthet og viskositet, mest gunstig prosess. For ytterligere å forbedre disse egenskapene, blir tilsetningsstoffer innført i blandingen. På grunn av dette er elektrolyse mulig på.

Elektrolyser for aluminiumsmelting er et jernkasse, lagt ut fra innsiden med ildfast murstein. Dens bunn (under), montert fra blokker av komprimert kull, fungerer som en katode. Anoder (en eller flere) er plassert på toppen: det er aluminiumsrammer fylt med kullbriketter. På moderne planter er elektrolyzere installert av serier; Hver serie består av 150 og flere elektrolysere.

Med elektrolyse på katoden frigjøres aluminium, og anoden er oksygen. Aluminium med større tetthet enn den opprinnelige smelten er montert på elektrolyseren; Herfra er det periodisk utgitt. Når metallet frigjøres, tilsettes nye porsjoner av aluminiumoksid til smelten. Oksygen frigjort under elektrolyse interagerer med karbonanode, som brenner opp, danner CO og.

I pre-revolusjonerende Russland ble ikke aluminium produsert. Den første i USSR-aluminiumsanlegget (Volkhovsky) inngikk i 1932, og allerede i 1935 okkuperte vårt land det tredje stedet i verden i produksjonen av aluminium.

Den samme strukturen av det ytre elektronlaget av boret og aluminiumatomet bestemmer likheten i egenskapene til disse elementene. Så, for aluminium, som for bor, er bare graden av oksidasjon karakteristisk. Under overgangen fra bor til aluminium, er radiusen til et atom (fra 0,091 til), og i tillegg vises et annet mellomliggende åtte-elektronlag, som skjermet kjernen. Alt dette fører til en svekkelse av forbindelsen av eksterne elektroner med kjernen og til en reduksjon i atomens energi (se tabell 35). Derfor uttrykkes aluminiumsmetallegenskaper mye sterkere enn ved bor. Likevel er de kjemiske bindingene dannet av aluminium med andre elementer hovedsakelig kovalente.

Et annet trekk ved aluminium (samt sine analoger - Gallium, India og Tallliament) sammenlignet med boret ligger i eksistensen av friomformeren i det ytre elektroniske laget av attomet. På grunn av dette kan koordineringsnummeret av aluminium i forbindelsene være lik ikke bare til fire, som en bor, men også seks.

Fig. 165. Skjema av den romlige strukturen til molekylet: Svarte krus - Aluminiumatomer, Lyskloratomer.

Aluminiumstype, samt lignende borforbindelser, en elektrodemangel i individuelle molekyler av slike forbindelser i det ytre elektronlaget av aluminiumatomet er bare seks elektroner. Derfor er det et aluminiumatom i stand til å være en akseptor av elektroniske par. Spesielt for aluminiumhalogenider, dannelsen av dimerer, utføres i henhold til en donor-akseptormetode (i Galogen Atom-skjemaet):

Som det fremgår, inneholder slike dimeriske molekyler to "brude" halogenatomer. Den romlige strukturen er vist på fig. 165. Aluminiumhalogenider eksisterer i form av dimeriske molekyler i smelter og parvis. Imidlertid, ifølge tradisjon, blir deres sammensetning vanligvis uttrykt i form. Nedenfor, vil vi også overholde denne metoden for å skrive formlene av aluminiumhalogenider.

Aluminiumhydrid er også en elektronisk tilkobling. Imidlertid har et hydrogenatom, i motsetning til halogenatomer i molekyler, ikke et meningsløst elektronpar og kan ikke spille rollen som elektrondonoren. Derfor er individuelle molekyler forbundet med hverandre gjennom de "brude" hydrogenatomer med tre sentre, som ligner obligasjoner i molekyler av Borochorodov (se side 612). Som et resultat dannes en fast polymer dannet sammensetningen av som kan uttrykkes med formelen.

Aluminium - Silver-White Light Metal. Det er lett trukket i en ledning og rullet i tynne ark.

Ved romtemperatur endres ikke aluminium i luft, men bare fordi overflaten er dekket med en tynn oksydfilm, som har en meget sterk beskyttende effekt. Ødeleggelsen av denne filmen, for eksempel ved amalgaming aluminium, forårsaker den raske oksydasjonen av metallet, ledsaget av en merkbar oppvarming.

