Alumīnija funkcijas. Alumīnija: vispārējs raksturojums

Katrs ķīmisko elementu var uzskatīt no viedokļa trīs zinātnēs: fizikā, ķīmijā un bioloģijā. Šajā rakstā mēs centīsimies, cik vien iespējams, lai raksturotu alumīnija. Šis elements, kas ir trešajā grupā un trešajā periodā, saskaņā ar periodiskā tabula. Alumīnijs - metāls, kas ir vidējais reaktivitāti. Tāpat ir iespējams novērot savienojumus Amfotērajām īpašības. Aluminum atomsvara divdesmit seši grami uz molu.

Fizikālās īpašības alumīnija

Normālos apstākļos tas ir ciets. alumīnijs formula ir ļoti vienkārša. Tā sastāv no atomiem (nav apvienoties molekulā), kas ir saskaņots ar palīdzību kristāla režģa cietas vielas. alumīnija krāsa - sudraba-baltā krāsā. Turklāt, tas ir metālisku spīdumu, kā arī citas vielas, šīs grupas. No metāla, ko izmanto nozarē krāsu, var atšķirties sakarā ar klātbūtni piemaisījumiem sakausējuma. Tas ir diezgan viegls metāla. Tās blīvums ir vienāds ar 2,7 g / cm3, t.i., tas ir aptuveni trīs reizes vieglāka par dzelzs. Šajā viņš var dot ceļu izņemot to, ka magnija, kas ir vēl vieglāk konkrētajam metālam. Alumīnija cietība ir samērā zema. Tajā viņš dod visvairāk metālus. alumīnijs cietība no tikai divi pēc Mosa skalas. Tāpēc, lai tā pieaugums, balstoties uz metālu sakausējumiem pievienotās grūtāk.

alumīnija kušanas notiek temperatūrā tikai 660 grādiem pēc Celsija. Un tas sāk vārīties, kad uzsilda līdz divi tūkstoši 452 grādiem pēc Celsija. Tas ir ļoti paklausīgs un kausējamie metāla. Šajā fizikālo raksturīgo alumīnija galiem. Taču jāatzīmē, ka aktīvā metāls ir vislabākais pēc vara un sudraba vadītspēju.

Izplatība dabā

Alumīnijs specifikācijas, ko mēs tikko uzskata, diezgan izplatīta vidē. To var redzēt sastāvā daudzu minerālu. Alumīnija elements - ceturtajā vietā starp visbiežāk dabā. Viņa svars daļa atrodas Zemes garozā ir gandrīz deviņi procenti. Major minerālvielas ir klāt sastāvs tās atomiem ir boksīts, alumīnija oksīds, kriolīts. Pirmais - rock veidošanās, kas sastāv no dzelzs oksīdu, silīcija un konkrētajam metālam, arī struktūrā ūdens molekulas. Tā ir non-vienotu krāsojumu: pelēks fragmentus, sarkanbrūna vai citas krāsas, kuri ir atkarīgi no klātbūtni dažādu piemaisījumu. No trīsdesmit līdz sešdesmit procentiem no šķirnes - alumīnija, kuras fotoattēlus var redzēt iepriekš. Tas ir arī ļoti izplatīta dabas minerālu, ir alumīnija.

Tas alumīnija. Tā ķīmiskā formula - Al2O3. Viņš var būt sarkans, dzeltens, zils vai brūns. Tās cietība pēc Mosa skalas ir deviņas vienības. Par korunda šķirnes ir izcils safīrus un rubīniem, leicosapphires un padparadzha (dzeltenā safīrs).

Kriolīts - minerāls, kam ir vairāk sarežģītu ķīmisku formulu. Tas sastāv no fluorīdu alumīnija un nātrija - AlF3 • 3NaF. Izskatās, bezkrāsas vai pelēks akmens, ir zema cietība - visi trīs pēc Mosa skalas. Mūsdienu pasaulē tas tiek sintezēts mākslīgi laboratorijā. To izmanto metalurģijā.

