+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Курсова робота
К-сть сторінок:
36
Мова:
Українська
style="text-align: justify;">Основну масу алюмінію використовують для отримання різних сплавів, які крім високих механічних властивостей характеризуються своєю легкістю. Найважливіші і цих сплавів - дюралюміній (94 % Аl; 4 % Сu; по 0.5 % Mg,Mn, Fe, Si) і силумін (сплав Al-Si). Алюмінієві сплави застосовують в ракетній техніці, в приладобудуванні, виробництві посуду й у багатьох інших галузях промисловості. За широтою застосування сплави алюмінію займають третє місце після сталі й чавуну. Алюміній, крім того, застосовується й у вигляді добавки до багатьох сплавів з метою надання їм жаростійкості. При розжарюванні подрібненого алюмінію він енергійно згоряє на повітрі. Алюміній помітно розчиняється в розчинах солей, що мають внаслідок їхнього гідролізу кислу або лужну реакцію, наприклад, у розчині Na2CO3. В усіх своїх стійких сполуках Алюміній тривалентний, у ряді напруг він розташовується між Mg і Zn.
Реакція сполучення алюмінію і кисню супроводжується виділенням величезної кількості тепла. Ця властивість знайшла застосування у зварюванні сталевих частин, зокрема стиків трамвайних рейок. Ця суміш складається зазвичай з порошків алюмінію й феруму оксиду Fe304, а підпалюється вона за допомогою запалу із суміші Аl і Ва02. Основна реакція йде за рівнянням:
8Аl + 3Fe304 -> 4Аl203, + 9Fe + 3350 кДж.
Температура при цьому сягає 3000 °С. Алюмінію оксид – це біла, дуже тугоплавка й нерозчинна у воді маса. Природний Аl203 (мінерал корунд) відрізняється великою твердістю й стійкістю до кислот. Він застосовується для виготовлення шліфувальних кругів, брусків, наждаку. Червоний рубін (корунд із домішкою хрому) і синій сапфір (корунд із домішками заліза й титану) — дорогоцінні камені. Їх одержують також штучно і використовують для технічних цілей, наприклад, для виготовлення деталей точних приладів, каменів у годинниках тощо. Кристали рубінів, що містять малу домішку Сr203, застосовують для створення лазерних випромінювачів. Алюміній гідроксид Аl(ОН)3, - драглистий осад білого кольору, який майже не розчиняться у воді, але легко розчиняється в кислотах і лугах. Отже, він має аморфний характер. Однак і основні, і особливо, кислотні його властивості виражені досить слабко. При взаємодії його із сильними лугами утворюються відповідні солі — алюмінати:
NaOH + Al(OH), -> Na[Al(OH)4].
Алюмінати найбільш активних одновалентних металів у воді розчиняються добре, але через сильний гідроліз їхні розчини стійкі лише при наявності надлишку лугу. Алюмінати, шо походять від слабших основ, гідролізуються в розчині практично повністю і тому можуть бути отримані тільки сухим шляхом — сплавленням А1203 з оксидами відповідних металів. З кислотами Аl(ОН)3, утворює солі. Солі Al більшості сильних кислот добре розчиняються у воді, при цьому досить сильно гідролізовані. Унаслідок цього сульфід, карбонат, ціанід і деякі інші солі. алюмінію з водних розчинів отримати невдається. У водному середовищі аніон Аl3+ безпосередньо оточений шістьма молекулами води. Такий гідратований іон трохи дисоційований (тобто розділений на два більш простих іони) за схемою:
[Al(OH2)6]3+ + Н20 -> [А1(ОН2)5]2+ ОН-
Унаслідок дисоціації цей іон є слабкою кислотою, близької за силою до оцтової.
Сполуки Алюмінію, Силіцію та Оксигену з лужними металами (алюмосилікати) утворюють польові шпати, на частку яких припадає більше половини маси земної кори. Головні їхні представники — мінерали: ортоклаз K2Al2Si6016, альбіт Na2Al2Si1O16, анортит CaAl2Si2O8,а також мінерали групи слюд (наприклад мусковіт). Мінерал нефелін KNa3[AlSiO4]4 використовується для виробництва цементу. Деякі алюмосилікати мають пухку структуру і здатні обмінюватися іонами з іншими сполуками. Такі алюмосилікати, природні й особливо штучні, застосовуються для пом'якшення водопровідної води. Крім того, завдяки своїй сильно розвинутій поверхні, їх використовуються як матеріали, що просочуються каталізаторами і застосовуються в хімічній промисловості. Сполуки Алюмінію з галогенами (галогеніди) у звичайних умовах — безбарвні кристалічні речовини. Серед них за властивостями сильно вирізняється алюмінію фторид AlF3. Він мало розчиняється у воді, хімічно неактивний. Сполуки Алюмінію з Хлором, Бромом і Йодом, легкоплавкі, досить реакційноздатні і добре розчиняються не тільки у воді, але й у багатьох хімічних розчинниках. Взаємодія алюмінію галогенідів з водою супроводжується значним виділенням теплоти. Уводному розчині усі вони сильно гідролізовані. Унаслідок гідролізу алюмінію хлорид, бромід і йодид димлять у вологому повітрі. Вони можуть бути отримані прямою взаємодією простих речовин.
Алюміній сульфат Al2(S04)3 • 18Н20 отримують при дії гарячої сірчаної кислоти на алюміній оксид. Застосовується він для очищення води, а також при виготовленні деяких сортів паперу. Алюмокалієві галуни KAl(S04)2 • 12Н20 застосовують у великих кількостях для дублення шкір, а також у фарбувальній справі, як травник для бавовняних тканин.
З інших сполук Алюмінію слід згадати його ацетат або оцтовокислу сіль Аl(СН3СОО)3, що використовується при фарбуванні тканин і в медицині. Алюміній нітрат легко розчиняється у воді. Алюмінію фосфат не розчиняється у воді й оцтовій кислоті, але розчиняється у сильних кислотах і лугах.
Як правило, рослини містять мало Алюмінію, хоча великі кількості цього елемента є в бруньках. Ще меншим є його вміст у тваринних організмах. У людини він складає лише десятитисячні частки відсотка за масою. Біологічна роль Алюмінію не з'ясована; відомо лише те, що його сполуки не отруйні ні для людини, ні для тварин.
Порошкоподібний алюміній при температурі вище 800 °C утворює з азотом алюмінію нітрид. При взаємодії атомарного водню з парами алюмінію при −196 °C утворюється гідрид (AlH)x(x=1, 2). Вище