Standardelektrodepotensialet for aluminium er -1.663 V. Til tross for dens uendelige verdi, aluminium, på grunn av dannelsen av en beskyttende oksydfilm på overflaten, forskyver hydrogen vannet fra vannet. Imidlertid samhandler den sammenslåte aluminium, som det tette laget av oksyd ikke dannes, samhandler kraftig med vann med hydrogenfrigivelse.

Fortynnede saltsyre- og svovelsyrer oppløst lett aluminium, spesielt når det er oppvarmet. Sterkt fortynnet og kaldt konsentrert salpetersyre-aluminium oppløses ikke.

Under handling på aluminiums vandige løsninger oppløses alkalien av oksydlaget, og aluminater dannes - salter som inneholder aluminium som en del av anion:

tetrahydroksalulum av natrium

Aluminium, uten vernefilm, interagerer med vann, forskyvning av hydrogen fra det:

Former for aluminiumhydroksyd reagerer med et overskudd av alkali, danner hydroksyalulum:

Dilling den siste ligningen og folding den med den forrige, oppnår vi den totale oppløsningen av oppløsningen av aluminium i en vandig alkali-løsning:

Aluminium er signifikant oppløst i salater av salter, som skyldes hydrolysen av en sur eller alkalisk reaksjon, for eksempel i oppløsning.

Hvis pulveret av aluminium (eller tynn aluminiumsfolie) er sterkt varme, blir den glatt og brenner med en blendende hvit flamme, danner aluminiumoksid.

Hovedbruken av aluminium er produksjonen av legeringer basert på den. Alloying tilsetningsstoffer (for eksempel kobber, silisium, magnesium, sink, mangan) blir introdusert i aluminium, hovedsakelig for å øke sin styrke. En utbredt fargestoffer og magnesium som inneholder kobber, silisium, hvor silisium, magnali (aluminiumlegering med magnesium) tjener det viktigste additivet. De viktigste fordelene med alle aluminiumlegeringer er deres lille tetthet, høy styrke (per masseenhet), tilfredsstillende motstand mot atmosfærisk korrosjon, komparativ billighet og enkelhet for å skaffe og behandle. Aluminium legeringer brukes i rakettteknologi, i luft, auto, skip og instrument, i produksjon av retter og i mange andre næringer. Bredden av bruken av aluminiumlegeringer okkuperer andreplass etter stål og støpejern.

Aluminium er et av de vanligste tilsetningsstoffene i kobber, magnesium, titan, nikkel, sink, jern.

I form av rent metall brukes aluminium til fremstilling av kjemisk utstyr, elektriske ledninger, kondensatorer. Selv om den elektriske ledningsevne av aluminium er mindre enn kobber (nær den elektriske ledningsevnen av kobber), men dette kompenseres av det enkle aluminium, slik at det er tykkere: med samme elektrisk ledningsevne, veier aluminiumstråden to ganger så mye kobber.

En viktig er bruken av aluminium for en alitasjon, som består i metning av overflaten av stål eller støpejerns aluminium for å beskytte basismaterialet mot oksidasjon med sterk oppvarming. I aluminiummetallurgi brukes det til å oppnå kalsium, barium, litium og noen andre metaller av alumintermi (se § 192).

Aluminiumoksyd, også kalt alumina, forekommer i naturen i krystallinsk form, som danner det korundiske mineral. Corundum har en svært høy hardhet. Dens gjennomsiktige krystaller farget med urenheter i rødt eller blått er edelstener - rubin og safir. Nå er rubiner oppnådd kunstig, glitrende alumina i en elektrisk ovn. De brukes ikke så mye for dekorasjoner som for tekniske formål, for eksempel for fremstilling av deler av nøyaktige enheter, steiner i timer, etc. Krympekrystaller som inneholder en liten urenhet, brukes som kvantegeneratorer - lasere som skaper en retningsbestemt gjeng med Monokromatisk stråling.

Corundum og dets finkornet utvalg, som inneholder et stort antall urenheter, - Emery, brukes som slipende materialer.

