Wszystko o aluminium. Właściwości chemiczne i fizyczne aluminium
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na naszej planecie jest aluminium. Fizyczne i chemiczne właściwości aluminium są wykorzystywane w przemyśle. Wszystko, co musisz wiedzieć o tym metalu, znajdziesz w naszym artykule.
Struktura atomu
Glin jest 13. pierwiastkiem układu okresowego pierwiastków. Jest w trzecim okresie, III grupie, głównej podgrupie.
Właściwości i zastosowania aluminium są związane z jego strukturą elektroniczną. Atom glinu ma dodatnio naładowane jądro (+13) i 13 ujemnie naładowanych elektronów zlokalizowanych na trzech poziomach energii. Elektroniczna konfiguracja atomu to 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1.
Na zewnętrznym poziomie energii znajdują się trzy elektrony, które określają stałą wartościowość III. W reakcjach z substancjami aluminium przechodzi w stan wzbudzony i jest w stanie oddać wszystkie trzy elektrony, tworząc wiązania kowalencyjne. Podobnie jak inne metale aktywne, aluminium jest silnym środkiem redukującym.
Postać: 1. Struktura atomu glinu.
Glin jest metalem amfoterycznym, który tworzy amfoteryczne tlenki i wodorotlenki. W zależności od warunków związki wykazują właściwości kwasowe lub zasadowe.
Opis fizyczny
Aluminium posiada:
- lekkość (gęstość 2,7 g / cm3);
- srebrnoszary;
- wysoka przewodność elektryczna;
- ciągliwość;
- plastyczność;
- temperatura topnienia - 658 ° C;
- temperatura wrzenia - 2518,8 ° C.
Blaszane pojemniki, folia, drut, stopy są wykonane z metalu. Aluminium jest używane do produkcji mikroukładów, luster i materiałów kompozytowych.
Postać: 2. Pojemniki blaszane.
Aluminium jest paramagnetyczne. Magnes przyciąga metal tylko w obecności pola magnetycznego.
Właściwości chemiczne
W powietrzu aluminium szybko się utlenia, pokrywając się warstwą tlenku. Chroni metal przed korozją, a także zapobiega interakcji ze stężonymi kwasami (azotowy, siarkowy). Dlatego kwasy są przechowywane i transportowane w aluminiowych pojemnikach.
W normalnych warunkach reakcje z aluminium są możliwe dopiero po usunięciu warstwy tlenku. Większość reakcji zachodzi w wysokich temperaturach.
Główne właściwości chemiczne pierwiastka opisano w tabeli.
|
Reakcja |
Opis |
Równanie |
|
Z tlenem |
Spala się w wysokich temperaturach, wytwarzając ciepło |
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 |
|
Z niemetalem |
Reaguje z siarką w temperaturach powyżej 200 ° C, z fosforem w 500 ° C, z azotem w 800 ° C, z węglem w 2000 ° C |
2Al + 3S → Al 2 S 3; Al + P → AlP; 2Al + N 2 → 2AlN; 4Al + 3C → Al 4C 3 |
|
Z halogenami |
Reaguje w normalnych warunkach z jodem - po podgrzaniu w obecności katalizatora (wody) |
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3; 2Al + 3I 2 → 2AlI 3; 2Al + 3Br 2 → 2AlBr 3 |
|
Z kwasami |
Reaguje z rozcieńczonymi kwasami w normalnych warunkach, ze stężonymi kwasami po podgrzaniu |
2Al + 3H 2SO 4 (roz.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2; Al + 6HNO 3 (stęż.) → Al (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O |
|
Z alkaliami |
Reaguje z wodnymi roztworami alkaliów i po stopieniu |
2Al + 2NaOH + 10H 2O → 2Na + 3H 2; 2Al + 6KOH → 2KAlO 2 + 2K 2 O + 3H 2 |
|
Z tlenkami |
Wypiera mniej aktywne metale |
2Al + Fe 2 O 3 → 2Fe + Al 2 O 3 |
Aluminium nie reaguje bezpośrednio z wodorem. Po usunięciu warstwy tlenku możliwa jest reakcja z wodą.
Postać: 3. Reakcja aluminium z wodą.
Czego się nauczyliśmy?
Aluminium jest amfoterycznym metalem aktywnym o stałej wartościowości. Ma niską gęstość, wysoką przewodność elektryczną, plastyczność. Jest przyciągany przez magnes tylko w obecności pola magnetycznego. Aluminium reaguje z tlenem, tworząc film ochronny, który zapobiega reakcjom z wodą, stężonym kwasem azotowym i siarkowym. Po podgrzaniu oddziałuje z niemetalami i stężonymi kwasami, w normalnych warunkach - z halogenami i rozcieńczonymi kwasami. Wypiera mniej aktywne metale w tlenkach. Nie reaguje z wodorem.
Testuj według tematu
Ocena raportu
Średnia ocena: 4.3. Otrzymane oceny ogółem: 74.
(według Paulinga)
Aluminium - element głównej podgrupy trzeciej grupy trzeciego okresu okresowego układu pierwiastków chemicznych DI Mendelejewa o liczbie atomowej 13. Oznaczony jest symbolem Al (Aluminium). Należy do grupy metali lekkich. Najpopularniejszy metal i trzeci (po tlenie i krzemu) najpowszechniejszy pierwiastek chemiczny w skorupie ziemskiej.
Prosta substancja aluminium (numer CAS: 7429-90-5) jest lekkim, paramagnetycznym srebrno-białym metalem, który można łatwo formować, odlewać i obrabiać. Aluminium ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną, odporność na korozję dzięki szybkiemu tworzeniu się silnych warstw tlenków, które chronią powierzchnię przed dalszym oddziaływaniem.
Według niektórych badań biologicznych spożycie glinu w organizmie człowieka uznano za czynnik w rozwoju choroby Alzheimera, ale badania te zostały później skrytykowane, a wniosek dotyczący związku między jednym a drugim został odrzucony.
Historia
Po raz pierwszy aluminium zostało uzyskane przez Hansa Oersteda w 1825 r. W wyniku działania amalgamatu potasu na chlorek glinu, a następnie usunięcia rtęci.
Otrzymywanie
Nowoczesną metodę produkcji opracowali niezależnie Amerykanin Charles Hall i Francuz Paul Héroux. Polega na rozpuszczeniu tlenku glinu Al 2 O 3 w stopionym kriolicie Na 3 AlF 6, a następnie elektrolizie za pomocą elektrod grafitowych. Ta metoda pozyskiwania wymaga dużych ilości energii elektrycznej, dlatego była potrzebna dopiero w XX wieku.
