ویژگی های آلومینیوم با توجه به برنامه شیمی. ویژگی های آلومینیوم آلومینیوم: مشخصات کلی

بدست آوردن زاج پتاسیم

آلومینیوم(lat. آلومینیوم) ، - در جدول تناوبی ، آلومینیوم در دوره سوم ، در زیرگروه اصلی گروه سوم قرار دارد. شارژ اصلی +13 ساختار الکترونیکی اتم 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. شعاع اتمی فلز 144/0 نانومتر ، شعاع کووالانسی آن 126/0 نانومتر ، شعاع معمولی یون Al 3+ 0.057 نانومتر است. انرژی یونیزاسیون Al - Al + 5.99 eV.

معمولی ترین حالت اکسیداسیون اتم آلومینیوم +3 است. حالت اکسیداسیون منفی نادر است. در لایه الکترونی خارجی اتم سطوح d زیرسطحی آزاد وجود دارد. با توجه به این ، تعداد هماهنگی آن در ترکیبات می تواند نه تنها 4 (AlCl 4- ، AlH 4- ، آلومینوسیلیکات) بلکه 6 (Al 2 O 3 ، 3+) باشد.

مرجع تاریخی... نام آلومینیوم از lat گرفته شده است. آلومین - در 500 سال قبل از میلاد آلوم آلومینیوم نامیده می شود که برای رنگ آمیزی پارچه ها و برنزه کردن چرم استفاده می شد. دانشمند دانمارکی H. K. Oersted در سال 1825 ، با آمالگام پتاسیم روی AlCl 3 بدون آب عمل کرد و سپس جیوه را تقطیر کرد ، آلومینیوم نسبتاً خالص به دست آورد. اولین روش صنعتی برای تولید آلومینیوم در سال 1854 توسط شیمی دان فرانسوی A.E. سنت کلر دویل: روش شامل کاهش کلرید آلومینیوم دوگانه و سدیم Na3 AlCl6 با سدیم فلزی بود. آلومینیوم مشابه رنگ نقره ای ، در ابتدا بسیار گران بود. از سال 1855 تا 1890 ، تنها 200 تن آلومینیوم تولید می شد. روش مدرن تولید آلومینیوم با الکترولیز مذاب کریولیت-آلومینا در سال 1886 به طور همزمان و مستقل از یکدیگر توسط چارلز هال در ایالات متحده و P. Héroux در فرانسه توسعه یافت.

بودن در طبیعت

آلومینیوم فراوان ترین فلز در پوسته زمین است. 5.5-6.6 مول است. سهم٪ یا 8٪ وزنی٪. جرم اصلی آن در آلومینوسیلیکات متمرکز شده است. خاک رس یک محصول بسیار رایج برای تخریب سنگهای تشکیل شده توسط آنها است ، ترکیب اصلی آن مطابق فرمول Al 2 O 3 است. 2SiO2. 2H 2 O. از دیگر اشکال طبیعی آلومینیوم ، بوکسیت Al 2 O 3 از اهمیت بالایی برخوردار است. xH2O و کانی های معدنی Al2O3 و کریولیت AlF3. 3NaF.

دریافت

در حال حاضر ، در صنعت ، آلومینیوم با الکترولیز محلول آلومینا Al 2 O 3 در کرایولیت مذاب به دست می آید. Al 2 O 3 باید به اندازه کافی خالص باشد ، زیرا ناخالصی ها از آلومینیوم ذوب شده به سختی حذف می شوند. نقطه ذوب Al 2 O 3 حدود 2050 درجه سانتی گراد است و کرایولیت 1100 درجه سانتیگراد است. مخلوط مذاب از کرایولیت و Al 2 O 3 تحت الکترولیز قرار می گیرد که حاوی حدود 10 درصد وزنی Al 2 O 3 است که ذوب می شود. در دمای 960 درجه سانتی گراد و دارای رسانایی الکتریکی ، چگالی و ویسکوزیته است که مطلوب ترین برای این فرایند است. با افزودن AlF 3 ، CaF 2 و MgF 2 ، الکترولیز در دمای 950 درجه سانتی گراد امکان پذیر است.

الکترولیزر برای ذوب آلومینیوم یک پوشش آهنی است که از داخل با آجرهای نسوز پوشانده شده است. قسمت زیرین آن (زیر) ، جمع آوری شده از بلوک های زغال سنگ فشرده ، به عنوان کاتد عمل می کند. آندها در بالا قرار دارند: اینها قابهای آلومینیومی هستند که با بریکت های زغال سنگ پر شده اند.

Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 3 3-

آلومینیوم مایع در کاتد آزاد می شود:

Al 3+ + 3е - = Al

آلومینیوم در انتهای کوره جمع آوری می شود و از آنجا به صورت دوره ای به آن ضربه می زنند. اکسیژن در آند آزاد می شود:

4AlO 3 3- - 12е - = 2Al 2 O 3 + 3O 2

اکسیژن گرافیت را به اکسیدهای کربن اکسید می کند. با سوختن کربن ، آند رشد می کند.

علاوه بر این ، آلومینیوم به عنوان افزودنی آلیاژی برای بسیاری از آلیاژها مورد استفاده قرار می گیرد تا در برابر حرارت مقاوم شود.

خواص فیزیکی آلومینیوم... آلومینیوم مجموعه ای بسیار ارزشمند از خواص را شامل می شود: چگالی کم ، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا ، پلاستیسیته بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب. به راحتی به آهنگری ، مهر زنی ، نورد ، طراحی می پردازد. آلومینیوم به خوبی با گاز ، مقاومت و سایر انواع جوشکاری جوش داده می شود. شبکه آلومینیوم مکعب صورت محور با پارامتر a = 4.0413 Å است. خواص آلومینیوم ، مانند همه فلزات ، بنابراین درجه به خلوص آن بستگی دارد. خواص آلومینیوم با خلوص بالا (99.996٪): چگالی (در دمای 20 درجه سانتی گراد) 2698.9 کیلوگرم بر متر مکعب ؛ t pl 660.24 درجه سانتی گراد ؛ t حدود 2500 درجه سانتیگراد ؛ ضریب انبساط حرارتی (از 20 درجه تا 100 درجه سانتیگراد) 23.86 · 10 -6 ؛ رسانایی حرارتی (در دمای 190 درجه سانتی گراد) 343 وات بر میلی کیلوگرم ، حرارت خاص (در دمای 100 درجه سانتیگراد) 931.98 J / kgK. ؛ رسانایی الکتریکی نسبت به مس (در دمای 20 درجه سانتی گراد) 65.5٪. آلومینیوم دارای استحکام کم (استحکام نهایی 50-60 MN / m2) ، سختی (170 MN / m2 با توجه به برینل) و پلاستیسیته بالا (تا 50) است. در طول نورد سرد ، مقاومت کششی آلومینیوم به 115 MN / m 2 ، سختی - تا 270 MN / m 2 ، افزایش طول تا 5 ((1 MN / m 2 و 0.1 kgf / mm 2) کاهش می یابد. آلومینیوم بسیار صیقلی ، آنودایز شده و دارای انعکاس بالایی است ، نزدیک به نقره (تا 90 درصد از انرژی نوری را بازتاب می کند). آلومینیوم با داشتن میل ترکیبی بالا برای اکسیژن ، با یک فیلم اکسیدی نازک اما بسیار قوی Al 2 O 3 در هوا پوشانده شده است که از فلز در برابر اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند و خاصیت ضد خوردگی آن را نیز فراهم می کند. استحکام فیلم اکسید و اقدام حفاظتیدر حضور ناخالصی های جیوه ، سدیم ، منیزیم ، مس و غیره بسیار کاهش می یابد آلومینیوم در برابر خوردگی جوی ، دریا و آب شیرین مقاوم است ، عملاً با اسید نیتریک غلیظ یا بسیار رقیق ، اسیدهای آلی و مواد غذایی تداخل ندارد.

خواص شیمیایی

هنگامی که آلومینیوم بسیار خرد شده گرم می شود ، به شدت در هوا می سوزد. تعامل آن با گوگرد به شیوه ای مشابه پیش می رود. با کلر و برم ، این ترکیب در حال حاضر در دمای معمولی ، با ید - هنگامی که گرم می شود ، رخ می دهد. در دمای بسیار بالا ، آلومینیوم همچنین به طور مستقیم با نیتروژن و کربن ترکیب می شود. برعکس ، با هیدروژن تداخل ندارد.

آلومینیوم در برابر آب کاملاً مقاوم است. اما اگر اثر محافظتی فیلم اکسید به صورت مکانیکی یا با ترکیب ترکیب حذف شود ، یک واکنش پرانرژی رخ می دهد:

به شدت رقیق شده ، و همچنین بسیار غلیظ HNO3 و H2SO4 تقریباً هیچ تاثیری بر آلومینیوم (در سرما) ندارند ، در حالی که در غلظت های متوسط این اسیدها ، به تدریج حل می شود. آلومینیوم خالص نسبت به اسید کلریدریک بسیار پایدار است ، اما فلز فنی معمولی در آن حل می شود.

تحت اثر محلولهای آبی قلیایی روی آلومینیوم ، لایه اکسید حل می شود و آلومینات ها تشکیل می شوند - نمک های حاوی آلومینیوم به عنوان بخشی از آنیون:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

آلومینیوم ، فاقد یک فیلم محافظ ، با آب تعامل می کند و هیدروژن را از آن جابجا می کند:

2Al + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3H 2

هیدروکسید آلومینیوم حاصله با مقدار زیادی قلیا واکنش داده و هیدروکسولومینات را تشکیل می دهد:

Al (OH) 3 + NaOH = Na

معادله کلی حل شدن آلومینیوم در محلول آبی قلیایی:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

آلومینیوم به طور قابل ملاحظه ای در محلول نمک هایی حل می شود که به دلیل هیدرولیز ، واکنش اسیدی یا قلیایی دارند ، به عنوان مثال ، در محلول Na 2 CO 3.