Aluminiumhydroksyd faller i form av en form av sedimentet under virkningen av alkalier for løsninger av aluminiumsalter og former enkelt kolloidale løsninger.

Aluminiumhydroksyd er et typisk amfotert hydroksyd. Med syrer danner den salter som inneholder aluminiumkation med alkali-aluminater. Med samspillet mellom aluminiumhydroksyd med en vandig oppløsning av alkali eller når oppløsning av metallaluminium i alkali-løsninger dannes, som nevnt ovenfor, for eksempel hydroksyaluber, for eksempel. Ved veving av aluminiumoksyd med passende oksider eller hydroksyder oppnås derivater av meta saltsyre, for eksempel:

Både aluminiumsalter og aluminater i løsninger er sterkt hydrolysert. Derfor omdannes salter av aluminium og svake syrer i løsninger til hovedsalter eller eksponert for fullstendig hydrolyse. For eksempel, når man samhandler i en oppløsning av et aluminiumsalt, dannes aluminiumkarbonat, og dets hydroksyd og karbondioksid skiller seg ut:

Aluminiumklorid. Vannfritt aluminiumklorid oppnås med den direkte interaksjonen av klor med aluminium. Det er mye brukt som en katalysator for ulike organiske syntese.

I vann oppløses med tildelingen av en stor mengde varme. Ved fordampning av løsningen oppstår hydrolyse, kloriduttrekkes og aluminiumhydroksyd oppnås. Hvis fordampning fører i nærvær av et overskudd av saltsyre, kan du få sammensetningskrystallene.

Som allerede nevnt på side 614, er de kjemiske bindingene dannet av et aluminiumatom overveiende kovalent. Dette påvirker egenskapene til forbindelsene dannet av dem. Så, under normalt atmosfærisk trykk, er vannfritt aluminiumklorid allerede sublimert, og ved høyt trykk smelter ved, og den elektriske strøm utføres ikke i smeltet tilstand. Derfor kan smelten ikke brukes til elektrolytisk aluminium.

Aluminiumsulfat oppnås under virkningen av varm svovelsyre på aluminiumoksid eller kaolin. Den brukes til vannrensing (se side 598), så vel som når du forbereder noen papirvarianter.

Alumokalia alums brukes i store mengder for dobler, samt i et vakkert tilfelle som en Dreache for bomullsstoffer. I sistnevnte tilfelle er alumets virkning basert på det faktum at aluminiumhydroksydet, som dannes på grunn av hydrolysen, blir avsatt i vevsfibre i en fin tilstand, og adsorberer fargestoffet, holder det fast på fiber.

Aluminium - ødeleggelsen av metallet under påvirkning av miljøet.

For reaksjonen av AL 3+ + 3E → AL er standardelektrodepotensialet for aluminium -1,66 V.

Aluminiumsmeltende punkt - 660 ° C.

Aluminium tetthet - 2.6989 g / cm3 (under normale forhold).

Aluminium, selv om det aktive metallet er preget av ganske gode korrosjonsegenskaper. Dette kan forklares av evnen til å passivere i mange aggressive miljøer.

Korrosjonsbestandighet av aluminium avhenger av mange faktorer: renslighet av metall, korrosjonsmedium, konsentrasjon av aggressive urenheter i medium, temperatur, etc. PH-løsninger har en sterk effekt. Aluminiumoksyd på metalloverflaten dannes bare i pH-området fra 3 til 9!

Det påvirker sterkt korrosjonsbestandigheten til Al sin renhet. For fremstilling av kjemiske aggregater brukes utstyr bare av et metall med høy renhet (uten urenheter), for eksempel Aluminium merke AB1 og AB2.

Aluminiumskorrosjon observeres ikke bare i disse miljøene, hvor en beskyttende oksydfilm dannes på overflaten av metallet.

Ved oppvarmet aluminium kan reagere med noen ikke-metaller:

2AL + N 2 → 2Aln - samspillet mellom aluminium og nitrogen for å danne aluminiumnitrid;

4 AL + 3C → AL 4 C3 er reaksjonen av samspillet mellom aluminium med karbon for å danne aluminiumkarbid;

2AL + 3S → AL 2 S3 - Samspillet mellom aluminium og svovel for å danne aluminiumsulfid.