Arī alumīnijs var atrast dabā kā daļa no māla, kas ir galvenās sastāvdaļas silīcija un oksīdiem, no metāla, kas saistīta ar ūdens molekulām. Turklāt, ķīmiskais elements var novērot sastāvā nefelīna, ķīmiskā formula ir šāda: KNa3 [AlSiO4] 4.

uzņemšana

alumīnija atlīdzībai funkcijas nodrošina metodes sintēzes. Ir vairākas metodes. Alumīnija ražošana ar pirmo metodi notiek trijos posmos. Pēdējais no tiem ir procedūra elektrolīzes uz katoda un oglekļa anoda. Lai veiktu šo procesu prasa alumīnija oksīda, un palīgierīces, piemēram, kriolīts (formulu - Na3AlF6) un kalcija fluorīda (CaF2). Lai notiek sadalīšanās izšķīdušā alumīnija, ir nepieciešams ar kausēto kriolīts un kalcija fluorīda, kas sakarsēta līdz vismaz deviņi simti piecdesmit grādiem Celsija, un pēc tam laiž caur strāvu šo vielu astoņdesmit tūkstoši ampēros un sprieguma piec- astoņi volti. Tādējādi, jo process nokārtot alumīnija katoda un skābekļa molekulas tiks savākti pie anoda, kas savukārt tiek oksidēts anodu un pārvērst to par oglekļa dioksīdu. Pirms Veicot šo procedūru boksīts, kas formā alumīnija oksīda tiek iegūts, pre-notīra no piemaisījumiem, un iet procesu dehidratāciju.

Iepriekš aprakstītā Alumīnija ražošanas metode ir ļoti izplatīta metalurģijā. Ir arī metode, izgudroja 1827. gadā F. Wöhler. Tas ir fakts, ka alumīnijs var tikt iegūta ar ķīmiskā reakcijā starp tās hlorīdu un kālija. Lai veiktu šādu procesu var izveidot tikai kā īpašu apstākļu ļoti augstas temperatūras un vakuumu. Tādējādi, viens mols no hlorīda un tādu pašu daudzumu kālija var pagatavot vienu moli alumīnija oksīda un trīs molus kālija hlorīda , kā blakusprodukts. Šī reakcija var izteikt kā šo vienādojumu: AІSІ3 + 3K = AІ 3KSІ. Šī metode nav ieguvusi lielu popularitāti šajā nozarē.

alumīnija funkcijas ziņā ķīmijā

Kā jau minēts iepriekš, tas ir vienkāršs viela, kas sastāv no atomiem, kas nav organizēti molekulā. Līdzīgas struktūras veidojas gandrīz visus metālus. Alumīnijs ir salīdzinoši augsts reaktivitāti un spēcīgas samazina īpašības. Ķīmiskais raksturojums no alumīnija sāks ar aprakstu tā reakcijas ar citu vienkāršu vielas, kā būs aprakstīts tālāku mijiedarbību ar sarežģītu neorganiskiem savienojumiem.

Alumīnijs un vienkāršas vielas

Tie ietver galvenokārt skābekli - visbiežāk savienojums uz planētas. No viņa divdesmit vienu procentu no Zemes atmosfēras sastāvā. Reakcija no vielas ar jebkuru citu pazīstams kā oksidēšanās, vai sadegšanas. Tas parasti notiek pie augstām temperatūrām. Bet gadījumā, alumīnija var oksidēšanu, normālā darba stāvoklī - tā veidojas oksīdu plēvi. Ja aktīvā metāls sasmalcina, tas degs, tādējādi atbrīvojot lielu daudzumu enerģijas, kā siltumu. For reakcijas veikšanu starp alumīnija un skābekļa nepieciešams šos komponentus, kuru molārā attiecība ir 4: 3, saskaņā ar kuru abas daļas iegūtu oksīds.

Šī ķīmiskā reakcija ir izteikts ar šādu vienādojumu: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Arī alumīnijs var reaģēt ar halogēna atomiem, kas ietver fluors, jods, broms un hlors. Par procesu nosaukumi nāk no atbilstošā halogēna fluorēšana, jodēšanu, Bromierung un hlorēšana. Tas ir tipisks sakabe reakcija.

Piemēram, mēs reaģējot alumīnija ar hloru. Šī procesa veida, var notikt tikai ar aukstumu.

Tādējādi, ņemot divus molus alumīnija un trīs molus hlora, lai dotu divus molus metāla hlorīda. Šīs reakcijas vienādojums ir šāds: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Tādā pašā veidā ir iespējams iegūt alumīnija fluorīds, bromīdu un jodīdu to.

Uz pelēka attiecīgā viela reaģē tikai tad, kad karsē. Veikšanai mijiedarbību starp abiem savienojumiem vajadzīgs, lai ņemtu tos molu proporcijā no diviem līdz trīs, un vienu daļu sulfīda, kas veidota no alumīnija. Reakcija vienādojums ir šāds: 2AL + 3S = Al2S3.

Bez tam, pie augstām temperatūrām un alumīnija reaģē ar oglekli, lai veidotu karbīda, un slāpekļa atomu veido metāla nitrīdu. Viens var citēt šādu ķīmisko reakciju vienādojumu: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2AL + N2 = 2AlN.