در مجموعه تنش ها ، بین Mg و Zn قرار دارد. آلومینیوم در همه ترکیبات پایدار خود سه ظرفیتی است.

ترکیب آلومینیوم با اکسیژن با انتشار عظیمی از حرارت (1676 کیلوژول بر مول Al2O3) همراه است ، بسیار بیشتر از بسیاری از فلزات دیگر. با توجه به این ، هنگامی که مخلوطی از اکسید فلز مربوطه با پودر آلومینیوم گرم می شود ، واکنش خشنی رخ می دهد و منجر به آزاد شدن فلز آزاد از اکسید گرفته شده می شود. روش کاهش با استفاده از Al (alumothermy) اغلب برای بدست آوردن تعدادی از عناصر (Cr ، Mn ، V ، W و غیره) در حالت آزاد استفاده می شود.

گاهی از آلوموترمی برای جوشکاری قطعات فولادی جداگانه ، به ویژه اتصالات ریل تراموا استفاده می شود. مخلوط مورد استفاده ("موریانه") معمولاً از پودرهای آلومینیومی و Fe3O4 تشکیل شده است. با فیوز ساخته شده از مخلوط Al و BaO2 مشتعل می شود. واکنش اصلی با توجه به معادله زیر انجام می شود:

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe + 3350 کیلوژول

علاوه بر این ، دمای حدود 3000 درجه سانتیگراد ایجاد می شود.

اکسید آلومینیوم یک توده سفید ، بسیار مقاوم (pp 2050 درجه سانتی گراد) و نامحلول در آب است. طبیعی Al 2 O 3 (کوراندوم معدنی) ، و همچنین به طور مصنوعی بدست آمده و سپس به شدت کلسین می شود ، با سختی بالا و عدم حلالیت در اسیدها مشخص می شود. Al 2 O 3 (به اصطلاح آلومینا) را می توان با ترکیب با قلیاها به حالت محلول تبدیل کرد.

معمولاً کوراندوم طبیعی آلوده به اکسید آهن ، به دلیل سختی فوق العاده آن ، برای تولید چرخ های سنگ زنی ، سنگ ها و غیره استفاده می شود. در شکل بسیار خرد شده ، آن را اسمری می نامند ، برای تمیز کردن سطوح فلزی و ساخت کاغذ سنباده استفاده می شود. برای اهداف مشابه ، Al 2 O 3 اغلب مورد استفاده قرار می گیرد ، که از ترکیب بوکسیت (نام فنی - alund) بدست می آید.

کریستال های رنگی شفاف کوراندوم - یاقوت قرمز - مخلوط کروم - و یاقوت کبود آبی - مخلوط تیتانیوم و آهن - سنگ های قیمتی. آنها همچنین به طور مصنوعی به دست می آیند و برای اهداف فنی استفاده می شوند ، به عنوان مثال ، برای ساخت قطعات ابزار دقیق ، سنگ در ساعت و غیره. بلورهای یاقوت سرخ حاوی کمی ناخالصی Cr 2 O 3 به عنوان ژنراتور کوانتومی مورد استفاده قرار می گیرند - لیزرهایی که یک پرتو تابیده از تابش تک رنگ ایجاد می کنند.

به دلیل عدم حلالیت Al 2 O 3 در آب ، هیدروکسید Al (OH) 3 مربوط به این اکسید را می توان تنها به طور غیر مستقیم از نمک ها بدست آورد. تهیه هیدروکسید را می توان به صورت طرح زیر نشان داد. تحت عمل قلیایی با یونهای OH ، 3+ مولکول آب به تدریج در مجموعه های آبی جایگزین می شوند:

3+ + OH - = 2+ + H 2 O

2+ + OH - = + + H 2 O

OH - = 0 + H 2 O

Al (OH) 3 یک رسوب ژلاتینی حجیم است سفید، عملاً در آب نامحلول است ، اما به راحتی در اسیدها و قلیاهای قوی حل می شود. بنابراین دارای ویژگی آمفوتریک است. با این حال ، خواص اساسی و به ویژه اسیدی آن نسبتاً ضعیف بیان شده است. هیدروکسید آلومینیوم بیش از NH4OH نامحلول است. یکی از اشکال هیدروکسید دهیدراته ، آلوموژل ، در تکنولوژی به عنوان جاذب استفاده می شود.

هنگام تعامل با قلیاهای قوی ، آلومینات های مربوطه تشکیل می شوند:

NaOH + Al (OH) 3 = Na

آلومیناتهای فعال ترین فلزات تک ظرفیتی به راحتی در آب حل می شوند ، اما به دلیل هیدرولیز قوی ، محلولهای آنها فقط در حضور مقدار کافی قلیا پایدار هستند. آلومینات های تولید شده از بازهای ضعیف تقریباً به طور کامل در محلول هیدرولیز می شوند و بنابراین فقط به صورت خشک (با ترکیب Al 2 O 3 با اکسیدهای فلزات مربوطه) قابل دستیابی هستند. متا آلومینات ها تشکیل می شوند که در ترکیب آنها از اسید آلومینیوم HAlO2 تولید می شوند. اکثر آنها در آب نامحلول هستند.

Al (OH) 3 با اسیدها نمک تشکیل می دهد. مشتقات اکثر اسیدهای قوی به آسانی در آب حل می شوند ، اما به طور قابل توجهی هیدرولیز می شوند و بنابراین محلولهای آنها واکنش اسیدی نشان می دهند. نمکهای محلول آلومینیوم و اسیدهای ضعیف حتی قوی تر هیدرولیز می شوند. به دلیل هیدرولیز ، سولفید ، کربنات ، سیانید و برخی دیگر از نمک های آلومینیوم از محلول های آبی به دست نمی آید.

در محیط آبی ، آنیون Al 3+ مستقیماً توسط شش مولکول آب احاطه شده است. چنین یون هیدراته ای مطابق طرح زیر تا حدودی جدا شده است:

3+ + H 2 O = 2+ + OH 3 +

ثابت تفکیک آن 1 است. 10 -5 ، یعنی این یک اسید ضعیف است (از نظر قدرت شبیه به اسید استیک). محیط هشت ضلعی Al 3+ توسط شش مولکول آب نیز در هیدراتهای بلوری تعدادی از نمک های آلومینیوم حفظ می شود.

آلومینوسیلیکات ها را می توان سیلیکات هایی در نظر گرفت که در آنها قسمتی از تیتاهیدهای سیلیکون-اکسیژن SiO 4 4 با تترادر آلومینو اکسیژن AlO 4 جایگزین می شود. پوسته زمین. نمایندگان اصلی آنها مواد معدنی هستند.

ارتوکلاز K 2 Al 2 Si 6 O 16 یا K 2 O. Al 2 O 3. 6SiO2

آلبیت Na 2 Al 2 Si 6 O 16 یا Na 2 O. Al 2 O 3. 6SiO2

آنوریت CaAl 2 Si 2 O 8 یا CaO. Al 2 O 3. 2SiO2

مواد معدنی گروه میکا بسیار رایج هستند ، به عنوان مثال موسکویت Kal 2 (AlSi 3 O 10) (OH) 2. بزرگ اهمیت عملیدارای ماده معدنی نفلین (Na، K) 2 است که برای به دست آوردن محصولات سودا آلومینا و سیمان استفاده می شود. این تولید شامل عملیات زیر است: الف) نفلین و سنگ آهک در کوره های لوله در دمای 1200 درجه سانتیگراد ذوب می شوند:

(Na ، K) 2 + 2CaCO 3 = 2CaSiO 3 + NaAlO 2 + KAlO 2 + 2CO 2

ب) توده حاصل با آب شسته می شود - محلول آلومینات سدیم و پتاسیم و لجن CaSiO3 تشکیل می شود:

NaAlO 2 + KAlO 2 + 4H 2 O = Na + K

ج) CO2 تشکیل شده در حین پخت از محلول آلومینات عبور می کند:

Na + K + 2CO 2 = NaHCO 3 + KHCO 3 + 2Al (OH) 3

د) با حرارت دادن Al (OH) 3 ، آلومینا بدست می آید:

2Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

ه) با تبخیر مشروب مادر ، سودا و پتاسیم آزاد می شود و لجن قبلاً بدست آمده برای تولید سیمان استفاده می شود.

در تولید 1 تن Al 2 O 3 ، 1 تن محصولات سودا و 7.5 تن سیمان به دست می آید.

برخی از آلومینوسیلیکات ها دارای ساختار شل بوده و قابلیت تبادل یونی را دارند. چنین سیلیکات - طبیعی و به ویژه مصنوعی - برای نرم کردن آب استفاده می شود. علاوه بر این ، به دلیل سطح بسیار توسعه یافته ، از آنها به عنوان حامل کاتالیزور استفاده می شود. به عنوان مواد آغشته به کاتالیزور

آلومینیوم هالیدها در شرایط عادی مواد بلوری بی رنگ هستند. در سری هالیدهای آلومینیوم ، AlF 3 از نظر خواص با نمونه های مشابه تفاوت زیادی دارد. مقاوم است ، کمی در آب حل می شود ، از نظر شیمیایی غیر فعال است. روش اصلی برای تولید AlF 3 بر اساس عملکرد HF بدون آب بر روی Al 2 O 3 یا Al است:

Al 2 O 3 + 6HF = 2AlF 3 + 3H 2 O

ترکیبات آلومینیوم با کلر ، برم و ید ذوب کم ، بسیار واکنش پذیر هستند و نه تنها در آب ، بلکه در بسیاری از حلالهای آلی نیز به راحتی حل می شوند. برهمکنش آلومینیوم هالیدها با آب با انتشار قابل توجه گرما همراه است. در محلول آبی ، همه آنها به شدت هیدرولیز می شوند ، اما برخلاف اسید هالیدهای معمولی غیر فلزات ، هیدرولیز آنها ناقص و برگشت پذیر است. AlCl 3 ، AlBr 3 و AlI 3 در شرایط عادی به طور قابل ملاحظه ای فرار می کنند (در اثر هیدرولیز). آنها را می توان با تعامل مستقیم مواد ساده به دست آورد.

