Алюминий және оның қорытпалары туралы

Алюминий (Aluminium) — химиялық элемент үшінші топ мерзімдік . Атом нөмірі 13, атомдық массасы 26,9815. Белгіленеді латын әріптерімен Al . Бұлар күмісті-ақ түсті металл, жеңіл (r = 2,7 г/см3) , легкоплавкий (tпл = 660,4 °С ), пластичный, оңай байқау өтініштерін әзірлеу тәртібі «сым және фольга. Алюминий электр өткізгіштігі өте жоғары және артта қалып, тек күміс (Ag), мыс (Cu) (2,3 есе көп мыс) Алюминий орналасқан іс жүзінде барлық жерде жер шарындағы өйткені оның оксиді (Al2O3) негізін құрайды сазбалшық. Алюминий табиғатта кездеседі құрамалар — оның негізгі минералдар: боксит — минералдар қоспасы бар диаспора, бемита AlOOH, гидраргиллита Al(OH)3 оксиді және басқа да металдар — алюминий кені; алунит — (Na,K)2SO4 * Al2(SO4)3 * 4Al(OH)3 ; нефелин — (Na,K)2O * Al2O3 * 2SiO2 ; корунд — Al2O3 — мөлдір кристалдар; дала шпаты (ортоклаз) — K2O * Al2O3 * 6SiO2 ; каолинит — Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O — ең маңызды бөлігі балшық және басқа да алюмосиликаттар құрамына кіретін, саз. Дегенмен оның мазмұны жер қыртысының 8,8% (салыстыру үшін, мысалы, темір жер қыртысында 4,65% — екі есе аз), ал таралуы кейін үшінші орын алады, оттегі (O), кремний (Si) еркін жай-күйі алғаш рет алынды 1825 жылы Х. К. Эрстедом. Неміс химигі Ф. Велер 1827 алды алюминий қызған кезде хлориді алюминий AlCl3-бабына сілтілі металдармен калий (K) және натриймен (Na) ауа кіруі. AlCl3 + 3K ® 3KCl + Al (Реакция ағады жылу бөле отырып). Өнеркәсіптік қолдану үшін бұл тәсіл хабарласуыңыз оның экономикалық невыгодности, сондықтан әзірленді өндіру тәсілі алюминий келген боксит арқылы электролиз. Бұл өте қатардағы құрал-жабдықтарды ауыстыру өндіру, сондықтан да зауыттар өндіретін алюминий, әдетте, орналасады маңында электр станциялары. Бұл өте қатардағы құрал-жабдықтарды ауыстыру өндіру, сондықтан да зауыттар өндіретін алюминий, әдетте, орналастырылады маңында электр станциялары. Алюминий ерекшеленеді, сондай-ақ оның химиялық белсенділігі. Ұнтақ тәрізді алюминий белсенді жинақталады және ауада. Егер беті алюминий потереть тұз сынап (HgCl2) , онда жылдамдық келесі реакция 2Al + 3HgCl2 ® 2AlCl3 + 3Hg Выделившаяся сынап коллагенін алюминий білімі бар құйма алюминийден бастап сынаппен — амальгаму, ұсталмаған бетінде алюминий, сондықтан, егер нәтиже осы тәжірибені орналастыру суға, онда біз көреміз қарқынды реакция 2Al +6HOH ® 2Al(OH)3Ї + 3H3 Бұл реакция туралы айтады өте жоғары химиялық белсенділігі таза алюминийден жасалған. Қалады керемет ыдыс-аяқ алюминийден емес ериді тікелей бізде алдында біз наливаем оған су. Құпиясы осындай мінез-құлық алюминий қарапайым — ол өте белсенді, дәл осы қабілеті аса қарқынды окисляться тұрақты жабылған тығыз окисной пленкамен Al2O3 ол кедергі оны ары қарай тотықтандыру. Енжарлық, алюминий оксиді соншалықты үлкен, бұл жабылған атындағы алюминий дерлік жауап бермейді қойылтылған және разбавленной азот қышқылы (HNO3), еңбегімен өзара іс-қимыл жасайды концентрацияланған және разбавленной күкірт қышқылымен (H2SO4) ериді ортофосфор қышқылы (H3PO4). Алайда, тіпті қарапайым температурада, жауап хлормен (Cl2 ) және