Do produkcji 1 tony surowego aluminium potrzeba 1,920 t tlenku glinu, 0,065 tony kriolitu, 0,035 tony fluorku glinu, 0,600 t masy anodowej i 17 tys. KWh prądu stałego.
Właściwości fizyczne
Metal jest srebrzystobiały, lekki, gęstość - 2,7 g / cm³, temperatura topnienia dla aluminium przemysłowego - 658 ° C, dla aluminium o wysokiej czystości - 660 ° C, ciepło właściwe topnienia - 390 kJ / kg, temperatura wrzenia - 2500 ° C C, ciepło właściwe parowania - 10,53 MJ / kg, wytrzymałość chwilowa odlewów aluminiowych - 10-12 kg / mm², aluminium odkształcone - 18-25 kg / mm², stopy - 38-42 kg / mm².
Twardość Brinella - 24-32 kgf / mm², wysoka plastyczność: techniczna - 35%, czysta - 50%, zwinięta w cienki arkusz i równą folię.
Aluminium ma wysoką przewodność elektryczną i przewodność cieplną, 65% przewodnictwa elektrycznego miedzi i ma wysoki współczynnik odbicia światła.
Aluminium tworzy stopy z prawie wszystkimi metalami.
Bycie w naturze
Naturalne aluminium składa się prawie w całości z pojedynczego stabilnego izotopu 27 Al ze śladami 26 Al, izotopu promieniotwórczego o okresie półtrwania 720 tysięcy lat, powstałego w atmosferze podczas bombardowania jąder argon przez protony promieni kosmicznych.
Pod względem rozpowszechnienia w przyrodzie zajmuje 1 miejsce wśród metali i 3 miejsce wśród pierwiastków, ustępując jedynie tlenowi i krzemowi. Odsetek glinu w skorupie ziemskiej według różnych badaczy waha się od 7,45 do 8,14% masy skorupy ziemskiej.
W naturze glin występuje tylko w związkach (minerałach). Niektórzy z nich:
- Boksyty - Al 2 O 3. H 2 O (z domieszkami SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)
- Nepheline - KNa 3 4
- Aluniity - KAl (SO 4) 2. 2Al (OH) 3
- Tlenek glinu (mieszanki kaolinu z piaskiem SiO 2, wapień CaCO 3, magnezyt MgCO 3)
- Korund - Al 2 O 3
- Skaleń (ortoklaz) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2
- Kaolinit - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O
- Alunit - (Na, K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3
- Beryl - 3ВеО. Al 2 O 3. 6SiO 2
W wodach naturalnych aluminium występuje w postaci mało toksycznych związków chemicznych, np. Fluorku glinu. Rodzaj kationu lub anionu zależy przede wszystkim od kwasowości środowiska wodnego. Stężenia aluminium w wodach powierzchniowych Rosji wahają się od 0,001 do 10 mg / l.
Właściwości chemiczne
Wodorotlenek glinu
W normalnych warunkach aluminium pokryte jest cienką i trwałą warstwą tlenku, dzięki czemu nie reaguje z klasycznymi utleniaczami: z H 2 O (t °); O 2, HNO 3 (bez ogrzewania). Dzięki temu aluminium praktycznie nie podlega korozji i dlatego jest szeroko poszukiwane przez nowoczesny przemysł. Jednak po zniszczeniu warstwy tlenku (na przykład w kontakcie z roztworami soli amonowych NH 4 +, gorącymi alkaliami lub w wyniku amalgamacji) aluminium działa jako aktywny metal redukujący.
Łatwo reaguje z prostymi substancjami:
- z tlenem: 4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
- z halogenami: 2Al + 3Br 2 \u003d 2AlBr 3
- reaguje z innymi niemetalami po podgrzaniu:
- z siarką, tworząc siarczek glinu: 2Al + 3S \u003d Al 2 S 3
- azotem tworząc azotek glinu: 2Al + N 2 \u003d 2AlN
- z węglem tworzącym węglik glinu: 4Al + 3C \u003d Al 4 C 3
Metoda wymyślona niemal jednocześnie przez Charlesa Halla we Francji i Paula Héroux w Stanach Zjednoczonych w 1886 r., Oparta na produkcji aluminium poprzez elektrolizę tlenku glinu rozpuszczonego w stopionym kriolicie, położyła podwaliny pod nowoczesną metodę produkcji aluminium. Od tego czasu, dzięki udoskonaleniu elektrotechniki, poprawiła się produkcja aluminium. Znaczący wkład w rozwój produkcji tlenku glinu wnieśli rosyjscy naukowcy K.I. Bayer, D.A. Penyakov, A.N. Kuznetsov, E.I. Zhukovsky, A.A. Yakovkin i inni.
Pierwsza huta aluminium w Rosji została zbudowana w 1932 roku w Wołchowie. Przemysł metalurgiczny ZSRR w 1939 roku wyprodukował 47,7 tys. Ton aluminium, kolejne 2,2 tys. Ton sprowadzono.
W Rosji faktycznym monopolistą na produkcję aluminium jest JSC Russian Aluminium, które stanowi około 13% światowego rynku aluminium i 16% tlenku glinu.
Światowe zasoby boksytu są praktycznie nieograniczone, to znaczy niewspółmierne do dynamiki popytu. Istniejące zakłady mogą produkować do 44,3 mln ton aluminium pierwotnego rocznie. Należy też mieć na uwadze, że w przyszłości niektóre zastosowania aluminium mogą zostać przeorientowane na wykorzystanie np. Materiałów kompozytowych.
Podanie
Kawałek aluminium i amerykańska moneta.
Jest szeroko stosowany jako materiał konstrukcyjny. Głównymi zaletami aluminium w tym zakresie są lekkość, podatność na tłoczenie, odporność na korozję (w powietrzu aluminium jest natychmiast pokrywane mocną warstwą Al 2 O 3, co zapobiega jego dalszemu utlenianiu), wysoka przewodność cieplna i nietoksyczność jego związków. W szczególności te właściwości sprawiły, że aluminium stało się niezwykle popularne w produkcji naczyń kuchennych, folii aluminiowej w przemyśle spożywczym oraz do pakowania.
Główną wadą aluminium jako materiału konstrukcyjnego jest jego mała wytrzymałość, dlatego zazwyczaj jest stopowane z niewielką ilością miedzi i magnezu - stop duraluminium.