Aluminium korrosjon i luft (atmosfærisk aluminium korrosjon)

Aluminium når interaksjon med luft går i passiv tilstand. Med kontakten av det rene metall med luft på overflaten av aluminiumet, vises en tynn beskyttende film av aluminiumoksid umiddelbart. Deretter senker veksten av filmen ned. Aluminiumoksydformel - Al203 eller AL203H20.

Aluminiumsreaksjon med oksygen:

4AL + 3O 2 → 2AL 2 O 3.

Tykkelsen av denne oksydfilmen er fra 5 til 100 nm (avhengig av driftsforholdene). Aluminiumoksid har en god clutch med overflaten, tilfredsstiller tilstanden til soliditeten av oksydfilmene. Når det lagres i et lager, er tykkelsen av aluminiumoksyd på metalloverflaten ca. 0,01 - 0,02 μm. Ved interaksjon med tørr oksygen - 0,02 - 0,04 μm. Når termisk behandling av aluminium, kan tykkelsen på oksydfilmen nå 0,1 μm.

Aluminium er nok stiver både på ren landlig luft, og i en industriell atmosfære (inneholdende svovelpar, hydrogensulfid, ammoniakk gassformig, tørt klorid, etc.). Fordi Det er ingen effekt på korrosjonen av aluminium i gassmiljøer. Det påvirkes ikke av svovelforbindelser - det brukes til fremstilling av prosessanlegg av svovelolje, gummi vulkaniseringsanordninger.

Aluminium korrosjon i vann

Aluminiumskorrosjon er nesten ikke observert når man samhandler med rent, friskt, destillert vann. Økningen i temperaturen opp til 180 ° C er ikke særlig innflytelse. Varmtvannsdamp på korrosjon av aluminiumsinnflytelse gjør det også ikke. Hvis i vann, selv ved romtemperatur, legg til litt alkali - korrosjonshastigheten av aluminium i et slikt miljø vil det øke.

Samspillet mellom rent aluminium (ikke belagt med oksydfilm) med vann kan beskrives ved anvendelse av reaksjonsligningen:

2AL + 6H20 \u003d 2AL (OH) 3 + 3H2.

Når du samhandler med sjøvann, begynner ren aluminium å korroderte, fordi Følsom for oppløst salter. For driften av aluminium i sjøvann, blir en liten mengde magnesium og silisium innført i sammensetningen. Korrosjonsbestandigheten av aluminium og dets legeringer, når de blir utsatt for sjøvann, blir betydelig redusert dersom kobber vil bli inkludert i metallet.

Aluminium korrosjon i syrer

Med en økning i renhet av aluminium øker motstanden i syrer.

Aluminium korrosjon i svovelsyre

Svovelsyre er veldig farlig for aluminium og legeringer (den har oksidative egenskaper) av middels konsentrasjoner. Reaksjonen med fortynnet svovelsyre er beskrevet av ligningen:

2AL + 3H2SO4 (RSS) → AL 2 (SO 4) 3 + 3H2.

Konsentrert kald svovelsyre har ingen innflytelse. Og når oppvarmet aluminiumskorps:

2AL + 6H2SO4 (avsluttende) → Al 2 (SO4) 3 + 3SO 2 + 6H20.

Dette produserer løselig salt - aluminiumsulfat.

Al-rack i oleum (røyking svovelsyre) ved temperaturer opp til 200 ° C. På grunn av dette, brukes det til å produsere klorsulfonsyre (HSO 3Cl) og oleum.

Aluminium korrosjon i saltsyre

I saltsyre oppløses aluminium eller legeringer raskt (spesielt med økende temperatur). Korrosjonsligning:

2AL + 6HCL → 2ALCL 3 + 3H2.

På samme måte virker løsninger av bromidhydrogen (HBR), fluid (HF) syrer.