Mijiedarbība ar sarežģītām vielām

Tie ietver ūdeni, sāļus, skābes, bāzes, oksīdus. Ar visiem ķīmisko savienojumu alumīnija reaģē atšķirīgi. Apskatīsim sīkāk katru gadījumu.

Reakcija ar ūdeni

Ar visbiežāk vielu zeme alumīnija kompleksa mijiedarbojas ar apkuri. Tas notiek tikai tad, ja sākotnējo noņemšanu oksīda plēvi. No amfotērisks hidroksīda mijiedarbība veidojas, un ūdeņradis izdalās gaisā. Ņemot divas daļas no alumīnija un sešas daļas ūdens, mēs iegūt hidroksīdu un ūdeņraža molārā attiecība ir divi līdz trīs. Šī reakcija formula rakstīts šādi: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Mijiedarbība ar skābēm, bāzēm un oksīdiem

Tāpat kā citiem aktīviem metāliem, alumīnijs spēj iesaistīties aizvietošanas reakcijas. Līdz ar to var izspiest ūdeņradi no skābes vai pasīvo metāla katjonu no sâls. Kā rezultātā šīm mijiedarbībām alumīnija sāls veidojas, un ūdeņradis tiek izlaisti (gadījumā skābes) vai nogulšņu metāla tīklu (vienu, kas ir mazāk aktīvs nekā uzskatīts). Otrajā gadījumā, un acīmredzamu samazinot īpašības, kā minēts iepriekš. Viens piemērs ir mijiedarbība no alumīnija ar sālsskābi, pie kam alumīnija hlorīds ir izveidots un izlaist gaisā, ūdeņradis. Šis reakcijas veids ir izteikts šādā vienādojumā: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Kā piemēru var minēt mijiedarbībai alumīnija sāls, var būt tā reakcija ar vara sulfātu. Ņemot šīs divas sastāvdaļas, mēs galu galā ar alumīnija sulfāta un tīra vara, kas ietilpst formā nogulsnes. Ar šādu skābēm kā sērskābi un slāpekļskābi, alumīnijs reaģē citādāk. Piemēram, pievienojot atšķaidītu šķīdumu alumīnija nitrāta skābes kuru molārā attiecība ir astoņās daļās ar trīsdesmit astoņi daļām ir veidots no metāla nitrāta, trim daļām slāpekļa oksīdu un piecpadsmit - ūdeni. Reakcijas vienādojumu ir ierakstīti šādi: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Šis process notiek tikai klātbūtnē siltumu.

Ja sajaukto šķīdumu no alumīnija sulfāta un vājas skābes molu proporcijā no diviem līdz trim, tad mēs iegūtu sulfātu no metāla un ūdeņradi pie šī attiecība ir viens līdz trīs. Tas notiks, parasto aizstāšanas reakciju, kā tas ir gadījumā ar citām skābēm. Skaidrības labad, mēs piedāvājam vienādojumu: 2AL + 3H2SO4 = _2 (SO4) 3 + 3H2. Tomēr, ar koncentrētu šķīdumu to pašu skābi grūtāk. Šeit, tāpat kā gadījumā ar nitrātiem, kas ir ar-produkts tiek veidots, bet ne oksīda formā un veidā sēra un ūdens. Ja mēs ņemtu divas mēs vajadzīga komponentu molārā attiecība ir diviem līdz četriem, rezultāts būs viens no sāls no metāla, un sēru, kā arī četras - ūdeni. Šī ķīmiskā reakcija var izteikt ar šādu vienādojumu: 2AL + 4H2SO4 = AL2 (SO4) 3 + S + 4H2O. Turklāt alumīnija var reaģēt ar sārmiem. Lai veiktu šādas ķīmiskā mijiedarbība jāņem divas molus metāla, tādu pašu daudzumu nātrija hidroksīda vai kālija hidroksīda, kā arī sešus molus ūdens. Tas rada vielas, piemēram, nātrija vai kālija tetragidroksoalyuminat un ūdeņradi, kas izdalās kā gāzi ar asu aromātu in molu proporcijā no divām līdz trim. Šī ķīmiskā reakcija var tikt attēlots ar sekojošu vienādojumu: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

Un pēdējā lieta apsvērt ir modelis mijiedarbības ar dažiem alumīnija oksīdu. Visbiežāk un tiek izmantots, ja - reakcijas Beketov. Tas, tāpat kā daudzi citi no iepriekš minētā, notiek tikai pie augstām temperatūrām. Tādējādi, tās īstenošanai ir jāveic divas molus uz molu alumīnija un Ferrum oksīda. Šo divu vielu mijiedarbība iegūt alumīnija un bezmaksas dzelzs daudzumā no viena līdz diviem molu attiecīgi.

