Алюминий и его сплавы Алюминий и его сплавыСтраница 2
) , йодом (I2
) , серой (S
) , углеродом (C
) , азотом (N2
) , растворяется в растворах щелочей.
Оксид алюминия используют для получения некоторых марок цемента, для обработки поверхностей, так как он обладает высокой твердостью (разновидность оксида - корунд).
Оксид алюминия (глинозем) существует в нескольких кристаллических модификациях из которых устойчивы a-форма и g-форма. Но даже только одна форма a-Al2
O3
в природе очень многолика - это и рубин и сапфир, лейкосапфир и др. - все это разновидности минерала корунд.
g-Форма более химически активна, может существовать и аморфном состоянии но при 900 °С необратимо переходит в a-форму.
Температура плавления оксида алюминия 2053 °С (а кипения вообще больше 3000 °С ). Для сравнения - температура плавления самого алюминия 660,4 °С. Поэтому и возникали трудности с добычей алюминия, несмотря на его широкое распространение.
Оксид алюминия Al2O3 получают либо сжиганием алюминия путем вдувания порошка алюминия в пламя горелки,
4Al + 3O2 ®2Al2O3
либо превращением по схеме
HCl или H2SO4 |
NaOH или KOH |
t °С | ||||
Al |
----> |
соль |
----> |
Al(OH)3 |
----> |
Al2O3 |
Чистый алюминий добывается методом электролиза раствора глинозема в расплавленном криолите (6-8% Al2
O3
и 94-92% Na3
AlF6
) или электролизом AlCl3
.
Гидрооксид алюминия Al(
OH)3
используется для крашения тканей, для изготовления керамики и как нейтрализующий агент[1].
На практике очень широкое применение получил так называемый термит - смесь оксида железа Fe3
O4
с алюминием. При поджоге данной смеси с помощью магниевой ленты происходит бурная реакция с обильным выделением тепла.
8Al + 3Fe3O4 ®
4Al2O3 + 9Fe
Данный процесс используют при сварке. Иногда для получения некоторых чистых металлов в свободном виде.
Есть также иное использование данной реакции - если обратить внимание на соединение железа до реакции и его состояние после реакции, то можно заметить, что до начала реакции это был оксид железа - а именно - ржавчина, а после реакции - чистое восстановленное железо. Этот эффект используют для химической защиты и удаления ржавчины.
Поэтому алюминий очень широко используется в технике не только как основа легких сплавов, но и как раскислитель сталей, для восстановления металлов из оксидов (алюмотермия - см. пример выше), в электротехнике.
Алюминий в технике также используют для насыщения поверхности стальных и чугунных изделий с целью защиты этих изделий от коррозии - этот процесс называется алитирование.
Тонкая алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления банок для напитков.
Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (2,5 - 3,0 г/см3) в сочетании с достаточно хорошими механическими свойствами и удовлетворительной устойчивостью к окислению. По своим прочностным характеристикам и по износостойкости они уступают сталям, некоторые из них также не обладают хорошей свариваемостью, но многие из них обладают характеристиками, превосходящими чистый алюминий.
|
Эти воздушные конструкции выполнены из сплавов алюминия |
ЦАНДЕР Фридрих Артурович (1887-1933) , ученый и изобретатель, один из пионеров ракетной техники в СССР. Создал реактивные двигатели ОР-1 и ОР-2. Разрабатывал проект ракеты "ГИРД-Х".
ГЛИЦИН (аминоуксусная кислота) , простейшая алифатическая аминокислота. Входит в состав многих белков и биологически активных соединений (глутатион, креатин и др.). Из глицина в живых клетках синтезируются порфирины и пуриновые основания. В фотографии глицином называется параоксифениламиноуксусная кислота (проявляющее вещество).
ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ , метод исследования строения веществ, основанный на дифракции электронов (см. Дифракция частиц). Методом электронографии определяют атомную структуру кристаллов и аморфных тел, молекул.