چگالی بخار AlCl 3 ، AlBr 3 و AlI 3 در دماهای نسبتاً پایین کم و بیش با فرمول های دوگانه مطابقت دارد - Al 2 Hal 6. ساختار فضایی این مولکول ها مربوط به دو چهار وجهی با لبه مشترک است. هر اتم آلومینیوم به چهار اتم هالوژن و هر یک از اتمهای هالوژن مرکزی به هر دو اتم آلومینیوم متصل شده است. از بین دو پیوند اتم هالوژن مرکزی ، یکی اهدا کننده-پذیرنده است و آلومینیوم به عنوان پذیرنده عمل می کند.

با نمک های هالید تعدادی از فلزات تک ظرفیتی ، هالیدهای آلومینیوم ترکیبات پیچیده ای ایجاد می کنند ، عمدتا از انواع M3 و M (که Hal در آن کلر ، برم یا ید است). گرایش به واکنشهای افزودنی عموماً برای هالیدهای مورد بررسی بسیار قوی است. این دلیل مهمترین کاربرد فنی AlCl 3 به عنوان کاتالیزور (در پالایش روغن و در سنتزهای آلی) است.

از بین فلورآلومیناتها ، کریولیت Na3 بیشترین کاربرد را دارد (برای تولید Al ، F 2 ، مینای دندان ، شیشه و غیره). تولید صنعتیکرایولیت مصنوعی بر اساس درمان هیدروکسید آلومینیوم با هیدروفلوریک اسید و سودا است:

2Al (OH) 3 + 12HF + 3Na 2 CO 3 = 2Na 3 + 3CO 2 + 9H 2 O

کلرو- ، برومو- و یدوآلومیناتها با ترکیب تری هالیدهای آلومینیوم با هالیدهای فلزی مربوطه بدست می آیند.

اگرچه آلومینیوم از نظر شیمیایی با هیدروژن تعامل ندارد ، هیدرید آلومینیوم را می توان به طور غیر مستقیم بدست آورد. این یک توده آمورف سفید از ترکیب (AlH3) n است. وقتی در دمای بالای 105 درجه سانتی گراد با تکامل هیدروژن گرم می شود تجزیه می شود.

هنگامی که AlH3 با هیدریدهای اساسی در یک محلول اثیری تعامل می کند ، هیدروالومینات ها تشکیل می شوند:

LiH + AlH 3 = Li

Hydridoaluminates جامد سفید هستند. آنها به سرعت با آب تجزیه می شوند. آنها ترمیم کننده های قدرتمندی هستند. از آنها (به ویژه Li) در سنتز آلی استفاده می شود.

سولفات آلومینیوم Al 2 (SO 4) 3. 18H2O با اثر اسید سولفوریک داغ بر آلومینا یا کائولن به دست می آید. از آن برای تصفیه آب و همچنین تهیه برخی از انواع کاغذ استفاده می شود.

زاج پتاسیم KAl (SO 4) 2. 12H 2 O در استفاده می شود مقادیر زیادبرای برنزه کردن چرم و همچنین در رنگ آمیزی به عنوان پارچه های پنبه ای. در حالت دوم ، عمل زاج بر این واقعیت استوار است که هیدروکسید آلومینیوم ایجاد شده در نتیجه هیدرولیز آنها در حالت ریز پراکنده در الیاف پارچه قرار می گیرد و با جذب رنگ ، آن را محکم روی سطح نگه می دارد. فیبر

در میان سایر مشتقات آلومینیوم ، باید به استات آن (در غیر این صورت - نمک استیک اسید) Al (CH 3 COO) 3 اشاره کرد ، که در رنگ آمیزی پارچه ها (به عنوان مایع خنک کننده) و در پزشکی (لوسیون و کمپرس) استفاده می شود. نیترات آلومینیوم به راحتی در آب حل می شود. فسفات آلومینیوم در آب و اسید استیک نامحلول است ، اما در اسیدها و قلیاهای قوی محلول است.

آلومینیوم در بدنه... آلومینیوم بخشی از بافتهای حیوانات و گیاهان است. در اندامهای حیوانات پستانداران از 10 تا 3 تا 10 تا 5 درصد آلومینیوم (مواد اولیه) یافت می شود. آلومینیوم در کبد ، لوزالمعده و غده تیروئید تجمع می یابد. در محصولات گیاهی ، میزان آلومینیوم از 4 میلی گرم در هر کیلوگرم ماده خشک (سیب زمینی) تا 46 میلی گرم (شلغم زرد) ، در محصولات حیوانی - از 4 میلی گرم (عسل) تا 72 میلی گرم در هر 1 کیلوگرم ماده خشک (گوشت گاو) متغیر است. به در رژیم غذایی روزانه انسان ، میزان آلومینیوم به 35-40 میلی گرم می رسد. موجودات شناخته شده ای وجود دارند که آلومینیوم را متمرکز می کنند ، به عنوان مثال ، lycopodiaceae ، حاوی تا 5.3 aluminum آلومینیوم در خاکستر ، نرم تنان (Helix و Lithorina) ، که خاکستر آنها حاوی 0.2-0.8 aluminum آلومینیوم است. آلومینیوم با تشکیل ترکیبات نامحلول با فسفاتها ، تغذیه گیاهان (جذب فسفاتها از طریق ریشه) و حیوانات (جذب فسفاتها در روده) را مختل می کند.

ژئوشیمی آلومینیوم... ویژگیهای ژئوشیمیایی آلومینیوم به دلیل میل زیاد آن به اکسیژن تعیین می شود (در مواد معدنی ، آلومینیوم در هشت وجهی و چهار وجهی اکسیژن موجود است) ، ظرفیت ثابت (3) و حلالیت ضعیف اکثر ترکیبات طبیعی. در فرآیندهای درون زا در طول جامد شدن ماگما و تشکیل سنگهای آذرین ، آلومینیوم وارد شبکه کریستالی فلدسپات ، میکاس و سایر مواد معدنی - آلومینوسیلیکات می شود. در زیست کره ، آلومینیوم یک مهاجر ضعیف است ؛ در موجودات زنده و هیدروسفر کمیاب است. در آب و هوای مرطوب ، جایی که بقایای پوسیده از پوشش گیاهی فراوان اسیدهای آلی زیادی را تشکیل می دهند ، آلومینیوم در خاک و آبها به شکل ترکیبات کلوئیدی ارگانومینرال مهاجرت می کند. آلومینیوم توسط کلوئیدها جذب شده و در ته خاک رسوب می کند. پیوند آلومینیوم با سیلیکون تا حدی شکسته و در مناطق گرمسیری مواد معدنی - هیدروکسید آلومینیوم - بوهمیت ، دیاسپورا ، هیدرارژیلیت تشکیل می شود. بیشتر آلومینیوم در آلومینوسیلیکات ها - کائولینیت ، بیدلایت و سایر مواد معدنی خاک رس موجود است. تحرک ضعیف تجمع باقیمانده آلومینیوم را در پوسته هوازدگی مناطق گرمسیری مرطوب تعیین می کند. در نتیجه ، بوکسیت های رودخانه ای تشکیل می شوند. در دوره های زمین شناسی گذشته ، بوکسیت ها همچنین در دریاچه ها و منطقه ساحلی دریاهای مناطق گرمسیری (به عنوان مثال ، بوکسیت های رسوبی قزاقستان) انباشته شده اند. در استپ ها و بیابان ها ، جایی که ماده زنده کمی وجود دارد و آبهای آن خنثی و قلیایی است ، آلومینیوم تقریباً مهاجرت نمی کند. شدیدترین مهاجرت آلومینیوم در مناطق آتشفشانی است ، جایی که رودخانه های اسیدی و آبهای زیرزمینی غنی از آلومینیوم در آن مشاهده می شود. در مکانهایی که آبهای اسیدی با آبهای قلیایی حرکت می کنند - آبهای دریا (در دهانه رودخانه ها و دیگران) ، آلومینیوم با تشکیل رسوبات بوکسیت رسوب می کند.

کاربرد آلومینیوم... ترکیبی از خواص فیزیکی ، مکانیکی و شیمیایی آلومینیوم ، استفاده گسترده از آن را تقریباً در تمام زمینه های فناوری ، به ویژه در شکل آلیاژهای آن با سایر فلزات ، تعیین می کند. در مهندسی برق ، آلومینیوم با موفقیت جایگزین مس می شود ، به ویژه در تولید رساناهای عظیم ، به عنوان مثال ، در خطوط هوایی ، کابل های فشار قوی ، اتوبوس های تابلو ، ترانسفورماتورها (رسانایی الکتریکی آلومینیوم به 65.5 درصد از رسانایی الکتریکی مس می رسد و بیش از سه برابر سبک تر از مس است ؛ با مقطعی که رسانایی یکسانی دارد ، جرم سیم های آلومینیومی نصف سیم های مسی است). آلومینیوم Ultrapure در تولید خازن های الکتریکی و یکسو کننده ها استفاده می شود که عملکرد آنها بر اساس قابلیت انتقال فیلم اکسید آلومینیوم است. برقفقط در یک جهت آلومینیوم فوق خالص ، که با ذوب منطقه تصفیه می شود ، برای سنتز ترکیبات نیمه هادی نوع A III B V برای تولید دستگاه های نیمه هادی استفاده می شود. آلومینیوم خالص در تولید انواع بازتابنده های آینه استفاده می شود. آلومینیوم با خلوص بالا برای محافظت از سطوح فلزی در برابر خوردگی جوی (روکش ، رنگ آلومینیوم) استفاده می شود. آلومینیوم با سطح مقطع نسبتاً پایین جذب نوترون ، به عنوان یک ماده ساختاری در راکتورهای هسته ای استفاده می شود.