Aluminium korrosjon i salpetersyre

Den konsentrerte løsning av salpetersyre er preget av høye oksidative egenskaper. Aluminium i salpetersyre ved normale temperaturer eksepsjonelt rack (motstand er høyere enn i rustfritt stål 12x18n9). Det brukes til og med for produksjon av konsentrert salpetersyre ved direkte syntesemetode

Ved oppvarmet, passerer korrosjonen av aluminium i salpetersyre ved reaksjon:

AL + 6HNO 3 (avsluttende) → Al (nr 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Aluminium korrosjon i eddiksyre

Aluminium har en tilstrekkelig høy motstand mot effektene av eddiksyre av noen konsentrasjoner, men bare hvis temperaturen ikke overstiger 65 ° C. Den brukes til produksjon av formaldehyd og eddiksikk k-du. Ved høyere temperaturer er aluminiumsoppløsninger (unntaket konsentrasjonen av syre 98 - 99,8%).

I Bromo, svake kromløsninger (opptil 10%), fosfor (opptil 1%) syrer ved romtemperatur av aluminiumsstabil.

Svak innflytelse på aluminium og legeringer er sitron, olje, eple, vin, propionsyre, vin, fruktjuicer.

Sorrel, myr, klororganiske syrer ødelegger metall.

Korrosjonsbestandigheten av aluminium er svært sterkt påvirket av damp og droplignende kvikksølv. Etter en kort kontakt er metallet og legeringene intensivt korrodert, danner amalgam.

Alumi korrosjon i alkalier

Alkali oppløses enkelt den beskyttende oksydfilmen på aluminiumsoverflaten, det begynner å reagere med vann, som et resultat av at metallet løses med frigjøring av hydrogen (korrosjon av aluminium med hydrogenpolarisering).

2AL + 2NAOH + 6H20 → 2NA + 3H2;

2 (NaOH H20) + 2AL → 2NAALO 2 + 3H2.

Aluminater dannes.

Også oksidfilm ødelegger saltene av kvikksølv, kobber og klorioner.

For første gang ble aluminium kun oppnådd i begynnelsen av XIX-tallet. Det var en fysikerhans utlede. Han tilbrakte sitt eksperiment med amalgamkalium, aluminiumklorid og.

Forresten, navnet på dette sølvmaterialet skjedde fra det latinske ordet "alun", fordi dette bestemte elementet er utvunnet.

Alun

Alumene er naturlige mineraler basert på metaller, som kombineres i deres sammensetning av svovelsyresalter.

Tidligere ble det ansett som et edelt metall og kostet en størrelsesorden mer enn gull. Det ble forklart av det faktum at metallet var ganske vanskelig å skille fra urenheter. Så påvirker dekorasjonene av aluminium kunne bare rike og innflytelsesrike mennesker.

Japansk dekorasjon laget av aluminium

Men i 1886 kom Charles Hall opp med en aluminiumsutvinningsmetode i industriell skala, som dramatisk reduserte dette metallet og fikk det til å bli brukt i metallurgisk produksjon. Industriell metode var i elektrolysen av kryolittsmelten, hvor aluminiumoksyd ble oppløst.

Aluminium er et veldig populært metall, fordi det er fra det at mange ting er produsert som en person nyter i hverdagen.

Aluminiumsapplikasjon

På grunn av posen og enkelhet, samt beskyttelse mot korrosjon, er aluminium et verdifullt metall i den moderne industrien. Aluminium gjør ikke bare kjøkkenutstyr - det er mye brukt i auto og flyproduksjon.

Også aluminium er et av de mest rimelige og økonomiske materialene, da den kan brukes uendelig, tolke unødvendige aluminiumsartikler, for eksempel banker.

Aluminiumbanker

Metallaluminium er trygt, men forbindelsene kan ha en giftig effekt på mennesker og dyr (spesielt klorid, acetat og aluminiumsulfat).

Fysiske egenskaper av aluminium

Aluminium er en ganske lett metall sølvfarge, som kan danne legeringer med de fleste metaller, spesielt med kobber og silisium. Det er også veldig plast, det kan lett omgjort til en tynn tallerken eller folie. Aluminiumsmeltende punkt \u003d 660 ° C, og kokepunkt - 2470 ° C.

Kjemiske egenskaper av aluminium

Ved romtemperatur er metallet dekket med en slitesterk film av alumina alumina, som beskytter den mot korrosjon.

