Karakteristika alumini. Aluminum: Karakteristikat e përgjithshme

Çdo element kimik mund të konsiderohet nga pikëpamja e tre shkencave: fizikë, kimi dhe biologji. Në këtë artikull ne do të përpiqemi sa më afër të jetë e mundur për të karakterizuar alumini. Ky element, i cili është në grupin e tretë dhe periudhën e tretë, në përputhje me Tabelën Periodike. Alumini - metalike, e cila ka një reaktivitet mesatare. Gjithashtu është e mundur për të vëzhguar i lidhjeve pronat amphoteric. Alumini pesha atomike e njëzet e gjashtë gram në mol.

karakteristikat fizike alumini

Në kushte normale kjo është një solid. formula alumini është shumë e thjeshtë. Ajo përbëhet nga atome (jo bashkohen në të molekulës), të cilat janë të lidhur me ndihmën e një hekurave kristal në substancës solide. ngjyrë alumini - argjendi të bardhë. Përveç kësaj, ajo ka një famë metalike, si dhe substanca të tjera të këtij grupi. Ngjyra e metalit të përdorura në industri, mund të jenë të ndryshme për shkak të pranisë së papastërtive në aliazh. Kjo është një metal mjaft lehtë. dendësia e saj e barabartë me 2.7 g / cm3, dmth ajo është rreth tre herë më të lehta se hekuri. Në këtë ai mund të japë rrugën përveç se magnezit, i cili është edhe më e lehtë për të metalit në fjalë. Ngurtësinë e aluminit është mjaft i ulët. Në të, ai i jep më metale. ngurtësinë alumini i vetëm dy në shkallë Mohs. Prandaj, për të fituar e saj në bazë të lidhjeve metalike shtuar vështirë.

shkrirjes alumini ndodh në një temperaturë prej vetëm 660 gradë Celsius. Dhe ajo fillon të vlim kur të nxehtë në një temperaturë prej dy mijë e 452 gradë Celsius. Kjo është një metal shumë i urtë dhe fusible. Në këtë fizike skajet alumini karakteristike. Megjithatë, duhet theksuar se metali aktiv ka më të mirë pas bakri dhe argjendi përçueshmëri.

Prevalenca në natyrë

Specifikimet e aluminit të cilat ne kemi konsideruar vetëm, mjaft të zakonshme në mjedisin. Ajo mund të shihet në përbërjen e shumë mineraleve. element alumini - katërt ndër më të zakonshme në natyrë. Tij fraksion peshë në koren e Tokës është pothuajse nëntë për qind. minerale mëdha janë të pranishme në përbërjen e atomeve të tij është boksit, aluminit, cryolite. Së pari - një formacion shkëmb, i cili përbëhet nga oksideve të hekurit, silic dhe metalit në fjalë, edhe në strukturën e molekulave të ujit të pranishëm. Ajo ka një ngjyrosje jo-uniforme: fragmente gri, ngjyra të kuqe-kafe apo të tjera, të cilat varen nga prania e papastërtive të ndryshme. Nga tridhjetë për gjashtëdhjetë për qind e race - alumini, fotot e të cilit mund të shihet më sipër. Ajo është gjithashtu shumë e zakonshme në mineral natyra është aluminit.

Kjo aluminit. formula e tij kimike - Al2O3. Ai mund të ketë të kuqe, të verdhë, blu ose ngjyrë kafe. ngurtësinë e saj në shkallë Mohs është nëntë njësi. Varietetet e zmeril janë sapphires shquar dhe rubies, leicosapphires dhe padparadzha (safir verdhë).

Cryolite - një mineral që ka një formulë më kompleks kimik. Ajo përbëhet nga fluorides të aluminit dhe sodiumit - AlF3 • 3NaF. Ajo duket si gur pa ngjyrë ose gri, ka fortësi të ulët - të tre në shkallë Mohs. Në botën e sotme ajo është e sintetizuar artificialisht në laborator. Ajo është përdorur në metalurgji.