Przewodność elektryczna aluminium jest tylko 1,7 razy mniejsza niż miedzi, a aluminium jest około 2 razy tańsze. Dlatego jest szeroko stosowany w elektrotechnice do produkcji przewodów, ich ekranowania, a nawet w mikroelektronice do produkcji przewodników w chipach. Niższa przewodność elektryczna aluminium (37 1 / ohm) w porównaniu z miedzią (63 1 / ohm) jest kompensowana przez zwiększenie przekroju przewodów aluminiowych. Wadą aluminium jako materiału elektrycznego jest silna warstwa tlenku, która utrudnia lutowanie.
- Ze względu na swój kompleks właściwości znajduje szerokie zastosowanie w sprzęcie cieplnym.
- Aluminium i jego stopy zachowują swoją wytrzymałość w bardzo niskich temperaturach. Dzięki temu znajduje szerokie zastosowanie w technologii kriogenicznej.
- Wysoki współczynnik odbicia w połączeniu z niskim kosztem i łatwością napylania sprawia, że \u200b\u200baluminium jest idealnym materiałem na lustra.
- W produkcji materiałów budowlanych jako środek gazotwórczy.
- Aluminiowanie zapewnia odporność stali i innych stopów na korozję i kamień, na przykład zawory tłokowych silników spalinowych, łopatki turbin, platformy wiertnicze, urządzenia do wymiany ciepła, a także zastępuje cynkowanie.
- Siarczek glinu jest używany do produkcji siarkowodoru.
- Trwają badania nad opracowaniem pianki aluminiowej jako wyjątkowo mocnego i lekkiego materiału.
Jako środek redukujący
- Jako składnik termitów, mieszanki do glinotermii
- Glin jest używany do redukcji metali rzadkich z ich tlenków lub halogenków.
Stopy na bazie aluminium
Jako materiał konstrukcyjny zwykle stosuje się nie czyste aluminium, ale różne stopy na nim oparte.
- Stopy aluminiowo-magnezowe charakteryzują się wysoką odpornością na korozję i spawalnością; na przykład wykonują kadłuby szybkich statków.
- Stopy aluminiowo-manganowe są pod wieloma względami podobne do stopów aluminiowo-magnezowych.
- Stopy aluminiowo-miedziowe (w szczególności duraluminium) można poddawać obróbce cieplnej, co znacznie zwiększa ich wytrzymałość. Niestety, materiałów poddanych obróbce cieplnej nie można spawać, więc części samolotów są nadal nitowane. Stop o wyższej zawartości miedzi ma kolor bardzo podobny do złota i czasami jest używany do imitacji tego ostatniego.
- Do odlewania najlepiej nadają się stopy aluminiowo-krzemowe (siluminy). Często są używane do odlewania skrzynek różnych mechanizmów.
- Złożone stopy na bazie aluminium: lotnictwo.
- Aluminium przechodzi w stan nadprzewodzący w temperaturze 1,2 Kelvina.
Aluminium jako dodatek do innych stopów
Aluminium jest podstawowym składnikiem wielu stopów. Na przykład w przypadku brązów aluminiowych głównymi składnikami są miedź i aluminium. W stopach magnezu jako dodatek najczęściej stosuje się aluminium. Do produkcji spirali w elektrycznych urządzeniach grzewczych stosuje się fechral (Fe, Cr, Al) (wraz z innymi stopami).
Biżuteria
Kiedy aluminium było bardzo drogie, robiono z niego różnorodną biżuterię. Moda na nie minęła natychmiast, gdy pojawiły się nowe technologie do jej produkcji, co znacznie obniżyło koszty. W dzisiejszych czasach aluminium jest czasami wykorzystywane do produkcji biżuterii.
Produkcja szkła
W produkcji szkła stosuje się fluor, fosforan i tlenek glinu.
Przemysł spożywczy
Aluminium jest zarejestrowane jako dodatek do żywności E173.
Aluminium i jego związki w rakietach
Glin i jego związki są wykorzystywane jako wysoce wydajne paliwo rakietowe w dwuskładnikowych paliwach rakietowych oraz jako składnik paliw w stałych paliwach rakietowych. Następujące związki glinu mają największe znaczenie praktyczne jako paliwo rakietowe:
- Aluminium: paliwo w paliwie rakietowym. Stosowany jest w postaci proszku i zawiesin w węglowodorach itp.
- Wodorek glinu
- Boranian glinu
- Trimetyloglin
- Trietyloglin
- Aluminium tripropylowe
Teoretyczna charakterystyka paliw wytwarzanych przez wodorek glinu z różnymi utleniaczami.
| Utleniacz | Specyficzny ciąg (P1, s) | Temperatura spalania ° С | Gęstość paliwa, g / cm³ | Wzmocnienie prędkości, ΔV id, 25, m / s | Zawartość wagowa paliwo,% |
|---|---|---|---|---|---|
| Fluor | 348,4 | 5009 | 1,504 | 5328 | 25 |
| Tetrafluorohydrazyna | 327,4 | 4758 | 1,193 | 4434 | 19 |
| ClF 3 | 287,7 | 4402 | 1,764 | 4762 | 20 |
| ClF 5 | 303,7 | 4604 | 1,691 | 4922 | 20 |
| Fluorek perchlorylu | 293,7 | 3788 | 1,589 | 4617 | 47 |
| Fluorek tlenu | 326,5 | 4067 | 1,511 | 5004 | 38,5 |
| Tlen | 310,8 | 4028 | 1,312 | 4428 | 56 |
| Nadtlenek wodoru | 318,4 | 3561 | 1,466 | 4806 | 52 |
| N 2 O 4 | 300,5 | 3906 | 1,467 | 4537 | 47 |
| Kwas azotowy | 301,3 | 3720 | 1,496 | 4595 | 49 |
Aluminium w kulturze światowej
Poeta Andrei Voznesensky napisał wiersz „Jesień” w 1959 roku, w którym wykorzystał aluminium jako artystyczny obraz:
... A za oknem w młodym mrozie
są pola aluminiowe ...
