Chemické a fyzikální vlastnosti hliníku. Fyzikální vlastnosti hydroxidu hlinitého

15. 3. 2019

Tento lehký kov se stříbřitě bílým odstínem se nachází téměř všude v moderním životě. Fyzikální a chemické vlastnosti hliníku ho činí široce používaným v průmyslu. Nejznámější ložiska jsou v Africe, Jižní Americe a Karibiku. V Rusku jsou v Uralu umístěny důlní bauxity. Světovými lídry ve výrobě hliníku jsou Čína, Rusko, Kanada, USA. fyzikální vlastnost hliníkové látky je

Al dobývání

V přírodě se tento stříbrný kov, díky své vysoké chemické aktivitě, nachází jen ve formě sloučenin. Nejslavnější geologické horniny obsahující hliník jsou bauxit, oxid hlinitý, korund, živce. Bauxit a oxid hlinitý mají průmyslový význam, jsou to ložiska těchto rud, které umožňují extrahovat hliník v čisté formě.

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti hliníku umožňují snadné vytažení polotovaru z tohoto kovu do drátu a přetočit ho na tenké plechy. Tento kov není odolný, pro zvýšení tohoto indikátoru během tavení je legován různými přísadami: měď, křemík, hořčík, mangan, zinek. Pro průmyslové účely je důležité, aby další fyzikální vlastnost látky z hliníku byla schopnost rychle oxidovat ve vzduchu. V přírodních podmínkách je povrch hliníkového výrobku obvykle potažen tenkou vrstvou oxidu, která účinně chrání kov a zabraňuje jeho korozi. Když je tento film zničen, stříbřitý kov rychle oxiduje, zatímco jeho teplota výrazně stoupá.

Vnitřní struktura hliníku

Fyzikální a chemické vlastnosti hliníku jsou z velké části závislé na jeho vnitřní struktuře. Křišťálová mřížka Tento prvek je typ tváře-centrované kostky. fyzikální vlastnosti hliníku Tento typ mřížky je vlastní mnoha kovům, jako je měď, brom, stříbro, zlato, kobalt a další. Vysoká tepelná vodivost a schopnost elektřiny vedou k tomu, že tento kov je jedním z nejvyhledávanějších na světě. Zbývající fyzikální vlastnosti hliníku, jehož tabulka je uvedena níže, plně odhaluje jeho vlastnosti a ukazuje rozsah jejich použití. fyzikální vlastnosti hliníkového stolu

Hliníkové legování

Fyzikální vlastnosti mědi a hliníku jsou takové, že když je do hliníkové slitiny přidáváno určité množství mědi, krystalová mřížka je ohnutá a síla slitiny se sama zvyšuje. Al je založen na této vlastnosti legování lehkých slitin, které zvyšují jejich pevnost a odolnost vůči agresivnímu prostředí.

Vysvětlení vytvrzovacího procesu spočívá v chování atomů mědi v krystalové mřížce z hliníku. Částice mědi mají tendenci vypadávat z krystalové mřížky Al, jsou seskupeny ve svých zvláštních oblastech. fyzikální vlastnosti mědi a hliníku Tam, kde tvoří atomy mědi atomy, vzniká krystalová mřížka CuAl2 smíšeného typu, ve které jsou stříbrné kovové částice současně obsaženy v běžné mřížce z hliníkových krystalů a v mřížce CuAl2 smíšeného typu. v obyčejném. To znamená, že síla nově vytvořené látky je mnohem vyšší.

Chemické vlastnosti

Interakce hliníku se zředěnou kyselinou sírovou a kyselina chlorovodíková. Při zahřátí se tento kov snadno rozpustí. Studené koncentrované nebo vysoce zředěné kyselina dusičná tento prvek nerozpouští. Vodné roztoky alkalických látek aktivně působí na látku v průběhu reakce vytvářející alumináty - soli, které obsahují hliníkové ionty. Například:

Al2O3 + 3H20 + 2NaOH = 2Na [Al (OH) 4 ]

Výsledná sloučenina se nazývá tetrahydrooxaluminát sodný.

Tenký film na povrchu hliníkových výrobků chrání tento kov nejen ze vzduchu, ale také z vody. Pokud je tato tenká bariéra odstraněna, bude prvek energicky reagovat s vodou a uvolní vodík z ní.

2AL + 6H20 = 2 AL (OH) 3 + 3H2

Vytvářená látka se nazývá hydroxid hlinitý.