مخازن آلومینیومی با ظرفیت بالا گازهای مایع (متان ، اکسیژن ، هیدروژن و غیره) ، اسیدهای نیتریک و استیک را ذخیره و حمل می کنند. آب پاک، پراکسید هیدروژن و روغن های خوراکی... آلومینیوم به طور گسترده ای در تجهیزات و دستگاه ها استفاده می شود صنایع غذایی، برای بسته بندی مواد غذایی (به شکل فویل) ، برای تولید انواع محصولات خانگی. مصرف آلومینیوم برای دکوراسیون ساختمان ، معماری ، وسایل حمل و نقل و ورزش به طرز چشمگیری افزایش یافته است.

در متالورژی ، آلومینیوم (علاوه بر آلیاژهای مبتنی بر آن) یکی از رایج ترین افزودنی های آلیاژی در آلیاژهای بر اساس Cu ، Mg ، Ti ، Ni ، Zn و Fe است. آلومینیوم همچنین برای سم زدایی فولاد قبل از ریختن آن در قالب و همچنین در فرآیندهای بدست آوردن برخی فلزات به روش آلومینوترمی استفاده می شود. بر اساس آلومینیوم ، به روش متالورژی پودر ، SAP (پودر آلومینیوم متخلخل) ایجاد شده است که در دمای بالای 300 درجه سانتی گراد مقاومت حرارتی بالایی دارد.

آلومینیوم در تولید مواد منفجره (آمونال ، آلوموتول) استفاده می شود. به طور گسترده استفاده می شود اتصالات مختلفآلومینیوم

تولید و مصرف آلومینیوم به طور مداوم در حال افزایش است و از نظر میزان رشد از فولاد ، مس ، سرب ، روی پیشی می گیرد.

فهرست ادبیات مورد استفاده

1.V.A. رابینوویچ ، Z. Ya. کاوین "راهنمای شیمیایی مختصر"

2. L.S. گوزی "سخنرانی های شیمی عمومی"

3. N.S. آخمتوف "شیمی عمومی و معدنی"

4. B.V. نکراسوف "کتاب درسی شیمی عمومی"

5. N.L. گلینکا "شیمی عمومی"

این فراوان ترین فلز در پوسته زمین است. متعلق به گروه فلزات سبک است ، دارای چگالی کم و نقطه ذوب است. در این حالت ، انعطاف پذیری و رسانایی الکتریکی در سطح بالاکه آن را فراهم می کند بنابراین ، بیایید دریابیم که نقاط ذوب خاص آلومینیوم و آلیاژهای آن (و غیره در مقایسه با) چیست ، رسانایی حرارتی و الکتریکی ، چگالی ، سایر خواص ، و همچنین ویژگی های ساختار آلیاژهای آلومینیوم و آنها ترکیب شیمیایی.

برای شروع ، ساختار و ترکیب شیمیایی آلومینیوم منوط به توجه ماست. مقاومت کششی آلومینیوم خالص بسیار کم است و به 90 مگاپاسکال می رسد.اگر منگنز یا منیزیم به نسبت کمی به ترکیب آن اضافه شود ، قدرت می تواند به 700 مگاپاسکال برسد. استفاده از عملیات حرارتی ویژه منجر به همین نتیجه می شود.

فلز با بالاترین خلوص (99.99 aluminum آلومینیوم) را می توان برای اهداف خاص و آزمایشگاهی ، در موارد دیگر با خلوص فنی استفاده کرد. رایج ترین ناخالصی های موجود در آن می تواند سیلیکون و آهن باشد که عملاً در آلومینیوم حل نمی شوند. در نتیجه افزودن آنها ، شکل پذیری کاهش می یابد و مقاومت فلز نهایی افزایش می یابد.

ساختار آلومینیوم توسط سلولهای واحد نشان داده می شود که به نوبه خود از چهار اتم تشکیل شده است. چگالی نظری این فلز 2698 کیلوگرم بر متر مکعب است.

اکنون اجازه دهید در مورد خواص فلز آلومینیوم صحبت کنیم.

این ویدئو در مورد ساختار آلومینیوم به شما می گوید:

خواص و ویژگی ها

ویژگی های فلز عبارتند از: گرمای زیاد و رسانایی الکتریکی ، مقاومت در برابر خوردگی ، انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر دمای پایین. علاوه بر این ، ویژگی اصلی آن چگالی کم آن است (حدود 2.7 گرم در سانتی متر 3).

خواص مکانیکی ، تکنولوژیکی و فیزیکوشیمیایی این فلز بستگی مستقیم به ناخالصی های موجود در ترکیب آن دارد. اجزای طبیعی آن شامل و.

پارامترهای اصلی

تراکم آلومینیوم 2.7 * 10 3 کیلوگرم بر متر مکعب است.
وزن مخصوص - 2.7 G/ سانتی متر 3 ؛
نقطه ذوب آلومینیوم 659 درجه سانتی گراد ؛
نقطه جوش 2000 درجه سانتی گراد ؛
ضریب انبساط خطی - 22.9 * 10 6 (1 / درجه) است.

هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی آلومینیوم در حال حاضر مورد توجه است.

این ویدیو نقاط ذوب آلومینیوم و سایر فلزات متداول را مقایسه می کند:

رسانایی الکتریکی

شاخص مهم آلومینیوم هدایت الکتریکی آن است که پس از طلا ، نقره و غیره در رتبه دوم قرار دارد. ضریب بالای هدایت الکتریکی در ترکیب با چگالی کم ، مواد را با رقابت پذیری بالایی در زمینه کابل کشی و سیم کشی فراهم می کند.

این شاخص علاوه بر ناخالصی های اصلی ، تحت تأثیر منگنز و کروم نیز قرار دارد. اگر آلومینیوم برای تولید رساناهای فعلی در نظر گرفته شده است ، مقدار کل ناخالصی ها نباید از 0.01 exceed تجاوز کند.

بسته به وضعیت آلومینیوم ، شاخص رسانایی می تواند متفاوت باشد. فرآیند پخت طولانی مدت این شاخص را افزایش می دهد ، در حالی که سخت شدن کار ، برعکس ، آن را کاهش می دهد.
مقاومت در دمای 20 0 درجه سانتی گراد ، بسته به درجه فلز ، در محدوده 0.0277-0.029 μOhm * m است.

رسانایی گرمایی

رسانایی حرارتی فلز حدود 0.50 کالری بر سانتی متر بر ثانیه است و با درجه خلوص آن افزایش می یابد.

این مقدار از نقره کمتر است ، اما از فلزات دیگر بیشتر است.به لطف او ، آلومینیوم به طور فعال در تولید مبدل های حرارتی و شوفاژ استفاده می شود.

مقاومت در برابر خوردگی

این فلز به خودی خود یک ماده شیمیایی فعال است ، به همین دلیل از آن در آلومینوترمی استفاده می شود. در تماس با هوا ، نازک ترین فیلم اکسید آلومینیوم را تشکیل می دهد که دارای بی عملی شیمیایی و استحکام بالا است. هدف اصلی آن محافظت از فلز در برابر فرآیند اکسیداسیون بعدی و همچنین اثرات خوردگی است.

اگر آلومینیوم از خلوص بالایی برخوردار باشد ، این فیلم منافذی ندارد ، سطح آن را کاملاً می پوشاند و چسبندگی قابل اطمینان را فراهم می کند. در نتیجه ، این فلز نه تنها در برابر آب و هوا ، بلکه در برابر قلیاها و اسیدهای معدنی نیز مقاوم است.
در جایی که ناخالصی وجود دارد ، لایه محافظ فیلم ممکن است آسیب ببیند. چنین مکانهایی در برابر خوردگی آسیب پذیر می شوند. بنابراین ، خوردگی حفره ای ممکن است روی سطح ایجاد شود. اگر عیار حاوی 99.7٪ آلومینیوم و کمتر از 0.25٪ آهن باشد ، میزان خوردگی 1.1 است ، با مقدار آلومینیوم 99.0٪ این شاخص به 31 افزایش می یابد.
آهن موجود همچنین مقاومت فلز را در برابر قلیاها کاهش می دهد ، اما مقاومت در برابر اسیدهای سولفوریک و نیتریک را تغییر نمی دهد.

تعامل با مواد مختلف

هنگامی که دمای آلومینیوم 100 0 درجه سانتی گراد است ، می تواند با کلر تعامل داشته باشد.صرف نظر از درجه حرارت ، آلومینیوم هیدروژن را حل می کند ، اما با آن واکنش نشان نمی دهد. به همین دلیل عنصر اصلی تشکیل دهنده گازهایی است که در فلز وجود دارد.

به طور کلی ، آلومینیوم در محیط های زیر پایدار است:

آب شیرین و دریا ؛
نمک های منیزیم ، سدیم و آمونیوم ؛
اسید سولفوریک؛
محلولهای ضعیف کروم و فسفر ؛
محلول آمونیاک ؛
استیک ، مالیک و سایر اسیدها.

آلومینیوم مقاوم نیست:

محلول اسید سولفوریک ؛
اسید هیدروکلریک؛
قلیاهای سوزاننده و محلول آنها ؛
اسید اگزالیک.

در مورد سمیت و دوستدار محیط زیست آلومینیوم در زیر بخوانید.

رسانایی الکتریکی مس و آلومینیوم و سایر مقایسه های این دو فلز در جدول زیر ارائه شده است.

مقایسه ویژگی های آلومینیوم و مس

سمیت

اگرچه آلومینیوم بسیار رایج است ، اما در متابولیسم در هیچ موجود زنده ای استفاده نمی شود. این ماده دارای اثر سمی کمی است ، اما بسیاری از ترکیبات معدنی آن که در آب حل می شوند ، قادر به انجام آن هستند مدت زمان طولانیدر این حالت بماند و بر موجودات زنده تأثیر منفی بگذارد. سمی ترین مواد عبارتند از استات ، کلریدها و نیترات ها.

طبق استانداردها ، آب برای مصارف خانگی و آشامیدنی می تواند حاوی 0.2-0.5 میلی گرم در هر لیتر باشد.

خیلی بیشتر اطلاعات مفیددر مورد خواص آلومینیوم شامل این ویدیو است:

(A l) ، گالیم (Ga) ، ایندیوم (In) و تالیم (T l).