Viktor Tsoi napisał piosenkę „Aluminium Cucumbers” z refrenem:
Sadzę aluminiowe ogórki
Na polu plandekowym
Sadzę aluminiowe ogórki
Na polu plandekowym
Toksyczność
Ma nieznaczne działanie toksyczne, ale wiele rozpuszczalnych w wodzie nieorganicznych związków glinu pozostaje w stanie rozpuszczonym przez długi czas i może mieć szkodliwy wpływ na ludzi i zwierzęta stałocieplne poprzez wodę pitną. Najbardziej toksyczne są chlorki, azotany, octany, siarczany, itp. Dla ludzi następujące dawki związków glinu (mg / kg masy ciała) działają toksycznie po spożyciu: octan glinu - 0,2-0,4; wodorotlenek glinu - 3,77,3; ałun glinu - 2,9. Przede wszystkim działa na układ nerwowy (gromadzi się w tkance nerwowej, prowadząc do ciężkich zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego). Jednak właściwość neurotoksyczności glinu jest badana od połowy lat 60. XX wieku, ponieważ gromadzenie się metalu w organizmie człowieka jest utrudnione przez mechanizm jego eliminacji. W normalnych warunkach do 15 mg pierwiastka dziennie może być wydalane z moczem. W związku z tym największy negatywny wpływ obserwuje się u osób z upośledzoną funkcją wydalniczą nerek.
Dodatkowe informacje
- Wodorotlenek glinu
- Encyklopedia aluminium
- związki glinu
- Międzynarodowy Instytut Aluminium
Aluminium, aluminium, aluminium (13)
Spoiwa zawierające aluminium znane są od czasów starożytnych. Jednak pod ałunem (łac. Alumen lub Alumin, niemiecki Alaun), do którego odnosi się w szczególności Pliniusz, w starożytności i średniowieczu rozumiano różne substancje. W „Słowniku alchemicznym” Rulanda słowo Alumen, z dodatkiem różnych definicji, ma 34 znaczenia. W szczególności chodziło o antymon, Alumen alafuri - sól alkaliczna, Alumen Alcori - nitrum lub ałun alkaliczny, Alumen creptum - kamień nazębny (kamień nazębny) dobrego wina, Alumen fascioli - alkalia, Alumen odig - amoniak, Alumen scoriole - gips itp. Lemery, autor słynnego „Słownika prostych produktów farmaceutycznych” (1716), również wymienia dużą listę odmian ałunu.
Do XVIII wieku. związków glinu (ałun i tlenek) nie można było odróżnić od innych związków o podobnym wyglądzie. Lemery tak opisuje ałun: „W 1754 r. Marggraf wyodrębnił z roztworu ałunu (przez działanie alkaliów) osad tlenku glinu, który nazwał „ziemią ałunową” (Alaunerde) i ustalił, że różni się on od innych ziem. Wkrótce glin ziemny został nazwany tlenkiem glinu (tlenek glinu lub glin). W 1782 roku Lavoisier zasugerował, że tlenek glinu jest tlenkiem nieznanego pierwiastka. W Tabeli Prostych Ciał Lavoisier umieścił glin wśród „prostych ciał, tworzących sól, ziemistych”. Oto synonimy nazwy alumin: argyle (Argile), ałun. ziemia, podstawa z ałunu. Słowo argila lub argilla, jak wskazuje Lemery w swoim słowniku, pochodzi z greki. glina doniczkowa. Dalton w swoim „New System of Chemical Philosophy” podaje specjalny znak dla ałunu i podaje złożony strukturalny (!) Wzór dla ałunu.
Po odkryciu za pomocą galwanicznej elektryczności metali alkalicznych Davy i Berzelius bezskutecznie próbowali w ten sam sposób wyodrębnić metaliczne aluminium z tlenku glinu. Dopiero w 1825 roku duński fizyk Oersted rozwiązał problem metodą chemiczną. Przepuścił chlor przez żarzącą się mieszaninę tlenku glinu i węgla, a powstały bezwodny chlorek glinu ogrzewano amalgamatem potasu. Po odparowaniu rtęci, pisze Oersted, uzyskano metal podobny wyglądem do cyny. Wreszcie w 1827 roku Wöhler wyodrębnił metaliczne aluminium w bardziej efektywny sposób - ogrzewając bezwodny chlorek glinu z metalicznym potasem.
Około 1807 roku Davy, próbując przeprowadzić elektrolizę tlenku glinu, nadał nazwę metalowi, który miał być aluminium (aluminium) lub aluminium (aluminium). To nazwisko od tego czasu współistnieje w USA, podczas gdy w Anglii i innych krajach przyjmuje się nazwę aluminium, zaproponowaną później przez tego samego Davy'ego. Jest całkiem jasne, że wszystkie te nazwy pochodzą od łacińskiego słowa oznaczającego ałun (Alumen), o pochodzeniu którego istnieją różne opinie, oparte na świadectwach różnych autorów, począwszy od starożytności.
A. M. Wasiliew, zwracając uwagę na niejasne pochodzenie tego słowa, przytacza opinię niejakiego Izydora (podobno Izydora z Sewilli, biskupa żyjącego w latach 560-636, - encyklopedysty, który zajmował się w szczególności badaniami etymologicznymi): „Alumen nazywa się lumenem, więc w jaki sposób nadaje światło (światło, jasność) farbom, gdy dodaje się je podczas barwienia. " Jednak to, choć bardzo stare, nie dowodzi, że słowo alumen ma właśnie takie pochodzenie. Tutaj tylko przypadkowa tautologia jest całkiem prawdopodobna. Lemery (1716) z kolei wskazuje, że słowo alumen kojarzy się z greckim (halmi), oznaczającym zasolenie, roztwór soli, solankę itp.
Rosyjskie nazwy aluminium w pierwszych dekadach XIX wieku. dość zróżnicowane. Każdy z autorów książek o chemii z tego okresu najwyraźniej starał się zasugerować imię. Tak więc Zacharow nazywa glinem (1810), Giza - ałunem (1813), Strakhov - ałunem (1825), Iovskiy - zawartość gliny, Shcheglov - tlenkiem glinu (1830). W „Store Dvigubsky” (1822 - 1830) tlenek glinu nazywany jest glinem, tlenkiem glinu, glinem (na przykład tlenkiem glinu kwaśnym fosforowo), a metal - aluminium i aluminium (1824). Hess w pierwszym wydaniu „Foundations of Pure Chemistry” (1831) używa nazwy tlenek glinu (aluminium), aw wydaniu piątym (1840) - glina. Jednak tworzy nazwy soli na podstawie terminu tlenek glinu, na przykład siarczan tlenku glinu. Mendelejew w pierwszym wydaniu „Fundamentals of Chemistry” (1871) używa nazw glin i glina, w kolejnych wydaniach słowo glina już nie występuje.
Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej
"ALUMINIUM"
2007 rok
ALUMINIUM (łac. Aluminium; od „alumen” - ałun), Al, pierwiastek III grupy układu okresowego, liczba atomowa 13, masa atomowa 26,98154.