No metāla izmantošana nozarē

Ņemiet vērā, ka, izmantojot alumīnija - ir ļoti bieži sastopama parādība. Pirmkārt, tai ir aviācijas nozarē. Kopā ar magnija sakausējumu, tur tiek izmantots, un pamatojoties uz metālu sakausējumiem. Var teikt, ka vidējā plakne ir 50% sakausējumi alumīnija un tā piedziņu - par 25%. Arī izmantošana alumīnija veic ražošanā vadus un kabeļus, jo tās izcilo elektrovadītspējas laikā. Turklāt, metāla un tā sakausējumi tiek plaši izmanto automobiļu rūpniecībā. Šie materiāli sastāv no vieglo automobiļu, autobusu, trolejbusu, tramvaju daži, kā arī parastās automašīnas un elektrovilcieniem liemeņiem. Arī tās izmantošana mazākās mēroga programmas, piemēram, lai ražotu iepakojuma pārtikas un citiem produktiem, galda piederumi. Lai ražotu sudraba tinte metāla pulveris ir nepieciešama. Krāsas ir nepieciešams, lai pasargātu no dzelzs koroziju. Var teikt, ka alumīnijs - otrais visizplatītākais rūpniecības metāliem pēc Ferrum. Viņa savienojumi un viņš bieži izmanto ķīmiskajā rūpniecībā. To var izskaidrot ar konkrētiem ķīmiskajām īpašībām alumīnija, ieskaitot tā reducējošajām īpašībām un Amfotērajām savienojumiem. Hidroksīds uzskatīts ķīmiskos elementus, kas nepieciešami, lai ūdens attīrīšanai. Turklāt, tas tiek izmantots medicīnā procesā vakcīnas ražošanu. To var atrast arī sastāvā dažu veidu plastmasas un citiem materiāliem.

Loma dabā

Kā jau tika minēts iepriekš, alumīniju lielos daudzumos atrodas zemes garozā. Tas ir īpaši svarīgi, lai dzīvajiem organismiem. Alumīnijs ir iesaistīta regulēšanā augšanas procesus, veido saistaudus, piemēram, kaulu, ligamentous, un citi. Ar šo mikroelementu procesiem reģenerāciju ķermeņa audos veikti ātrāk. Tās samazināšanās raksturo ar šādiem simptomiem: samazinājusies bērnu attīstību un izaugsmi, pieaugušajiem - hronisku nogurumu, samazinātu veiktspēju, traucēta mehānisko koordināciju, samazināja ātrumu audu reģenerāciju, vājināt muskuļu, īpaši uz ekstremitātēm. Šī parādība var notikt, ja tu ēd pārāk maz pārtikas saturam šī mikroelementa.

Tomēr biežāk problēma ir pārpalikums alumīnija organismā. To bieži novēro šie simptomi: trauksme, depresija, miega traucējumi, atmiņas zudums, stresa, mīkstinošas un muskuļu un skeleta sistēmas, kas var novest pie biežiem lūzumiem un sastiepumiem. Ilgstoša pārpalikums alumīnija organismā bieži problēmas gandrīz katru orgānu sistēmu.

Šāda parādība var izraisīt vairāki iemesli. Tas ir galvenokārt alumīnija trauki. Zinātnieki jau sen pierādījuši, ka ēdieni, kas pagatavoti no konkrētajam metālam, nav piemērots ēdiena gatavošanai tajā, kā pie augstas temperatūras no alumīnija nonāk pārtikā, un kā rezultātā jūs ēdat daudz vairāk šī mikroelementa nekā ķermeņa vajadzībām.

Otrs iemesls - regulāra kosmētika pie satura metāla vai tā sāls. Pirms jebkura produkta lietošanas rūpīgi izlasīt tā sastāvu. Vai nav izņēmums, un kosmētika.

Trešais iemesls - administrācijas narkotiku, kas satur daudz alumīnija, uz ilgu laiku. Kā arī par vitamīniem un uztura bagātinātājiem, kas ietver Microcell ļaunprātīgu izmantošanu.

Tagad aplūkosim, kādus produktus satur alumīniju, lai pielāgotu savu diētu un organizēt izvēlni pareizi. Tas galvenokārt burkāni, kausētais siers, kvieši, alum, kartupeļi. Augļu persikus un avokado ir ieteicama. Turklāt alumīnija bagātu kāposti, rīsi, daudzi augi. Arī no metāla katjonu var būt klāt dzeramajā ūdenī. Lai izvairītos no augsta vai zema alumīnija saturu organismā (lai gan, tāpat kā jebkuru citu mikroelementi), jums ir nepieciešams rūpīgi uzraudzīt savu diētu un mēģināt padarīt to iespējami līdzsvarota.