همانطور که از داده های ارائه شده مشاهده می کنید ، همه این موارد در باز شده استقرن XIX.

کشف فلزات زیر گروه اصلی سوم گروه

V	آل	GA	که در	Tl
1806 گرم	1825 گرم	1875 گرم	1863 گرم	1861 گرم
G. Lussac ،	G.H. Oersted	L. de Boisbaudran	F. Reich ،	دبلیو کروکس
L. Tenard	(دانمارک)	(فرانسه)	I. ریشتر	(انگلستان)
(فرانسه)			(آلمان)

بورن غیر فلز است. آلومینیوم یک فلز انتقالی است ، در حالی که گالیوم ، ایندیوم و تالیم فلزاتی با درجه بالا هستند. بنابراین ، با افزایش شعاع اتم های عناصر هر گروه از جدول تناوبی ، خواص فلزی مواد ساده افزایش می یابد.

در این سخنرانی ، ما نگاه دقیق تری به خواص آلومینیوم می اندازیم.

1. موقعیت آلومینیوم در جدول D.I. مندلیف. ساختار اتمی ، حالتهای اکسیداسیون را نشان می دهد.

عنصر آلومینیوم در واقع شده استسوم گروه ، زیر گروه اصلی "A" ، 3 دوره سیستم تناوبی ، شماره سریالشماره 13 ، جرم اتمی نسبیآر (آل ) = 27. همسایه آن در سمت چپ در جدول منیزیم - یک فلز معمولی ، و در سمت راست - سیلیکون - در حال حاضر غیر فلز است. در نتیجه ، آلومینیوم باید دارای ویژگی های میانی باشد و ترکیبات آن آمفوتریک هستند.

Al +13) 2) 8) 3 ، p - عنصر ،

حالت اساسی

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

حالت هیجانی

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

آلومینیوم حالت اکسیداسیون +3 را در ترکیبات نشان می دهد:

Al 0 - 3 e - → Al +3

2. خواص فیزیکی

آلومینیوم رایگان یک فلز نقره ای سفید با هدایت حرارتی و الکتریکی بالا است.نقطه ذوب 650 درجه سانتیگراد است. آلومینیوم دارای چگالی کمی (2.7 گرم بر سانتی متر مربع) است - تقریباً سه برابر آهن یا مس کمتر ، و در عین حال فلز قوی است.

3. بودن در طبیعت

از نظر شیوع در طبیعت ، اشغال می کند رتبه اول در میان فلزات و رتبه سوم در بین عناصر، دوم بعد از اکسیژن و سیلیکون. درصد آلومینیوم در پوسته زمین ، به گفته محققان مختلف ، از 7.45 تا 14.14 درصد از جرم پوسته زمین را شامل می شود.

در طبیعت ، آلومینیوم فقط در ترکیبات یافت می شود (مواد معدنی).

برخی از آنها:

· بوکسیت - Al 2 O 3 H 2 O (با افزودنی SiO 2 ، Fe 2 O 3 ، CaCO 3)

· نفلین - KNa 3 4

· آلونیت ها - KAl (SO 4) 2 2Al (OH) 3

· آلومینا (مخلوط کائولن با ماسه SiO2 ، سنگ آهک CaCO3 ، منیزیت MgCO3)

· Corundum - Al 2 O 3

· فلدسپات (ارتوکلاز) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2

· کائولینیت - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

· آلونیت - (Na ، K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3

· Beryl - 3ВеО Al 2 О 3 6SiO 2

بوکسیت
Al 2 O 3	ورقه ورقه
	یاقوت
	یاقوت کبود

4. خواص شیمیایی آلومینیوم و ترکیبات آن

آلومینیوم در شرایط عادی به راحتی با اکسیژن تعامل می کند و با یک فیلم اکسیدی پوشانده می شود (ظاهری مات می دهد).

نمایش فیلم اکسید

ضخامت آن 0.00001 میلی متر است ، اما به لطف آن ، آلومینیوم دچار خوردگی نمی شود. برای مطالعه خواص شیمیایی آلومینیوم ، فیلم اکسید حذف می شود. (با استفاده از کاغذ سنباده ، یا شیمیایی: ابتدا ، برای حذف فیلم اکسید در محلول قلیایی ، و سپس در محلول نمک های جیوه برای ایجاد آلیاژ آلومینیوم با جیوه - آمالگام).

من... تعامل با مواد ساده

در حال حاضر در دمای اتاق ، آلومینیوم به طور فعال با همه هالوژن ها واکنش می دهد و هالیدها را تشکیل می دهد. هنگامی که گرم می شود ، با گوگرد (200 درجه سانتی گراد) ، نیتروژن (800 درجه سانتی گراد) ، فسفر (500 درجه سانتیگراد) و کربن (2000 درجه سانتی گراد) ، با ید در حضور یک کاتالیزور - آب تعامل می کند:

2A l + 3 S = А l 2 S 3 (سولفید آلومینیوم) ،

2A l + N 2 = 2A lN (نیترید آلومینیوم) ،

A l + P = A l P (فسفید آلومینیوم) ،

4A l + 3С = А l 4 C 3 (کاربید آلومینیوم).

2Al +3 I 2 = 2 A l I 3 (یدید آلومینیوم) یک تجربه

همه این ترکیبات به طور کامل هیدرولیز می شوند تا هیدروکسید آلومینیوم و در نتیجه سولفید هیدروژن ، آمونیاک ، فسفین و متان تشکیل شوند:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH 4

به صورت خاشاک یا پودر ، در هوا به شدت می سوزد و مقدار زیادی گرما را آزاد می کند:

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 О 3 + 1676 kJ.

احتراق آلومینیوم در هوا

یک تجربه

II... تعامل با مواد پیچیده

تعامل با آب :

2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

بدون فیلم اکسید

یک تجربه

تعامل با اکسیدهای فلزی:

آلومینیوم یک عامل کاهنده خوب است ، زیرا یکی از فلزات فعال است. بلافاصله پس از فلزات قلیایی خاک در خط فعالیت قرار می گیرد. از همین رو فلزات را از اکسیدهای خود بازیابی می کند ... چنین واکنشی - آلوموترمی - برای بدست آوردن فلزات کمیاب خالص ، مانند تنگستن ، وانادیوم و غیره استفاده می شود.

3 Fe 3 O 4 +8 Al = 4 Al 2 O 3 +9 Fe +س

مخلوط ترمیت Fe 3 O 4 و Al (پودر) نیز در جوشکاری ترمیت استفاده می شود.

С r 2 О 3 + 2А l = 2Сr + А l 2 О 3

5 تعامل با اسیدها :

با محلول اسید سولفوریک: 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

با سولفوریک غلیظ و نیتروژن دار غلیظ واکنش نمی دهد (غیر فعال). بنابراین ، اسید نیتریک در مخازن آلومینیومی منتقل می شود. وقتی آلومینیوم گرم می شود ، می تواند این اسیدها را بدون تکامل هیدروژن کاهش دهد:

2A l + 6N 2 S О 4 (conc) = А l 2 (S О 4) 3 + 3 S О 2 + 6Н 2 О ،

A l + 6H NO 3 (conc) = A l (NO 3) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

تعامل با مواد قلیایی .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al (OH) 4 ] +3 ساعت 2

یک تجربه

Na[آل(OH) 4] – سدیم تتراهیدروکسوآلومینات

به پیشنهاد شیمیدان گوربوف ، در جنگ روسیه و ژاپناین واکنش برای تولید هیدروژن برای بالن ها استفاده شد.

با محلول نمک:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3 Cu

اگر سطح آلومینیوم با نمک جیوه مالیده شود ، واکنش نشان می دهد:

2 آل + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 HG

جیوه آزاد شده آلومینیوم را حل کرده و آمالگام ایجاد می کند .

تشخیص یونهای آلومینیوم در محلولها : یک تجربه

5. کاربرد آلومینیوم و ترکیبات آن

خواص فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم باعث استفاده گسترده از آن در فناوری شده است. صنعت هوانوردی مصرف کننده عمده آلومینیوم است.: هواپیما 2/3 از آلومینیوم و آلیاژهای آن تشکیل شده است. هواپیمای ساخته شده از فولاد بسیار سنگین است و می تواند مسافران بسیار کمتری را حمل کند. بنابراین ، آلومینیوم را فلزی بال دار می نامند. آلومینیوم برای ساخت کابل و سیم استفاده می شود: با همان رسانایی الکتریکی ، جرم آنها 2 برابر کمتر از محصولات مس مربوط است.

با توجه به مقاومت خوردگی آلومینیوم ، تولید قطعات برای دستگاه ها و ظروف اسید نیتریک... پودر آلومینیوم پایه ای برای تولید رنگ نقره برای محافظت از محصولات آهن در برابر خوردگی و همچنین بازتاب اشعه های حرارتی است که با این رنگ مخازن ذخیره روغن ، لباس آتش نشانان را پوشش می دهد.

اکسید آلومینیوم برای تولید آلومینیوم و همچنین به عنوان یک ماده نسوز استفاده می شود.

هیدروکسید آلومینیوم جزء اصلی داروهای معروف Maalox ، Almagel است که اسیدیته آب معده را کاهش می دهد.

نمک های آلومینیوم به شدت هیدرولیز می شوند. این ویژگی در فرآیند تصفیه آب استفاده می شود. سولفات آلومینیوم و مقدار کمی آهک خرد شده به آب اضافه می شود تا تصفیه شود تا اسید حاصل خنثی شود. در نتیجه ، رسوب عمده ای از هیدروکسید آلومینیوم آزاد می شود ، که هنگام ته نشینی ، ذرات معلق کدورت و باکتری ها را از بین می برد.

بنابراین ، سولفات آلومینیوم یک ماده منعقد کننده است.

6. به دست آوردن آلومینیوم

1) روش مقرون به صرفه مدرن تولید آلومینیوم توسط هال آمریکایی و فرانسوی Eroux در سال 1886 ابداع شد. این شامل الکترولیز محلول اکسید آلومینیوم در کرایولیت مذاب است. کریولیت مذاب Na 3 AlF 6 Al 2 O 3 را مانند آب قند را حل می کند. الکترولیز "محلول" آلومینا در کرایولیت مذاب به گونه ای رخ می دهد که گویی کرایولیت تنها یک حلال بوده و آلومینا یک الکترولیت است.