1. Ogólna charakterystyka aluminium
Naturalne aluminium składa się z jednego nuklidu 27Al. Konfiguracja zewnętrznej warstwy elektronowej to 3s2p1. W prawie wszystkich związkach stopień utlenienia glinu wynosi +3 (wartościowość III).
Promień neutralnego atomu glinu wynosi 0,143 nm, a promień jonu Al3 + 0,057 nm. Energie kolejnej jonizacji obojętnego atomu glinu wynoszą odpowiednio 5,984, 18,828,28,44 i 120 eV. W skali Paulinga elektroujemność aluminium wynosi 1,5.
Prosta substancja aluminium to miękki, jasny srebrzystobiały metal.
2. właściwości
Aluminium jest typową metalową sześcienną siecią kryształów centrowaną na powierzchni, parametr a \u003d 0,40403 nm. Temperatura topnienia czystego metalu wynosi 660 ° C, temperatura wrzenia około 2450 ° C, a gęstość wynosi 2,6989 g / cm3. Współczynnik temperaturowy rozszerzalności liniowej aluminium ok. 2,5 · 10–5 K - 1 Potencjał standardowej elektrody Al3 + / Al- 1,663V.
Pod względem chemicznym aluminium jest metalem dość reaktywnym. W powietrzu jego powierzchnia jest natychmiast pokryta gęstą warstwą tlenku Al2O3, co zapobiega dalszemu dostępowi tlenu (O) do metalu i prowadzi do zakończenia reakcji, co decyduje o wysokich właściwościach antykorozyjnych aluminium. Powłoka ochronna utworzy się również na aluminium po umieszczeniu go w stężonym kwasie azotowym.
Glin aktywnie reaguje z innymi kwasami:
6HCl + 2Al \u003d 2AlCl3 + 3H2,
3Н2SO4 + 2Al \u003d Al2 (SO4) 3+ 3H2.
Aluminium reaguje z roztworami alkalicznymi. Najpierw rozpuszcza się ochronna warstwa tlenku:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O \u003d 2Na.
Następnie zachodzą reakcje:
2Al + 6H2O \u003d 2Al (OH) 3+ 3H2,
NaOH + Al (OH) 3 \u003d Na,
lub łącznie:
2Al + 6H2O + 2NaOH \u003d Na + 3H2,
w wyniku czego powstają gliniany: Na - glinian sodu (Na) (tetrahydroksoglinian sodu), K - glinian potasu (K) (tetrahydroksoglinian potasu), itp. Ponieważ atom glinu w tych związkach charakteryzuje się liczbą koordynacyjną 6, a nie 4, to rzeczywiste wzory wskazanych następujące związki tetrahydroksy:
Na i K.
Po podgrzaniu aluminium reaguje z halogenami:
2Al + 3Cl2 \u003d 2AlCl3,
2Al + 3 Br2 \u003d 2AlBr3.
Ciekawostką jest fakt, że reakcja pomiędzy proszkami glinu i jodu (I) rozpoczyna się w temperaturze pokojowej, jeśli do wyjściowej mieszaniny dodanej kilka kropli wody, która w tym przypadku pełni rolę katalizatora:
2Al + 3I2 \u003d 2AlI3.
Interakcja aluminium z siarką (S) po podgrzaniu prowadzi do powstania siarczku glinu:
2Al + 3S \u003d Al2S3,
który łatwo ulega biodegradacji:
Al2S3 + 6H2O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H2S.
Glin nie oddziałuje bezpośrednio z wodorem (H), jednak pośrednio, np. Przy zastosowaniu związków glinoorganicznych, można zsyntetyzować stały polimer wodorek glinu (AlH3) x, najsilniejszy reduktor.
W postaci proszku aluminium można spalać na powietrzu i powstaje biały ogniotrwały proszek tlenku glinu Al2O3.
Wysoka siła wiązania w Al2O3 decyduje o wysokiej temperaturze jego powstawania z prostych substancji i zdolności aluminium do redukcji wielu metali z ich tlenków, na przykład:
3Fe3O4 + 8Al \u003d 4Al2O3 + 9Fe a nawet
3СаО + 2Al \u003d Al2О3 + 3Са.
Ta metoda otrzymywania metali nazywa się glinotermia.
Amfoteryczny tlenek Al2O3 odpowiada amfoterycznemu wodorotlenkowi - amorficznemu związkowi polimerowemu, który nie ma stałego składu. Skład wodorotlenku glinu można wyrazić wzorem xAl2O3 · yH2O, podczas nauki chemii w szkole wzór wodorotlenku glinu jest najczęściej określany jako Al (OH) 3.
W laboratorium wodorotlenek glinu można otrzymać w postaci galaretowatego osadu w wyniku reakcji wymiany:
Al2 (SO4) 3+ 6NaOH \u003d 2Al (OH) 3 + 3Na2SO4,
lub przez dodanie sody do roztworu soli glinu:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O \u003d 2Al (OH) 3 + 6NaCl + 3CO2,
i przez dodanie roztworu amoniaku do roztworu soli glinu:
AlCl3 + 3NH3 H2O \u003d Al (OH) 3 + 3H2O + 3NH4Cl.
Nazwa i historia odkrycia: Łacińskie aluminium pochodzi od łacińskiego alumenu, co oznacza ałun (siarczan glinu i potasu (K) KAl (SO4) 2 · 12H2O), który od dawna jest stosowany w wyprawach skórzanych i jako środek ściągający. Ze względu na dużą aktywność chemiczną odkrycie i izolacja czystego aluminium zajęło prawie 100 lat. Wniosek, że z ałunu można uzyskać „ziemię” (obecnie substancję ogniotrwałą - tlenek glinu) można uzyskać w 1754 r. Niemiecki chemik A. Marggraf. Później okazało się, że tę samą „ziemię” można wyodrębnić z gliny i nazwano ją tlenkiem glinu. Dopiero w 1825 r. Duński fizyk H. K. Oersted był w stanie uzyskać metaliczne aluminium. Amalgamat potasu (stop potasu (K) z rtęcią (Hg)) poddał obróbce chlorkiem glinu AlCl3, który można było uzyskać z tlenku glinu, a po oddestylowaniu rtęci (Hg) wyodrębnił szary proszek aluminiowy.
Zaledwie ćwierć wieku później metoda ta została nieco zmodernizowana. Francuski chemik A.E. Saint-Clair-Deville w 1854 roku zaproponował użycie metalicznego sodu (Na) do produkcji aluminium i uzyskał pierwsze wlewki nowego metalu. Koszt aluminium był w tamtym czasie bardzo wysoki, a biżuterię wykonano z niego.