Gjithashtu alumini mund të gjenden në natyrë, si pjesërisht prej argjile, të cilat janë komponentet kryesore të silikonit dhe oksidet e metalit lidhur me molekulat e ujit. Veç kësaj, element kimike mund të vëzhguar në përbërjen e nefelinën, formula kimik i të cilave është si më poshtë: KNa3 [AlSiO4] 4.

pritje

konsideratë alumini karakteristika ofron metodat e sintezës së saj. Ka disa metoda. Prodhimi i aluminit me metodën e parë zhvillohet në tri faza. E fundit nga këto është procedura e elektrolizë në katodë dhe anode karbonit. Për kryerjen e procesit të tillë kerkon oksid alumini, dhe ndihmëse siç cryolite (formulës - Na3AlF6) dhe fluori kalciumi (CaF2). Në mënyrë që të ndodhë dekompozim e aluminit tretur, është e nevojshme me shkrirë Cryolite dhe kalcium fluori nxehtë në një temperaturë të paktën nëntëqind e pesëdhjetë gradë celsius, dhe pastaj kaloi nëpër një rrymë të këtyre substancave në tetëdhjetë mijë Amper të dhe tension pese tetë volt. Kështu, për shkak se procesi për katodë platformën e aluminit, dhe molekulave të oksigjenit do të mblidhen në anode, i cili nga ana e tij është i oksiduar anode dhe kthyer atë në dioksid karboni. Para kryerjes së kësaj procedure boksit, e cila në formën e oksidit të aluminit është nxjerrë, para-pastruar nga papastërtitë, dhe kalon procesin e dehidratim.

Metoda e prodhimit të aluminit përshkruar më sipër është shumë e zakonshme në metalurgji. Ekziston edhe një metodë, shpik në 1827 nga F. Wohler. Ajo qëndron në faktin se aluminit mund të nxirren nga një reaksion kimik midis klorurit të saj dhe kalium. Për të kryer një proces të tillë mund të krijohet vetëm në formën e kushteve të veçanta të temperaturës shumë të lartë dhe vakum. Kështu, një mol i klorid dhe një vëllim i barabartë i kaliumit mund të jenë të përgatitur një mol të aluminit dhe tre mole të klorur kaliumi si një efekt anësor. Ky reagim mund të shprehet si këtë ekuacion: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Kjo metodë nuk ka fituar shumë popullaritet në industrinë.

Karakteristika të aluminit në aspektin e kimisë

Siç u përmend më lart, ajo është një substancë e thjeshtë, e cila është e përbërë nga atomet që nuk janë të organizuar në një molekulë. struktura të ngjashme janë formuar pothuajse të gjitha metalet. Alumini ka një reaktivitet relativisht të lartë dhe veti të forta reduktimin. karakterizimi kimik i aluminit do të fillojë me një përshkrim të reagimeve të tij me pasuri të tjera të thjeshta, siç do të përshkruhet më tej ndërveprimin me komponimet komplekse inorganike.

Alumini dhe të thjeshta substancave

Këto përfshijnë një kryesisht oksigjenit - kompleksin më të zakonshme në planet. Nga e njëzet e një për qind e atmosferës së Tokës është e përbërë. Reaksionin e substancës me ndonjë tjetër njohur si oksidimi ose djegies. Kjo zakonisht ndodh në temperatura të larta. Por në rastin e aluminit mund të oksidimit në kushte normale të operimit - film kaq formuar oksid. Nëse metali aktiv është grimcuar, ajo do të digjen, duke liruar sasi të mëdha të energjisë si nxehtësia. Për kryerjen reaksionin midis aluminit dhe oksigjenit nevojë këtyre përbërësve në një raport molar prej 4: 3, ku të dy pjesëve të marrë oksid.

Ky reaksion kimik është shprehur nga ekuacioni i mëposhtëm: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Gjithashtu alumin mund të reagojë me halogjenë cilat përfshijnë fluor, jod, bromine dhe klor. Emrat e këtyre proceseve vjen nga halogjen korresponduese: fluorinimi, iodination, bromination dhe klorinimit. Ky është reagimi tipik bashkim.

Për shembull, ne kemi reaguar alumini me klor. Ky lloj i procesit mund të ndodhë vetëm në të ftohtë.

Në këtë mënyrë, duke marrë dy mole të aluminit dhe tre mole të klorit, për të dhënë dy mole të klorid metal. Ekuacioni për këtë reagim është si vijon: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Në të njëjtën mënyrë është e mundur për të marrë fluoride alumini, bram dhe jodur atë.

Në gri substanca në fjalë reagon vetëm kur të nxehtë. Për kryerjen e ndërveprimit në mes të dy përbërësve të nevojshme për të marrë ato në përmasa molare e dy deri në tre, dhe një pjese të sulfurit formuar nga alumini. ekuacionit reaksion është si vijon: 2AL + 3S = Al2S3.

Më tej, në një temperaturë të lartë dhe aluminit reagon me karbon që të formojnë një karabit, dhe azotit për të formuar një nitride. Mund përmend në vijim kimik reagimit ekuacionin: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2AL + N2 = 2AlN.