جریان الکتریکی 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2

در دانشنامه انگلیسی برای پسران و دختران ، مقاله ای در مورد آلومینیوم با این کلمات شروع می شود: "در 23 فوریه 1886 ، عصر جدید فلز در تاریخ تمدن آغاز شد - عصر آلومینیوم. در این روز ، چارلز هال ، شیمیدان 22 ساله ، به آزمایشگاه اولین معلم خود آمد و ده گوی کوچک از آلومینیوم سفید نقره ای در دست داشت و با خبر یافتن راهی برای ارزان ساختن این فلز و در مقادیر زیاد. ” بنابراین هال به عنوان مردی که تجارت بزرگی از علم انجام داد ، بنیانگذار صنعت آلومینیوم آمریکا و قهرمان ملی آنگلوساکسون شد.

2) 2Al 2 O 3 +3 C = 4 Al + 3 CO 2

جالبه:

آلومینیوم فلزی برای اولین بار در سال 1825 توسط فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین اورستد جدا شد. پرش کردن گاز کلراورستد از طریق لایه ای از اکسید آلومینیوم داغ مخلوط با زغال سنگ ، کلرید آلومینیوم را بدون کوچکترین اثری از رطوبت آزاد کرد. برای بازسازی آلومینیوم فلزی ، اورستد نیاز به درمان کلرید آلومینیوم با آمالگام پتاسیم داشت. پس از 2 سال ، شیمیدان آلمانی فردریش وولر. وی با جایگزینی آمالگام پتاسیم با پتاسیم خالص ، این روش را بهبود بخشید.
در قرون 18 و 19 ، آلومینیوم فلز اصلی جواهرات بود. در سال 1889 ، D.I. Mendeleev در لندن به دلیل شایستگی خود در توسعه شیمی اهدا شد یک هدیه ارزشمند- وزنه های ساخته شده از طلا و آلومینیوم.
تا سال 1855 ، دانشمند فرانسوی Saint-Clair Deville روشی را برای تولید آلومینیوم فلزی در مقیاس فنی توسعه داده بود. اما روش بسیار گران بود. دویل از حمایت ویژه ناپلئون سوم ، امپراتور فرانسه برخوردار بود. دویل به نشانه فداکاری و سپاسگزاری خود ، برای پسر ناپلئون ، شاهزاده تازه متولد شده ، جغجغه ای با نقش و نگار فوق العاده - اولین "کالاهای مصرفی" ساخته شده از آلومینیوم را ساخت. ناپلئون حتی قصد داشت نگهبانان خود را به ظروف آلومینیومی مجهز کند ، اما قیمت آن بسیار بالا بود. در آن زمان ، 1 کیلوگرم آلومینیوم 1000 مارک قیمت داشت ، یعنی 5 برابر گرانتر از نقره. تنها پس از اختراع فرآیند الکترولیتی ، آلومینیوم از نظر هزینه با فلزات معمولی برابر شد.
آیا می دانید وقتی آلومینیوم وارد بدن انسان می شود باعث اختلال در سیستم عصبی می شود.با افزایش آن ، متابولیسم مختل می شود. آ تجهیزات محافظتیویتامین C ، ترکیبی از کلسیم ، روی است.
هنگامی که آلومینیوم در اکسیژن و فلورین می سوزد ، گرمای زیادی تولید می شود. بنابراین ، به عنوان افزودنی برای سوخت موشک استفاده می شود. موشک کیوان در طول پرواز 36 تن پودر آلومینیوم می سوزاند. ایده استفاده از فلزات به عنوان جزء سوخت موشک ابتدا توسط F. A. Tsander بیان شد.

شبیه سازها

شبیه ساز شماره 1 - ویژگی های آلومینیوم بر اساس موقعیت در جدول تناوبی عناصر توسط D. I. مندلیف

شبیه ساز شماره 2 - معادلات واکنش آلومینیوم با مواد ساده و پیچیده

شبیه ساز شماره 3 - خواص شیمیایی آلومینیوم

وظایف برای لنگر انداختن

شماره 1 برای به دست آوردن آلومینیوم از کلرید آلومینیوم ، می توان از کلسیم فلزی به عنوان عامل کاهنده استفاده کرد. برای یک واکنش شیمیایی معادله ایجاد کنید ، این فرآیند را با استفاده از تراز الکترونیکی مشخص کنید.
فکر! چرا نمی توان این واکنش را در محلول آبی انجام داد؟

شماره 2 معادلات واکنش شیمیایی را کامل کنید:
Al + H 2 SO 4 (محلول ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO 3 (پایان ) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

شماره 3. تحول ایجاد کنید:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al (OH) 3 -t -> Al 2 O 3 -> Al

شماره 4 حل مشکل:
آلیاژ آلومینیوم مس هنگام گرم شدن در معرض محلول غلیظ هیدروکسید سدیم قرار گرفت. 2.24 لیتر گاز (n.o.) اختصاص داده شده است. درصد آلیاژ را در صورت محاسبه وزن کل آن 10 گرم؟

هر عنصر شیمیایی را می توان از نظر سه علم فیزیک ، شیمی و زیست شناسی در نظر گرفت. و در این مقاله سعی می کنیم تا حد امکان آلومینیوم را با دقت مشخص کنیم. بر اساس جدول تناوبی ، این عنصر شیمیایی در گروه سوم و دوره سوم است. آلومینیوم فلزی با فعالیت شیمیایی متوسط است. همچنین می توان خواص آمفوتریک را در ترکیبات آن مشاهده کرد. جرم اتمی آلومینیوم بیست و شش گرم در مول است.

مشخصات فیزیکی آلومینیوم

در شرایط عادی ، جامد است. فرمول آلومینیوم بسیار ساده است. این شامل اتم است (آنها در مولکول ها ترکیب نمی شوند) ، که با کمک یک شبکه کریستالی در یک ماده پیوسته ردیف شده اند. رنگ آلومینیوم سفید نقره ای است. علاوه بر این ، مانند سایر مواد این گروه ، درخشش فلزی دارد. رنگ آلومینیوم مورد استفاده در صنعت به دلیل وجود ناخالصی در آلیاژ می تواند متفاوت باشد. این فلز نسبتاً سبک است.

چگالی آن 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است ، یعنی تقریباً سه برابر سبک تر از آهن است. در این می تواند تنها به منیزیم ، که حتی سبک تر از فلز مورد نظر است ، تسلیم شود. سختی آلومینیوم بسیار کم است. در آن ، از اکثر فلزات پایین تر است. سختی آلومینیوم فقط دو است بنابراین برای تقویت آن ، آلیاژهای سخت تری بر اساس این فلز به آلیاژها اضافه می شود.

ذوب آلومینیوم در دمای تنها 660 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد. و وقتی در دمای دو هزار و چهارصد و پنجاه و دو درجه سانتیگراد گرم می شود می جوشد. این فلز بسیار شکل پذیر و کم ذوب است. ویژگی های فیزیکی آلومینیوم به همین جا ختم نمی شود. همچنین می خواهم توجه داشته باشم که این فلز بهترین رسانایی الکتریکی را پس از مس و نقره دارد.

شیوع در طبیعت

آلومینیوم ، مشخصات فنیکه ما به تازگی بررسی کرده ایم در آن بسیار رایج است محیط... در بسیاری از مواد معدنی دیده می شود. عنصر آلومینیوم چهارمین عنصر فراوان در طبیعت است. مقدار آن در پوسته زمین تقریباً نه درصد است. مواد معدنی اصلی که حاوی اتم های آن هستند بوکسیت ، کورندوم ، کریولیت هستند. مورد اول یک سنگ است که از اکسیدهای آهن ، سیلیکون و فلز مورد نظر تشکیل شده است و مولکول های آب نیز در ساختار وجود دارد. این یک رنگ ناهموار دارد: قطعات خاکستری ، قهوه ای مایل به قرمز و سایر رنگها ، که به وجود ناخالصی های مختلف بستگی دارد. از سی تا شصت درصد این نژاد آلومینیومی است که عکس آن در بالا قابل مشاهده است. علاوه بر این ، کوراندوم یک ماده معدنی بسیار رایج در طبیعت است.

این اکسید آلومینیوم است. خود فرمول شیمیایی- Al2O3. می تواند قرمز ، زرد ، آبی یا رنگ قهوه ای... سختی آن در مقیاس Mohs نه است. انواع کوراندوم شامل یاقوت کبود و یاقوت سرخ ، لوکوسافیرها و پادپرادشا (یاقوت کبود زرد) است.

کرایولیت یک ماده معدنی با فرمول شیمیایی پیچیده تر است. این شامل فلوراید آلومینیوم و سدیم - AlF3.3NaF است. به نظر می رسد یک سنگ بی رنگ یا خاکستری با سختی کم است - فقط سه در مقیاس Mohs. در دنیای مدرن ، به صورت مصنوعی در آزمایشگاه سنتز می شود. در متالورژی استفاده می شود.

همچنین ، آلومینیوم را می توان در ترکیب خاک رس ، که اجزای اصلی آن اکسیدهای سیلیکون و فلز مورد نظر ، مرتبط با مولکول های آب است ، در طبیعت یافت. علاوه بر این ، این عنصر شیمیایی را می توان در ترکیب نفلین ها مشاهده کرد ، فرمول شیمیایی آن به شرح زیر است: KNa34.