Med aluminiumsoksidanter reagerer det praktisk talt ikke på grunn av den beskyttende oksydfilmen. Imidlertid kan det lett ødelegges slik at metallet skifter aktive rehabiliteringsegenskaper. Det er mulig å ødelegge aluminiumoksydfilmen med en løsning eller smeltealkali, syrer eller med kvikksølvklorid.

Takket være restaureringsegenskapene til aluminium, har den blitt brukt i industrien - for å oppnå andre metaller. Denne prosessen kalles alylutem. En slik funksjon av aluminium er å samhandle med oksider av andre metaller.

Alumertemisk reaksjon med deltakelse av jernoksid (III)

For eksempel, vurder reaksjonen med kromoksyd:

CR203 + AL \u003d AL2O3 + CR.

Aluminium går inn i reaksjonen med enkle stoffer. For eksempel, med halogener (med unntak av fluor) kan aluminium danner jodid, klorid eller aluminiumbromid:

2AL + 3Cl2 → 2ALCL3

Med andre ikke-metaller, som fluor, svovel, nitrogen, karbon, etc. Aluminium kan bare reagere når det er oppvarmet.

Også sølvmetall reagerer med komplekse kjemikalier. For eksempel, med alkalier, danner den aluminater, det vil si komplekse forbindelser som aktivt brukes i papir- og tekstilindustrien. Og reaksjonen går inn som hydroksydaluminium

Al (oh) 3 + naoh \u003d na),

så metallisk aluminium eller aluminiumoksid:

2AL + 2NAOH + 6Н₂® \u003d 2NA + Zn2.

Al203 + 2NAOH + 3H20 \u003d 2NA

Med aggressive syrer (for eksempel med svovel og salt) reagerer aluminium ganske roligt, uten tenning.

Hvis vi senker metallstykket i saltsyre, vil en langsom reaksjon gå - oksydfilmen vil bli oppløst - men da vil det akselerere. Aluminium oppløses i saltsyre med kvikksølv frigjøres i to minutter, og skyll deretter godt. Som et resultat, amalgam, kvikksølv og aluminiumslegering:

3HGCI2 + 2AL \u003d 2Alci3 + 3HG

Dessuten holdes det ikke på metalloverflaten. Nå, senking av det rensede metall i vann, kan du observere en langsom reaksjon, som ledsages av frigjøring av hydrogen og dannelsen av aluminiumhydroksyd:

2AL + 6H20 \u003d 2AL (OH) 3 + 3H2.

Når du bestemmer konsentrasjonen av urenheter i drikking og naturlig vann, blir oppmerksomheten betalt til volumet av nitrater, sulfater, nitritter, klorider, glemmer om aluminium - det vanligste metallet i naturen. Under normale forhold løses aluminium i vann med dannelsen av forskjellige forbindelser som aktivt reagerer med andre urenheter. Som et resultat er stoffet mettet med aluminiumhydroklorid, salter og andre tilkoblinger. Og dette fører til en endring i vannkvalitet - forverring av kjemisk sammensetning, organoleptiske egenskaper, mikrobiologiske, bakterielle indikatorer.
Den offisielle PDC av aluminium i vann for drikke- og naturreservoarer beregnes av WHO og miljøorganisasjoner. Men denne parameteren tar ikke hensyn til de mange måtene å opptak til naturlige kilder og menneskekroppens kropp. Derfor er den nøyaktige definisjonen av aluminium i vann viktig.

Aluminium i naturreservoarer

Naturlig vannmetning med metall oppstår på grunn av aluminosilikater og noen leirevarianter. Etter oppløsningen begynner samspillet mellom aluminium med vann, direkte avhengig av pH. Oppløsning under naturlige forhold oppstår sakte, men alltid med frigjøring av hydroksyd, bauxitt, hydroklorid og andre tilkoblinger. Den inneholder stoffer og aluminium selv og i sjøvann, og i elva. Men dette under normale forhold.

I naturlig vann faller metall fra:

• avløp av teknisk og innenlands vann;
• aksjer av kjemisk produksjon (enhver produksjon øker konsentrasjonen av aluminium i kloakk 2-5 ganger);
• bygge plommer og utslipp.