Bashkëveprim me substanca komplekse

Këto përfshijnë ujit, kripëra, acidet, bazat, oksidet. Me të gjitha komponimet kimike të aluminit reagon ndryshe. Le të shikojmë në detaje çdo rast.

Reagimi me ujë

Me substancën më të zakonshme në kompleksin alumini toka ndërvepron me ngrohje. Kjo ndodh vetëm kur heqjen paraprak të filmit oksid. Bashkëveprimi i hidroksid amphoteric është formuar, dhe hidrogjen çlirohet në ajër. Marrjen e dy pjesët e aluminit dhe gjashtë pjesët e ujit ne marrë hidroksid dhe hidrogjen ne nje raport molar prej dy deri në tre. Ky ekuacionit reaksioni i shkruar si vijon: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Bashkëveprim me acide, bazat dhe oksidet

Ashtu si metale të tjera aktive, alumini është në gjendje që të angazhohen në një reaksion zëvendësimi. Kështu ai mund zhvendosjen e hidrogjenit nga një acid ose një kation metali pasive e nje kripe te tij. Si rezultat i këtyre ndërveprimit një kripë alumini është formuar, dhe hidrogjen i lëshuar (në rastin e acidit) ose precipituar net metalike (atë që është më pak aktiv se parasysh). Në rastin e dytë, dhe të dukshme reduktimin pronat siç u përmend më sipër. Një shembull është bashkëveprimi i aluminit me acid klorhidrik, ku chloride alumini është e formuar dhe lëshuar në ajër, hidrogjen. Ky lloj i reagimit është shprehur në ekuacionin e mëposhtëm: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Një shembull i ndërveprimit të kripës alumin mund të jetë reagimi i saj me sulfate bakrit. Duke marrë këto dy komponente, ne fund me sulfate alumini dhe bakri të pastër të cilat bien në formën e një beftë. Me acide të tilla si sulfurik dhe acid nitrik, alumin reagon unike. Për shembull, duke shtuar një zgjidhje të holluar të aluminit acidit nitrat në një raport molar prej tetë pjesët nga pjesët tridhjetë tetë është i formuar i nitrat metali, tre pjesë të oksidit nitrik e pesë - ujë. Ekuacionin i reaksionit regjistrohen në këtë mënyrë: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Ky proces ndodh vetëm në prani të ngrohjes.

Nëse solucion i perzier i sulfate alumini dhe një acidi të dobët në proporcionet molare prej dy deri në tre, pastaj ne marrë sulfat e metalit dhe hidrogjenit në një raport prej nje deri me tre. Kjo do të ndodhë reagim të zakonshëm zëvendësimit, siç është rasti me acide të tjera. Për qartësi, ne paraqesim ekuacionin: 2AL + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. Megjithatë, me një zgjidhje të koncentruar të njëjtin acidit më të vështirë. Këtu, ashtu si në rastin me nitrat, nga-produkt është formuar, por jo në formën oksid dhe në formën e squfurit dhe ujit. Nëse e marrim të dy kishim nevojë komponent ne nje raport molar prej dy deri në katër, rezultati do të jetë një nga kripa e metalit, dhe squfur, si dhe katër - ujë. Ky reaksion kimik mund të shprehet sipas ekuacionit: 2AL + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O. Për më tepër, alumini mund të reagojnë me alkalet. Për të kryer këto ndërveprime kimike duhet të marrë dy mole të metalit, të njëjtën sasi e hidroksid natriumi ose hidroksid kaliumi, si dhe gjashtë moles e ujit. Kjo prodhon substanca të tilla si natriumi ose kaliumi tetragidroksoalyuminat dhe hidrogjen, e cila është e lëshuar si gaz me një aromë athët në proporcionet molare prej dy deri në tre. Ky reaksion kimik mund të përfaqësohet nga ekuacionit: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

Dhe gjëja e fundit për t'u marrë parasysh është modeli i ndërveprimit me disa oksideve të aluminit. Më e zakonshme dhe është përdorur në rast - reagim Beketov. Ajo, si shumë të tjerë nga sa më sipër, vetëm zhvillohet në temperatura të larta. Kështu, për zbatimin e tij duhet të marrë dy mole per mol e aluminit dhe oksidit Ferrum. Ndërveprimi nga këto dy substancave të marrë aluminit dhe hekur lirë në një sasi prej një dhe dy mole respektivisht.