دریافت

ویژگی های آلومینیوم روش های سنتز آن را در نظر می گیرد. چندین روش وجود دارد. تولید آلومینیوم به روش اول در سه مرحله صورت می گیرد. آخرین مورد ، روش الکترولیز در کاتد و آند کربن است. برای انجام چنین فرایندی ، اکسید آلومینیوم و همچنین چنین مورد نیاز است مواد جانبیمانند کرایولیت (فرمول - Na3AlF6) و فلوراید کلسیم (CaF2). برای اینکه فرآیند تجزیه اکسید آلومینیوم محلول در آب اتفاق بیفتد ، لازم است که آن را همراه با کرایولیت مذاب و فلوراید کلسیم در دمای حداقل نهصد و پنجاه درجه سانتیگراد حرارت دهید و سپس از طریق این مواد از یک جریان عبور دهید. هشتاد هزار آمپر و ولتاژ پنج تا هشت ولت. بنابراین ، به دلیل این فرآیندآلومینیوم روی کاتد قرار می گیرد و مولکول های اکسیژن روی آند جمع می شوند که به نوبه خود آند را اکسید کرده و به دی اکسید کربن تبدیل می کند. قبل از انجام این روش ، بوکسیت ، که به شکل آن اکسید آلومینیوم استخراج می شود ، ابتدا از ناخالصی ها پاک می شود و همچنین روند آبگیری آن را نیز طی می کند.

تولید آلومینیوم به روش توصیف شده در متالورژی بسیار متداول است. همچنین روشی وجود دارد که در سال 1827 توسط F. Wöhler ابداع شد. این در حقیقت نهفته است که آلومینیوم را می توان با استفاده از یک واکنش شیمیایی بین کلرید و پتاسیم آن استخراج کرد. یک فرآیند مشابه را فقط می توان با ایجاد شرایط ویژه در قالب درجه حرارت و خلا بسیار بالا انجام داد. بنابراین ، از یک مول کلرید و همان حجم پتاسیم ، یک مول آلومینیوم و سه مول به عنوان یک محصول جانبی می توان به دست آورد. این واکنش را می توان در قالب معادله زیر نوشت: АІСІ3 + 3К = АІ + 3КСІ. این روش در متالورژی از محبوبیت زیادی برخوردار نشده است.

ویژگی آلومینیوم از دیدگاه شیمی

همانطور که در بالا ذکر شد ، این یک ماده ساده است که از اتم هایی تشکیل شده است که به صورت مولکول ترکیب نشده اند. تقریباً تمام فلزات ساختارهای مشابهی را تشکیل می دهند. آلومینیوم دارای فعالیت شیمیایی نسبتاً بالایی است و خاصیت کاهندگی قوی دارد. خصوصیات شیمیاییآلومینیوم با توصیف واکنشهای خود با سایر مواد ساده آغاز می شود و سپس تعاملات با ترکیبات معدنی پیچیده شرح داده می شود.

آلومینیوم و مواد ساده

اینها ، اول از همه ، اکسیژن - رایج ترین ترکیب روی کره زمین را شامل می شوند. 21 درصد آن را جو زمین تشکیل می دهد. واکنشهای یک ماده معین با هر ماده دیگری اکسیداسیون یا احتراق نامیده می شود. معمولاً در دمای بالا رخ می دهد. اما در مورد آلومینیوم ، اکسیداسیون در شرایط عادی امکان پذیر است - این است که چگونه یک فیلم اکسید تشکیل می شود. اگر این فلز خرد شود ، می سوزد ، در حالی که مقدار زیادی انرژی را به صورت گرما آزاد می کند. برای انجام واکنش بین آلومینیوم و اکسیژن ، این اجزاء در نسبت مولی 4: 3 مورد نیاز هستند ، در نتیجه ما دو قسمت از اکسید را بدست می آوریم.

این فعل و انفعال شیمیایی به صورت معادله زیر بیان می شود: 4AI + 3О2 = 2АІО3. واکنش آلومینیوم با هالوژن ها ، که شامل فلورین ، ید ، برم و کلر است نیز امکان پذیر است. نام این فرآیندها از نام هالوژن های مربوطه ناشی می شود: فلوراسیون ، یددار ، برم و کلر. اینها واکنشهای اضافی معمولی هستند.

به عنوان مثال ، اجازه دهید تعامل آلومینیوم با کلر را در نظر بگیریم. این نوع فرآیند فقط در سرما می تواند اتفاق بیفتد.

بنابراین ، با گرفتن دو مول آلومینیوم و سه مول کلر ، در نتیجه دو مول کلرید فلز مورد نظر دریافت می کنیم. معادله این واکنش به شرح زیر است: 2AI + 3CI = 2AICI3. به همین ترتیب ، می توانید فلوراید آلومینیوم ، برومید و یدید آن را دریافت کنید.

ماده مورد بحث تنها در صورت گرم شدن با گوگرد واکنش نشان می دهد. برای انجام تعامل بین این دو ترکیب ، باید آنها را در نسبت مولی دو تا سه مصرف کنید و یک قسمت سولفید آلومینیوم تشکیل می شود. معادله واکنش به شرح زیر است: 2Al + 3S = Al2S3.

علاوه بر این ، در دماهای بالا ، آلومینیوم با کربن در تعامل است ، کاربید را تشکیل می دهد و با نیتروژن ، نیترید را تشکیل می دهد. معادلات زیر واکنش های شیمیایی را می توان به عنوان مثال ذکر کرد: 4АI + 3C = АІ4С3؛ 2Al + N2 = 2AlN.

تعامل با مواد پیچیده

اینها شامل آب ، نمک ها ، اسیدها ، بازها ، اکسیدها هستند. آلومینیوم با همه این ترکیبات شیمیایی واکنش متفاوتی نشان می دهد. بیایید نگاه دقیق تری به هر مورد داشته باشیم.

واکنش با آب

آلومینیوم هنگام گرم شدن با رایج ترین ماده پیچیده روی زمین تعامل دارد. این تنها در صورت حذف اولیه فیلم اکسید اتفاق می افتد. در نتیجه برهمکنش ، هیدروکسید آمفوتریک تشکیل می شود و هیدروژن نیز به هوا منتقل می شود. با گرفتن دو قسمت آلومینیوم و شش قسمت آب ، هیدروکسید و هیدروژن را به نسبت مولی دو تا سه دریافت می کنیم. معادله این واکنش به شرح زیر نوشته شده است: 2AI + 6H2O = 2AI (OH) 3 + 3H2.

تعامل با اسیدها ، بازها و اکسیدها

مانند دیگر فلزات فعال ، آلومینیوم قادر به انجام واکنش جایگزینی است. در عین حال ، می تواند هیدروژن را از اسید یا کاتیون یک فلز منفعل را از نمک آن خارج کند. در نتیجه چنین فعل و انفعالاتی ، یک نمک آلومینیوم تشکیل می شود و هیدروژن نیز آزاد می شود (در مورد یک اسید) یا یک فلز خالص رسوب می کند (فلزی که کمتر از حد مورد نظر فعال است). در مورد دوم ، خواص کاهشی که در بالا ذکر شد آشکار می شود. به عنوان مثال ، تعامل آلومینیوم است که با آن کلرید آلومینیوم تشکیل می شود و هیدروژن در هوا آزاد می شود. این نوع واکنش در قالب معادله زیر بیان می شود: 2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2.

یک مثال از برهم کنش آلومینیوم با نمک می تواند واکنش آن با مصرف این دو جزء باشد ، در نهایت مس خالصی بدست می آید که رسوب می کند. با اسیدهایی مانند گوگرد و نیتریک ، آلومینیوم به روشی عجیب واکنش می دهد. به عنوان مثال ، وقتی آلومینیوم به محلول رقیق اسید نیترات در نسبت مولی هشت قسمت به سی اضافه می شود ، هشت قسمت از نیترات فلز مورد نظر ، سه قسمت نیتریک اکسید و پانزده قسمت آب تشکیل می شود. معادله این واکنش به شرح زیر نوشته شده است: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. این فرآیند تنها زمانی رخ می دهد که درجه حرارت بالا وجود داشته باشد.

اگر آلومینیوم و محلول ضعیفسولفات اسید به نسبت مولی دو تا سه ، سپس سولفات فلز مورد نظر و هیدروژن را به نسبت یک به سه بدست می آوریم. یعنی یک واکنش جایگزینی معمولی رخ می دهد ، مانند اسیدهای دیگر. برای وضوح ، معادله را ارائه می دهیم: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. با این حال ، با یک محلول غلیظ از همان اسید ، همه چیز پیچیده تر است. در اینجا ، مانند نیترات ، یک محصول جانبی شکل می گیرد ، اما نه به شکل اکسید ، بلکه به شکل گوگرد و آب. اگر دو جزء مورد نیاز خود را در نسبت مولی دو به چهار بگیریم ، در نتیجه یک قسمت از نمک فلز مورد نظر و گوگرد و چهار قسمت آب بدست می آوریم. این تعامل شیمیایی را می توان با استفاده از رابطه زیر بیان کرد: 2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O.

علاوه بر این ، آلومینیوم قادر به واکنش با محلولهای قلیایی است. برای انجام چنین تعامل شیمیایی ، باید دو مول از فلز مورد نظر ، یکسان یا پتاسیم ، و همچنین شش مول آب مصرف کنید. در نتیجه موادی مانند سدیم یا پتاسیم تتراهیدروکسوآلومینات و همچنین هیدروژن ایجاد می شود که به شکل گاز با بوی تند در نسبت مولی دو تا سه آزاد می شود. این واکنش شیمیایی را می توان به صورت معادله زیر نشان داد: 2AI + 2KON + 6H2O = 2K [AI (OH) 4] + 3H2.

و آخرین چیزی که باید مورد توجه قرار گیرد ، قاعده های تعامل آلومینیوم با برخی از اکسیدها است. شایع ترین و مورد استفاده ، واکنش بکتوف است. این بیماری ، مانند بسیاری دیگر که در بالا مورد بحث قرار گرفت ، فقط در دمای بالا رخ می دهد. بنابراین ، برای اجرای آن لازم است دو مول آلومینیوم و یک مول اکسید فروم مصرف شود. در نتیجه برهم کنش این دو ماده ، به ترتیب اکسید آلومینیوم و آهن آزاد به مقدار یک و دو مول بدست می آوریم.