Przemysłowa metoda produkcji aluminium przez elektrolizę stopu złożonych mieszanin, w tym tlenku, fluorku glinu i innych substancji, została niezależnie opracowana w 1886 r. Przez P. Heroux (Francja) i C. Hall (USA). Produkcja aluminium wiąże się z dużym zużyciem energii elektrycznej, dlatego na dużą skalę wprowadzono ją dopiero w XX wieku. W Związku Radzieckim pierwsze aluminium przemysłowe wyprodukowano 14 maja 1932 r. W hucie aluminium Wołchow, zbudowanej w pobliżu elektrowni wodnej Wołchow.
3 będąc w naturze
Pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej aluminium zajmuje pierwsze miejsce wśród metali i trzecie wśród wszystkich pierwiastków (po tlenie (O) i krzemie (Si)), stanowi około 8,8% masy skorupy ziemskiej. Aluminium jest zawarte w ogromnej liczbie minerałów, głównie glinokrzemianów i skałach. Związki glinu zawierają granity, bazalty, iły, skalenie, itp. Ale tu jest paradoks: przy ogromnej ilości minerałów i skał zawierających glin, złogi boksytu - głównego surowca do przemysłowej produkcji aluminium są dość rzadkie. W Rosji na Syberii i Uralu występują złoża boksytu. Alunity i nefeliny mają również znaczenie przemysłowe. Glin występuje jako pierwiastek śladowy w tkankach roślin i zwierząt. Istnieją skupione organizmy, które gromadzą glin w swoich organach - niektóre ługi, mięczaki.
4. pozyskiwanie
Produkcja przemysłowa: w produkcji przemysłowej boksyt jest najpierw poddawany obróbce chemicznej, usuwając z nich zanieczyszczenia tlenkami krzemu (Si), żelazem (Fe) i innymi pierwiastkami. W wyniku takiej obróbki otrzymywany jest czysty tlenek glinu Al2O3 - główny surowiec do produkcji metalu metodą elektrolizy. Jednak ze względu na to, że temperatura topnienia Al2O3 jest bardzo wysoka (ponad 2000 ° C), nie jest możliwe użycie jego stopu do elektrolizy.
Naukowcy i inżynierowie znaleźli następujące wyjście. Kriolit Na3AlF6 jest najpierw topiony w kąpieli elektrolitycznej (temperatura topnienia jest nieco poniżej 1000 ° C). Kriolit można uzyskać np. Poprzez obróbkę nefelin z Półwyspu Kolskiego. Następnie do tego stopu dodaje się trochę Al2O3 (do 10% wagowo) i kilka innych substancji, które poprawiają warunki dalszego procesu. Podczas elektrolizy tego stopu tlenek glinu rozkłada się, kriolit pozostaje w stopie, a stopione aluminium tworzy się na katodzie:
2Al2O3 \u003d 4Al + 3O2.
Ponieważ grafit służy jako anoda podczas elektrolizy, tlen (O) uwalniany na anodzie reaguje z grafitem i powstaje dwutlenek węgla CO2.
W wyniku elektrolizy powstaje metal o zawartości glinu około 99,7%. W technologii stosuje się również znacznie czystsze aluminium, w którym zawartość tego pierwiastka sięga 99,999% i więcej.
5. Zastosowanie
Pod względem skali zastosowania aluminium i jego stopy zajmują drugie miejsce po żelazie (Fe) i jego stopach. Powszechne stosowanie aluminium w różnych dziedzinach techniki i życiu codziennym wiąże się z połączeniem jego właściwości fizycznych, mechanicznych i chemicznych: niskiej gęstości, odporności na korozję w powietrzu atmosferycznym, wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej, plastyczności i stosunkowo dużej wytrzymałości. Aluminium jest łatwo przetwarzane na różne sposoby - kucie, tłoczenie, walcowanie itp. Do produkcji drutu używa się czystego aluminium (przewodnictwo elektryczne aluminium stanowi 65,5% przewodnictwa elektrycznego miedzi, ale aluminium jest ponad trzy razy lżejsze od miedzi, więc aluminium często zastępuje miedź w elektrotechnice) i zastosowanej folii jako materiał opakowaniowy. Główną część wytopionego aluminium przeznacza się na otrzymywanie różnych stopów. Stopy aluminium wyróżniają się niską gęstością, podwyższoną (w porównaniu do czystego aluminium) odpornością na korozję oraz wysokimi właściwościami technologicznymi: wysoką przewodnością cieplną i elektryczną, żaroodpornością, wytrzymałością i plastycznością. Powłoki ochronne i dekoracyjne można łatwo nakładać na powierzchnię stopów aluminium.
Różnorodność właściwości stopów aluminium wynika z wprowadzania do aluminium różnych dodatków, które tworzą z nim roztwory stałe lub związki międzymetaliczne. W większości aluminium otrzymuje się stopy lekkie - duraluminium (94% - aluminium, 4% miedź (Cu), po 0,5% magnez (Mg), mangan (Mn), żelazo (Fe) i krzem (Si)), silumin ( 85-90% - aluminium, 10-14% krzemu (Si), 0,1% sód (Na)), itp. W metalurgii aluminium jest wykorzystywane nie tylko jako baza do stopów, ale także jako jeden z szeroko stosowanych dodatków stopowych w stopach na bazie miedź (Cu), magnez (Mg), żelazo (Fe),\u003e nikiel (Ni) itp.
Stopy aluminium są szeroko stosowane w życiu codziennym, w budownictwie i architekturze, w przemyśle motoryzacyjnym, stoczniowym, lotnictwie i technologii kosmicznej. W szczególności pierwszy sztuczny satelita Ziemi został wykonany ze stopu aluminium. Stop aluminium i cyrkonu (Zr) - cyrkonoj - jest szeroko stosowany w budowie reaktorów jądrowych, aluminium jest wykorzystywane do produkcji materiałów wybuchowych.
Na szczególną uwagę zasługują kolorowe warstewki tlenku glinu na powierzchni metalicznego aluminium, otrzymywane metodami elektrochemicznymi. Pokryte takimi foliami metaliczne aluminium nazywane jest aluminium anodowanym. Z anodowanego aluminium, podobnego wyglądem do złota (Au), wykonuje się różne kostiumy.