Përdorimi i metalit në industrinë

Vini re se përdorimi i aluminit - një fenomen shumë i zakonshëm. Para së gjithash, ajo ka nevojë për industrinë e aviacionit. Së bashku me lidhjeve magnez, nuk është përdorur, dhe në bazë të lidhjeve metalike. Dikush mund të thotë se avioni mesatare është 50% Lidhjet e aluminit dhe makinë e saj - me 25%. Gjithashtu, përdorimi i aluminit kryhet gjatë prodhimin e telave dhe kabllove për shkak të përçueshmëri e saj të shkëlqyer elektrike. Përveç kësaj, metali dhe lidhjeve të saj janë përdorur gjerësisht në industrinë e automobilave. Këto materiale përbëhen nga kufomat e makinave, autobusë, tramvaje trolleybuses, disa, si dhe makina konvencionale dhe trena elektrike. Gjithashtu, përdorimi i tij në të gjitha kërkesat shkallë më të vogla, për shembull, për prodhimin e paketimit për ushqim dhe produkte të tjera, sendesh. Në mënyrë që të prodhojnë një ngjyrë argjendi e pluhur metalik është e nevojshme. Bojë është e nevojshme në mënyrë që të mbrojë hekur nga korrozioni. Ajo mund të thuhet se alumini - përdorimi i dytë më të zakonshme në metale industriale pas Ferrum. Lidhjet e tij dhe ai shpesh përdoret në industrinë kimike. Kjo shpjegohet me karakteristikat e veçanta kimike të aluminit, duke përfshirë vetitë e saj reduktimin dhe komponimet amphoteric. Hidroksid konsideruar elementet kimike të nevojshme për pastrimin e ujit. Përveç kësaj, ajo është përdorur në mjekësi në procesin e prodhimit të vaksinës. Ajo gjithashtu mund të gjenden në përbërjen e llojeve të caktuara të plastike dhe materiale të tjera.

Roli në natyrë

Siç është përshkruar më sipër, e aluminit në sasi të mëdha në koren e tokës. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për organizmat e gjallë. Alumini është përfshirë në rregullimin e proceseve të rritjes, formon indeve lidhës, të tilla si kockave, ligamentous, dhe të tjerët. Me këtë proceset micronutrient rigjenerimin e indeve të trupit të bëra më të shpejtë. rënia e saj karakterizohet nga simptomat e mëposhtme: dëmtim në zhvillimin dhe rritjen e fëmijëve, tek të rriturit - lodhje kronike, performanca reduktuar, koordinimit motorik të dëmtuar, ulur normën e rigjenerimin e indeve, dobësimin e muskujve, veçanërisht në gjymtyrë. Ky fenomen mund të ndodhë në qoftë se ju hani shumë pak ushqim me përmbajtjen e këtij elementi gjurmë.

Megjithatë, një problem shumë i zakonshëm është një rritje e aluminit në trup. Ajo është vënë re shpesh këto simptoma: ankthi, depresioni, çrregullime të gjumit, humbje të kujtesës, stresi, zbutjen e sistemit musculoskeletal, e cila mund të çojë në thyerje të shpeshta dhe sprains. tepërt e zgjatur e aluminit në trup janë shpesh probleme në pothuajse çdo sistem organesh.

një fenomen i tillë mund të shkaktojë një numër arsyesh. Kjo është kryesisht cookware alumini. Shkencëtarët kanë vërtetuar gjatë se enët e bëra nga metali në fjalë, nuk është i përshtatshëm për gatim të ushqimit në të, si në një temperaturë të lartë të aluminit merr në ushqim, dhe si rezultat ju hani shumë më tepër e këtij elementi gjurmë se nevojat e trupit.

Arsyeja e dytë - zbatimi i rregullt i kozmetikës me përmbajtjen e metalit ose kripërat e tij. Para se të përdorni ndonjë produkt duhet të lexohet me kujdes përbërjen e tij. Nuk janë përjashtim, dhe kozmetike.

E treta Arsyeja - administrata e barnave, të cilat përmbajnë një shumë të aluminit, për një kohë të gjatë. Si dhe keqpërdorimin e vitaminave dhe shtojcave dietike, të cilat përfshijnë Microcell.

Tani le të shohim se çfarë produkte përmbajnë alumini për të rregulluar dietën tuaj dhe për të organizuar menu saktë. Kjo kryesisht karrota, djathë të përpunuara, gruri, shap, patate. pjeshkë Fruta dhe avocados janë të rekomanduara. Përveç kësaj, alumini-pasur lakër, oriz, shumë barëra të. Gjithashtu, e kationeve metalike mund të jetë i pranishëm në ujë të pijshëm. Për të shmangur përmbajtje të lartë apo të ulët alumini në trup (edhe pse, ashtu si çdo elemente të tjera gjurmë), ju duhet të monitorojnë me kujdes dietën e tyre dhe të përpiqet të bëjë atë sa më të balancuar të jetë e mundur.