استفاده از فلز مورد بحث در صنعت

توجه داشته باشید که استفاده از آلومینیوم یک اتفاق بسیار رایج است. اول از همه ، صنعت هوانوردی به آن نیاز دارد. همراه با اینجا ، از آلیاژهای بر اساس فلز مورد نظر نیز استفاده می شود. می توان گفت متوسط هواپیما 50٪ آلومینیوم و موتور آن 25٪ است. همچنین ، استفاده از آلومینیوم به دلیل هدایت الکتریکی عالی در ساخت سیم و کابل انجام می شود. علاوه بر این ، این فلز و آلیاژهای آن به طور گسترده ای در صنعت خودرو استفاده می شود. بدنه اتومبیل ، اتوبوس ، واگن برقی ، برخی از تراموا ، و همچنین واگن های قطارهای معمولی و برقی از این مواد ساخته شده است.

همچنین برای مقاصد کوچکتر ، به عنوان مثال ، برای تولید بسته بندی مواد غذایی و سایر محصولات ، ظروف استفاده می شود. برای ساختن رنگ نقره ای ، به پودر فلز مورد نظر نیاز دارید. این رنگ برای محافظت از آهن در برابر خوردگی مورد نیاز است. می توان گفت آلومینیوم بعد از فروم دومین فلز پرکاربرد در صنعت است. ارتباطات او و خود او اغلب در استفاده می شود صنایع شیمیایی... این به دلیل ویژگی های شیمیایی ویژه آلومینیوم ، از جمله خواص کاهش دهنده و آمفوتریک بودن ترکیبات آن است. هیدروکسید در نظر گرفته شده عنصر شیمیاییبرای تصفیه آب ضروری است علاوه بر این ، در تولید واکسن از نظر دارویی استفاده می شود. همچنین می توان آن را در برخی از انواع پلاستیک ها و سایر مواد یافت.

نقش در طبیعت

همانطور که در بالا ذکر شد ، آلومینیوم در تعداد زیادیموجود در پوسته زمین این امر به ویژه برای موجودات زنده اهمیت دارد. آلومینیوم در تنظیم فرایندهای رشد مشارکت می کند بافت همبند، مانند استخوان ، رباط و سایر موارد. به لطف این عنصر ریز ، فرآیندهای بازسازی بافت های بدن سریعتر انجام می شود. کمبود آن با علائم زیر مشخص می شود: اختلالات رشدی و رشد در کودکان ، در بزرگسالان - خستگی مزمن، کاهش عملکرد ، اختلال در هماهنگی حرکات ، کاهش میزان بازسازی بافت ، تضعیف عضلات ، به ویژه در اندام ها. در صورت مصرف غذاهای بسیار کم حاوی این ریز عنصر ، این پدیده ممکن است رخ دهد.

با این حال ، یک مشکل شایع آلومینیوم اضافی در بدن است. در عین حال ، علائم زیر اغلب مشاهده می شود: عصبی بودن ، افسردگی ، اختلالات خواب ، از دست دادن حافظه ، مقاومت در برابر استرس ، نرم شدن سیستم اسکلتی عضلانی ، که می تواند منجر به شکستگی و پیچ خوردگی مکرر شود. با افزایش بیش از حد آلومینیوم در بدن ، مشکلات تقریباً در کار تقریباً هر سیستم ارگان ایجاد می شود.

این پدیده می تواند منجر شود کل خطدلایل اول از همه ، دانشمندان مدتهاست ثابت کرده اند که ظروف ساخته شده از فلز مورد نظر برای پختن غذا در آن نامناسب است ، زیرا در دمای بالا مقداری آلومینیوم وارد غذا می شود و در نتیجه شما مقدار بیشتری از این اثر را مصرف می کنید. عنصری که بدن به آن نیاز دارد.

دلیل دوم استفاده منظم از لوازم آرایشی حاوی فلز مورد نظر یا املاح آن است. قبل از استفاده از هر محصول ، باید ترکیب آن را با دقت بخوانید. لوازم آرایشی نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

دلیل سوم مصرف داروهایی است که حاوی مقدار زیادی آلومینیوم برای مدت طولانی است. و همچنین استفاده نادرست از ویتامین ها و افزودنی های مواد غذایی، که شامل این عنصر ریز است.

حالا بیایید دریابیم که کدام غذاها حاوی آلومینیوم هستند تا رژیم غذایی شما تنظیم شود و منو را به درستی سازماندهی کنید. اول از همه ، این هویج ، پنیرهای فرآوری شده ، گندم ، زاج ، سیب زمینی است. برای میوه ها ، آووکادو و هلو توصیه می شود. همچنین سرشار از آلومینیوم است کلم سفید، برنج ، بسیاری گیاهان دارویی... همچنین می توان کاتیون های فلز مورد نظر را در خود جای داد آب آشامیدنی... برای اجتناب از سطوح بالای یا پایین آلومینیوم در بدن (با این حال ، درست مانند هر عنصر کمیاب دیگر) ، باید رژیم غذایی خود را به دقت زیر نظر داشته باشید و سعی کنید آن را تا حد ممکن متعادل کنید.

نوع درس... ترکیب شده.

وظایف:

آموزشی:

1. برای به روز رسانی دانش آموزان در مورد ساختار اتم ، معانی فیزیکی شماره سریال ، شماره گروه ، شماره دوره با استفاده از مثال آلومینیوم.

2. برای ایجاد دانش دانش آموزان مبنی بر اینکه آلومینیوم در حالت آزاد دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ، مشخصه است.

در حال توسعه:

1. با ارائه گزارشهای مختصر تاریخی و علمی در مورد گذشته ، حال و آینده آلومینیوم ، علاقه خود را به مطالعه علم تحریک کنید.

2. شکل گیری مهارت های تحقیقاتی دانش آموزان هنگام کار با ادبیات ، انجام کارهای آزمایشگاهی را ادامه دهید.

3. مفهوم amphotericity را با آشکار ساختن ساختار الکترونیکی آلومینیوم ، خواص شیمیایی ترکیبات آن ، گسترش دهید.

آموزشی:

1. با ارائه اطلاعاتی در مورد استفاده احتمالی از آلومینیوم دیروز ، امروز ، فردا ، احترام به محیط زیست را تقویت کنیم.

2. ایجاد توانایی کار گروهی برای هر دانش آموز ، در نظر گرفتن نظر کل گروه و دفاع صحیح از خود ، انجام کارهای آزمایشگاهی.

3. آشنایی دانش آموزان با اخلاق علمی ، صداقت و نجابت دانشمندان طبیعی گذشته ، ارائه اطلاعات در مورد مبارزه برای حق کاشف آلومینیوم.

بازیابی گذرنامه توسط موضوع قلیایی و قلیایی زمین M (REPEAT):

تعداد الکترون ها در سطح انرژی خارجی زمین قلیایی و قلیایی M چقدر است؟

هنگام تعامل با اکسیژن سدیم یا پتاسیم چه محصولاتی ایجاد می شود؟ (پراکسید) ، آیا لیتیوم قادر به تولید پراکسید در واکنش با اکسیژن است؟ (نه ، واکنش اکسید لیتیوم تولید می کند.)

اکسیدهای سدیم و پتاسیم چگونه بدست می آیند؟ (با کلسیم پراکسیدها با Me مربوطه ، Pr: 2Na + Na 2 O 2 = 2Na 2 O).

آیا فلزات قلیایی و قلیایی خاک حالت اکسیداسیون منفی نشان می دهند؟ (خیر ، این کار را نمی کنند ، زیرا عوامل کاهنده قوی هستند.)

شعاع یک اتم در زیرگروه های اصلی (از بالا به پایین) جدول تناوبی چگونه تغییر می کند؟ (افزایش می یابد) ، با چه چیزی ارتباط دارد؟ (با افزایش تعداد سطوح انرژی).

کدام یک از گروههای فلزی مورد مطالعه سبک تر از آب هستند؟ (به صورت قلیایی)

فلزات قلیایی خاک تحت چه شرایطی هیدرید تشکیل می دهند؟ (در دمای بالا).

کدام ماده ، کلسیم یا منیزیم ، با آب واکنش فعال تری نشان می دهد؟ (کلسیم فعالتر واکنش نشان می دهد. منیزیم تنها زمانی فعال می شود که آب را در دمای 100 درجه سانتیگراد گرم کند).

حلالیت هیدروکسیدهای قلیایی خاک در آب از کلسیم تا باریم چگونه تغییر می کند؟ (حلالیت در آب افزایش می یابد).

در مورد ویژگی های ذخیره فلزات قلیایی و قلیایی خاکی به ما بگویید ، چرا آنها به این روش ذخیره می شوند؟ (از آنجا که این فلزات بسیار واکنش پذیر هستند ، آنها در یک ظرف زیر لایه ای از نفت سفید ذخیره می شوند).

کار کنترل در موضوعات قلیایی و قلیایی زمین M:

نتیجه درس (یادگیری مواد جدید):

معلم: سلام بچه ها ، امروز ما به مطالعه زیر گروه IIIA می پردازیم. عناصر واقع در زیر گروه IIIA را فهرست کنید؟

کارآموزان: شامل عناصری مانند بور ، آلومینیوم ، گالیم ، ایندیوم و تالیم است.

معلم: چند الکترون در سطح انرژی خارجی یعنی حالت اکسیداسیون دارند؟

کارآموزان: سه الکترون ، حالت اکسیداسیون +3 ، اگرچه برای تالیم ، حالت اکسیداسیون +1 پایدارتر است.

معلم: خواص فلزی عناصر زیر گروه بور بسیار ضعیف تر از عناصر زیر گروه بریلیوم است. بور م نیست علاوه بر این ، در زیر گروه ، با افزایش بار هسته M ، خواص افزایش می یابد. آل- در حال حاضر M ، اما معمولی نیست هیدروکسید آن دارای خواص آمفوتریک است.

از زیرگروه اصلی M گروه III ، مهمترین آنها آلومینیوم است که خواص آن را به طور مفصل مطالعه خواهیم کرد. برای ما جالب است زیرا یک عنصر انتقالی است.