Obchodząc się z aluminium w życiu codziennym należy pamiętać, że tylko neutralne (pod względem kwasowości) płyny można podgrzewać i przechowywać w aluminiowych pojemnikach (np. Gotować wodę). Jeśli na przykład zupa z kwaśnej kapusty jest gotowana w aluminiowym naczyniu, wówczas aluminium przechodzi do pożywienia jonu i nabiera nieprzyjemnego „metalicznego” smaku. Ponieważ w życiu codziennym bardzo łatwo jest uszkodzić warstwę tlenku, używanie naczyń aluminiowych jest nadal niepożądane.
6 rola biologiczna
Glin dostaje się do organizmu człowieka codziennie z pożywieniem (około 2-3 mg), ale jego biologiczna rola nie została ustalona. Przeciętnie ciało ludzkie (70 kg) w kościach i mięśniach zawiera około 60 mg aluminium.
Glin i jego związki
Główną podgrupą III grupy układu okresowego jest bor (B), glin (Al), gal (Ga), ind (In) i tal (Tl).
Jak wynika z przedstawionych danych, wszystkie te elementy zostały odkryte w XIX wieku.
Bor jest niemetalowy. Aluminium jest metalem przejściowym, a gal, ind i tal to metale wysokiej jakości. Tak więc wraz ze wzrostem promieni atomów pierwiastków z każdej grupy układu okresowego zwiększają się właściwości metaliczne prostych substancji.
Pozycja aluminium w tabeli D. I. Mendelejewa. Struktura atomowa, stany utlenienia
Pierwiastek aluminium znajduje się w grupie III, głównej podgrupie „A”, okres 3 układu okresowego, numer seryjny 13, względna masa atomowa Ar (Al) \u003d 27. Jego sąsiadem po lewej stronie w tabeli jest magnez - typowy metal, a po prawej - krzem - już niemetalowy. W konsekwencji glin musi wykazywać właściwości o charakterze pośrednim, a jego związki są amfoteryczne.
Al +13) 2) 8) 3, p - element,
| Stan uziemienia 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 |
| Stan wzbudzony 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2 |
Aluminium wykazuje stopień utlenienia +3 w związkach:
Al 0-3 e - → Al +3
Właściwości fizyczne
Wolne aluminium to srebrzystobiały metal o wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej. Temperatura topnienia 650 o C. Aluminium ma niską gęstość (2,7 g / cm 3) - około trzy razy mniej niż żelazo czy miedź, a jednocześnie jest mocnym metalem.
Bycie w naturze
Ze względu na rozpowszechnienie w naturze jest 1 miejsce wśród metali i 3 miejsce wśród pierwiastkówustępuje tylko tlenowi i krzemowi. Odsetek glinu w skorupie ziemskiej według różnych badaczy waha się od 7,45 do 8,14% masy skorupy ziemskiej.
W naturze glin występuje tylko w związkach (minerały).
Niektórzy z nich:
Boksyt - Al 2 O 3 H 2 O (z domieszkami SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)
Nepheline - KNa 3 4
Alunity - KAl (SO 4) 2 2Al (OH) 3
Tlenek glinu (mieszanki kaolinów z piaskiem SiO 2, wapień CaCO 3, magnezyt MgCO 3)
Korund - Al 2 O 3 (rubin, szafir)
Skaleń (ortoklaz) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2
Kaolinit - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O
Alunit - (Na, K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3
Beryl - 3ВеО Al 2 О 3 6SiO 2
Właściwości chemiczne glinu i jego związków
Aluminium łatwo oddziałuje z tlenem w normalnych warunkach i jest pokryte warstwą tlenku (daje matowy wygląd).
Jego grubość wynosi 0,00001 mm, ale dzięki temu aluminium nie koroduje. Aby zbadać właściwości chemiczne aluminium, usuwa się warstwę tlenku. (Używając papieru ściernego lub chemicznie: najpierw zanurzanie w roztworze alkalicznym, aby usunąć warstwę tlenku, a następnie w roztworze soli rtęci, aby utworzyć stop aluminium z rtęcią - amalgamat).
Ten lekki metal o srebrzysto-białym odcieniu występuje prawie wszędzie we współczesnym życiu. Właściwości fizyczne i chemiczne aluminium pozwalają na jego szerokie zastosowanie w przemyśle. Najbardziej znane złoża znajdują się w Afryce, Ameryce Południowej i na Karaibach. W Rosji na Uralu znajdują się kopalnie boksytu. Światowymi liderami w produkcji aluminium są Chiny, Rosja, Kanada i USA.
Górnictwo Al
W naturze ten srebrzysty metal, ze względu na swoją wysoką aktywność chemiczną, występuje tylko w postaci związków. Najbardziej znane skały geologiczne zawierające glin to boksyt, tlenek glinu, korund i skalenie. Boksyt i tlenek glinu mają znaczenie przemysłowe; to właśnie złoża tych rud umożliwiają wydobycie czystego aluminium.
Nieruchomości
Fizyczne właściwości aluminium ułatwiają wciąganie kęsów tego metalu do drutu i zwijanie w cienkie arkusze. Ten metal nie jest mocny; aby zwiększyć ten wskaźnik podczas wytopu, jest dodawany do różnych dodatków: miedzi, krzemu, magnezu, manganu, cynku. W zastosowaniach przemysłowych ważna jest inna fizyczna właściwość aluminium - jest to jego zdolność do szybkiego utleniania się w powietrzu. Powierzchnia produktu aluminiowego w warunkach naturalnych pokryta jest zwykle cienką warstwą tlenku, która skutecznie chroni metal i zapobiega jego korozji. Kiedy ten film jest zniszczony, srebrzysty metal jest szybko utleniany, a jego temperatura znacznie wzrasta.
Struktura wewnętrzna z aluminium
Właściwości fizyczne i chemiczne aluminium w dużej mierze zależą od jego struktury wewnętrznej. Sieć krystaliczna tego pierwiastka to rodzaj sześcianu wyśrodkowanego na twarz.
Ten typ siatki jest nieodłącznym elementem wielu metali, takich jak miedź, brom, srebro, złoto, kobalt i inne. Wysoka przewodność cieplna i zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego uczyniły ten metal jednym z najpopularniejszych na świecie. Pozostałe właściwości fizyczne aluminium, których tabela jest przedstawiona poniżej, w pełni ujawniają jego właściwości i pokazują zakres ich zastosowania.
Aluminium stopowe
Fizyczne właściwości miedzi i aluminium są takie, że po dodaniu pewnej ilości miedzi do stopu aluminium jego sieć krystaliczna jest zakrzywiona, a wytrzymałość samego stopu wzrasta. Tworzenie stopów lekkich stopów opiera się na tej właściwości Al w celu zwiększenia ich wytrzymałości i odporności na agresywne środowisko.