Hvert år blir flere slike utslipp i miljøet mer og mer, og kontroll over forurensningen er lavere. I skitne avløp med et stort innhold av urenheter og suspensjonsoppløselighet i vann, passerer aluminium raskere. I reservoarene faller det i form av suspenderte former, ioner og kolloider. Det er ioner og oksyder som har økt toksisitet. De har en ødeleggende effekt på de fleste levende organismer som bor i naturlige kilder. I henhold til normer bør konsentrasjonen av aluminium i naturlige farvann ikke overstige 0,5 mg / dm3.

Aluminium i drikkevann

Det vanligste metallet på planeten vil nødvendigvis være inneholdt i drikkevann. I henhold til standarder og krav til GOST aluminium i vann må det inneholde i beløpet:

• ikke mer enn 0,5 mg / l i VVS-stoffet;
• i området 0,2-0,3 mg / l i flaskevann;
• i området fra 0,1-0,2 mg / l i filtrert vann.

Metall skal mottas daglig i menneskekroppen, ikke mer enn 90 mg. Men etter at reaksjonen av aluminium med vann ble fullført, vises giftige urenheter i den. Derfor bør en VVS, som en brønn, brønnstoff, kontrolleres på konsentrasjonen av usikre urenheter og komponenter. Nedenfor er et bord med MPC-aluminium i drikkevann og andre stoffer som er viktige for menneskers helse.

Hvorfor skal du drikke vann med minimal aluminiumkonsentrasjon?

Å finne ut hvor aluminium vises i vannet, er det verdt å holde på de andre måtene å komme inn i kroppen. Dette vil bidra til å kontrollere den daglige delen av metallet. Hovedvolumet av det kjemiske elementet kommer med mat.
Inneholder metall og i:

• kosmetiske preparater;
• retter fra metallet med samme navn;
• medisiner;
• deodoranter, etc.

Med det normative innholdet i aluminium i vann, vil effekten ikke være. Med overdreven konsentrasjon lider nervesystemet, minnet er redusert, depresjon og irritabilitet vises. Konsekvensene er ikke umiddelbart. Dette skyldes at ikke hele volumet av metall absorberes av kroppen. Forskere viste også at det store innholdet i aluminium i vann fører til nevrologiske sykdommer og et brudd på kalsiumfosforveksling, som reduserer produksjonen av hemoglobin. Derfor anbefales det å bruke et drikkestoff med et metallvolum på ikke mer enn 0,3 mg / l. Med dette innholdet av oppløst aluminium i vann vil det daglige forbruket ikke overstige 50 mg / l. For rengjøring av rengjøring av husholdningenes filtreringssystemer.

Vann rengjøring av koagulasjon

Slik at kranene flyter egnet for drikke- eller tekniske behov for å drikke eller tekniske behov, må den være rengjort. Denne prosedyren bør også passere underjordisk og overflatevann før noen bruk. Det er beskrevet ovenfor, som skjer i samspillet mellom aluminium med vann - en ubehagelig lukt er dannet, uønskede urenheter, stoffet er krig, et bunnfall vises. Forverrende organoleptiske væskeekvaliteter kan noen metallforbindelser virke med gode koagulanter - elementer som binder farlige og unødvendige partikler i stoffer. De brukes effektivt med å forbedre kvaliteten på væske i vannbehandlingssystemer.

Aluminiumsulfat brukes oftere for vannrensing for eventuelle behov. De mest aktive koagulerer i mediet med surhet 4.4-6.1 pH. Men gjelder for stoffer med pH fra 7 til 8. Fremgangsmåten for vannbehandling er som følger:

• tilsetning av aluminiumsulfat til væske;
• blanding media - Full blanding skjer innen 1-3 minutter;
• koagulasjon hvor mediet passerer fra en tank til en annen (prosessen varer fra 30 minutter til 1 time);
• sedimentering av det tilknyttede sedimentet;
• filtrering av det rensede mediumet.

For øyeblikket er vannrensing av aluminium en rimelig og effektiv måte å fjerne suspenderte partikler fra væsker. Under koagulasjonen er det også en produksjon av hydrokarbonater og natriumkarbonater og kalsium. Etter fullføring av vannbehandlingsprosedyren blir forbrukeren rent og behagelig luktende vann.