AL (OH) 3 reaguje s alkalickými látkami za vzniku krystalů hydroxyaluminátu:

Al (OH) 2 + NaOH = 2Na [AI (OH) 4 ]

Pokud je tato chemická rovnice přidána k předchozí, získáme vzorec pro rozpuštění prvku v alkalickém roztoku.

Al (OH) 3 + 2NaOH + 6H20 = 2Na [AI (OH) 4 ] + 3H2

Pálení hliníku

Fyzikální vlastnosti hliníku umožňují reakci s kyslíkem. Pokud je prášek z této kovové nebo hliníkové fólie zahřátý, pak bliká a spálí s bílým oslňujícím plamenem. Na konci reakce se vytvoří oxid hlinitý Al203 .

Alumina

Výsledný oxid hlinitý má geologický název alumina. V přírodních podmínkách se vyskytuje ve formě korundu - pevných průhledných krystalů. Corundum se vyznačuje vysokou tvrdostí, jeho index v měřítku tuhých látek je 9. Korund sám je bezbarvý, ale různé nečistoty mohou barvit červenou a modrou, takže se získávají drahokamy, které se v klenotech nazývají rubíny a zafíry.

Fyzikální vlastnosti oxidu hlinitého umožňují růst těchto drahých kamenů za umělých podmínek. Technické drahokamy se používají nejen pro šperky, používají se v přesném výrobě nástrojů, při výrobě hodin a dalších věcí. Umělé rubínové krystaly jsou také široce používány v laserových zařízeních. fyzikální vlastnosti oxidu hlinitého

Jemnozrnné odrůdy korundu s velkým množstvím nečistot, které jsou uloženy na speciálním povrchu, známé všem jako smaragd. Fyzikální vlastnosti oxidu hlinitého vysvětlují vysoké abrazivní vlastnosti korundu, stejně jako jeho tvrdost a odolnost proti tření.

Hydroxid hlinitý

Al 2 (OH) 3 je typický amfoterní hydroxid. V kombinaci s kyselinou tvoří tato látka sůl obsahující kladně nabité hliníkové ionty, v alkáliích tvoří alumináty. Amfoterní látka se projevuje tím, že se může chovat jak jako kyselina, tak jako alkalická látka. Tato sloučenina může existovat ve formě želé nebo pevné formě. fyzikální vlastnosti hydroxidu hlinitého Prakticky nerozpustný ve vodě, ale reaguje s nejaktivnějšími kyselinami a zásadami. Fyzikální vlastnosti hydroxidu hlinitého se používají v medicíně, je to populární a bezpečný prostředek ke snižování kyselosti v těle, používá se při gastritidě, duodenitidě, vředech. V průmyslu se jako adsorbent používá Al 2 (OH) 3 , dokonale čistí vodu a vysráží škodlivé prvky rozpuštěné v něm.

Průmyslové použití

Hliník byl objeven v roce 1825. Zpočátku byl tento kov oceňován nad zlatým a stříbrným materiálem. To bylo způsobeno složitostí těžby z rudy. Fyzikální vlastnosti hliníku a jeho schopnost rychle vytvářet ochranný film na jeho povrchu způsobily obtížné studovat tento prvek. Teprve koncem 19. století byla vhodná metoda tavení čistého prvku vhodného pro použití v průmyslovém měřítku. fyzikální a chemické vlastnosti hliníku

Lehkost a schopnost odolávat korozi jsou jedinečné fyzikální vlastnosti hliníku. Slitiny tohoto stříbrného kovu se používají v raketové technice, v automobilovém, lodním, leteckém a přístrojovém průmyslu, při výrobě příborů a pokrmů.

Jako čistý kov Al se používá při výrobě dílů pro chemická zařízení, elektrické dráty a kondenzátory. Fyzikální vlastnosti hliníku jsou takové, že jeho elektrická vodivost není tak vysoká jako měď, ale tato nevýhoda je kompenzována jednoduchostí příslušného kovu, což umožňuje vyrobit dráty z hliníku tlustší. Takže se stejnou elektrickou vodivostí, hliníkový drát váží dvakrát méně než měď.

Stejně důležité je použití hliníku v procesu aluminizace. Jedná se o takzvanou saturační reakci povrchu litinového nebo ocelového produktu s hliníkem, aby se při zahřátí chránil základní kov před korozí.

V současné době jsou osvědčené zásoby hliníkových rud poměrně srovnatelné s potřebami lidí v tomto stříbrném kovu. Fyzikální vlastnosti hliníku mohou svým výzkumníkům představovat mnohem více překvapení a rozsah použití tohoto kovu je mnohem širší, než si lze představit.