Wyjaśnienie procesu utwardzania leży w zachowaniu atomów miedzi w sieci krystalicznej aluminium. Cząsteczki Cu mają tendencję do wypadania z sieci krystalicznej Al i grupują się w jej specjalnych obszarach.
Gdy atomy miedzi tworzą klastry, powstaje sieć krystaliczna typu mieszanego CuAl 2, w której cząstki srebrzystego metalu są jednocześnie zawarte w składzie zarówno wspólnej sieci krystalicznej aluminium, jak i składu sieci mieszanej CuAl 2. Siły wiązań wewnętrznych w zniekształconej sieci są znacznie większe niż jak zwykle. Oznacza to, że siła nowo powstałej substancji jest znacznie większa.
Właściwości chemiczne
Znane jest oddziaływanie glinu z rozcieńczonym kwasem siarkowym i solnym. Po podgrzaniu metal ten łatwo się w nich rozpuszcza. Stężony na zimno lub mocno rozcieńczony kwas azotowy nie rozpuszcza tego pierwiastka. Wodne roztwory alkaliów aktywnie oddziałują na substancję w trakcie reakcji tworząc gliniany - sole zawierające jony glinu. Na przykład:
Al 2 O 3 + 3H2O + 2NaOH \u003d 2Na
Powstały związek nazywa się tetrahydroksoglinianem sodu.
Cienka powłoka na powierzchni produktów aluminiowych chroni ten metal nie tylko przed powietrzem, ale także przed wodą. Jeśli ta cienka bariera zostanie usunięta, element będzie gwałtownie oddziaływał z wodą, uwalniając z niej wodór.
2AL + 6H 2 O \u003d 2 AL (OH) 3 + 3H 2
Powstała substancja nazywa się wodorotlenkiem glinu.
AL (OH) 3 reaguje z alkaliami, tworząc kryształy hydroksoglinianu:
Al (OH) 2 + NaOH \u003d 2Na
Jeśli to równanie chemiczne zostanie dodane do poprzedniego, otrzymamy wzór na rozpuszczenie pierwiastka w roztworze alkalicznym.
Al (OH) 3 + 2NaOH + 6H 2O \u003d 2Na + 3H 2
Spalane aluminium
Fizyczne właściwości aluminium pozwalają mu reagować z tlenem. Jeśli proszek tego metalu lub folii aluminiowej zostanie podgrzany, wówczas zapala się i spala białym oślepiającym płomieniem. Pod koniec reakcji tworzy się tlenek glinu Al 2 O 3.
Glinka
Powstały tlenek glinu ma geologiczną nazwę tlenek glinu. W warunkach naturalnych występuje w postaci korundu - twardych przezroczystych kryształów. Korund wyróżnia się dużą twardością, w skali substancji stałych jego wskaźnikiem jest 9. Sam korund jest bezbarwny, ale różne zanieczyszczenia mogą go zabarwić na czerwono i niebiesko, dzięki czemu uzyskuje się kamienie szlachetne, które w jubilerstwie nazywane są rubinami i szafirami.
Fizyczne właściwości tlenku glinu umożliwiają hodowanie tych szlachetnych kamieni w sztucznych warunkach. Kamienie techniczne wykorzystywane są nie tylko do biżuterii, ale także do precyzyjnego oprzyrządowania, do wyrobu zegarków i innych rzeczy. Sztuczne kryształy rubinu są szeroko stosowane w urządzeniach laserowych.
Drobnoziarnista odmiana korundu z dużą ilością zanieczyszczeń, nałożona na specjalną powierzchnię, znana jest wszystkim jako szmergiel. Fizyczne właściwości tlenku glinu wyjaśniają wysokie właściwości ścierne korundu, a także jego twardość i odporność na tarcie.
Wodorotlenek glinu
Al 2 (OH) 3 jest typowym amfoterycznym wodorotlenkiem. W połączeniu z kwasem substancja ta tworzy sól zawierającą dodatnio naładowane jony glinu i tworzy gliniany w alkaliach. Amfoteryczność substancji przejawia się w tym, że może zachowywać się zarówno jako kwas, jak i zasada. Związek ten może występować zarówno w postaci galaretki, jak i stałej.
Praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie, ale reaguje z większością aktywnych kwasów i zasad. Fizyczne właściwości wodorotlenku glinu znajdują zastosowanie w medycynie, jest popularnym i bezpiecznym środkiem zmniejszającym zakwaszenie organizmu, stosowany jest przy nieżytach żołądka, dwunastnicy, wrzodach. W przemyśle Al 2 (OH) 3 stosowany jest jako adsorbent, doskonale oczyszcza wodę i wytrąca rozpuszczone w niej szkodliwe pierwiastki.
Użytek przemysłowy
Aluminium odkryto w 1825 roku. Początkowo metal ten był ceniony ponad złoto i srebro. Wynikało to ze złożoności jego wydobycia z rudy. Fizyczne właściwości aluminium i jego zdolność do szybkiego tworzenia na jego powierzchni filmu ochronnego utrudniały badanie tego pierwiastka. Dopiero pod koniec XIX wieku odkryto dogodną metodę wytapiania czystego pierwiastka, nadającego się do użytku przemysłowego.
Lekkość i odporność na korozję to wyjątkowe właściwości fizyczne aluminium. Stopy tego srebrzystego metalu są wykorzystywane w rakietach, przemyśle samochodowym, stoczniowym, lotnictwie i przy produkcji instrumentów, sztućców i zastawy stołowej.
Jako czysty metal, Al jest używany do produkcji części do sprzętu chemicznego, przewodów elektrycznych i kondensatorów. Fizyczne właściwości aluminium są takie, że jego przewodnictwo elektryczne nie jest tak wysokie jak w przypadku miedzi, ale tę wadę kompensuje lekkość danego metalu, co umożliwia grubsze druty aluminiowe. Zatem przy tej samej przewodności elektrycznej drut aluminiowy waży połowę drutu miedzianego.
Nie mniej ważne jest użycie Al w procesie aluminiowania. Tak nazywa się reakcja nasycenia powierzchni wyrobu żeliwnego lub stalowego aluminium w celu ochrony metalu podstawowego przed korozją po podgrzaniu.
Obecnie zbadane zasoby rud aluminium są dość porównywalne z potrzebami ludzi w tym srebrzystym metalu. Fizyczne właściwości aluminium wciąż mogą stanowić dla badaczy wiele niespodzianek, a zakres tego metalu jest znacznie szerszy niż można by sobie wyobrazić.