бромом (Br2) ал қыздырғанда отырып, фтор (F2 ) , йодпен (I2 ) , күкірт (S ) , көміртегімен (С ) , азот (N2 ) , ерітінділерде ериді сілтілер. Алюминий оксиді пайдаланады алу үшін кейбір маркалы цемент үшін бетті өңдеу, өйткені ол ие, жоғары қаттылығы (түрі оксиді — корунд). Алюминий оксиді (глинозем) бар бірнеше кристалдық өндірілмеді олардың тұрақты a-нысаны мен g-нысаны. Бірақ тіпті бір ғана нысаны a-Al2O3 табиғаттағы өте жүзді — рубин және сапфир, лейкосапфир және т. б. — барлық бұл түрлері минералды корунд. g-Нысаны астам химиялық белсенді, өмір сүре алады және аморфном жай-күйі бірақ 900 °С необратимо ауысады a-нысаны. Балқу температурасы алюминий оксиді 2053 °С (қайнау мүлде көп 3000 °С ). Салыстыру үшін — балқу температурасы ең алюминий 660,4 °С. Сондықтан да пайда болған қиындықтар өндірумен алюминий қарамастан, оның кеңінен тарату. Алюминий оксиді Al2O3 алады немесе жағып жіберіледі алюминий арқылы үрлеудің ұнтақ алюминий жанарғының жалын, 4Al + 3O2 ® 2Al2O3 не превращением схемасы бойынша HCl немесе H2SO4 NaOH немесе KOH t °С Al —-> тұз —-> Al(OH)3 —-> Al2O3 Таза алюминий өндіріледі электролиз әдісімен ерітінді-глинозем балқытылған криолите (6-8% Al2O3 және 94-92% Na3AlF6) немесе электролизімен AlCl3. Алюминий гидрооксиді Al(OH)3 үшін пайдаланылады бояу маталар үшін дайындау керамика және бейтараптайтын агент. Тәжірибеде өте кеңінен қолдану алды деп аталатын термит — қоспасы темір оксиді Fe3O4 алюминиймен. Кезінде өртеген осы қоспаның арқылы магний таспа жүреді қарқынды реакция болады бай бөлумен жылу. 8Al + 3Fe3O4 ® 4Al2O3 + 9Fe Осы процесс кезінде пайдаланады дәнекерлеу. Кейде алу үшін кейбір таза металдар бос күйінде. Бар сондай-ақ өзге де пайдалану осы реакциялар — егер назар біріктіру темірдің дейін реакция және оның жағдайы кейін реакция болады атап өту басталғанға дейін реакция бұл темір оксиді — ал — тат кейін реакция — таза қалпына келтірілген темір. Бұл әсер үшін пайдаланылады химиялық қорғау және жою тот. Сондықтан алюминий өте кеңінен қолданылады техникасы ғана емес, қалай негізі жеңіл қорытпалардан жасалған, бірақ раскислитель болаттан, қалпына келтіру үшін металл оксидтері (алюмотермия — мысалды қараңыз жоғары), электр техникасы. Алюминий техникада, сондай-ақ үшін пайдаланылады қанықтыру бетінен болат және шойын бұйымдарды қорғау мақсатында осы бұйымдарды тоттанудан — бұл процесс деп аталады алитирование. Жұқа алюминий фольга ретінде қолданылады орауыш материал азық-түлік (мысалы, шоколад), жуан — дайындау үшін банкалар үшін сусындар. Алюминий қорытпалары ие тығыздығы аз (2,5 — 3,0 г/см3) ұштастыра жеткілікті жақсы механикалық қасиеттері қанағаттанарлық тотығуға тұрақтылығы. Өзінің прочностным сипаттамалары және тозуға төзімділігін олар жағынан болатқа, кейбір олар сондай-ақ бар жақсы пісірілетін металдардан, бірақ олардың көпшілігі ие сипаттамалары, превосходящими таза алюминий. Бұл әуе конструкциялар орындалды алюминий балқымалардан жасалған Ерекше бөлінеді алюминий қорытпалары жоғары пластичностью, құрамында 2,8% — ға дейін Mg және 2,5% — ға дейін Mn — олар ие қарағанда үлкен, таза алюминий беріктігі, оңай ұйымына берілу вытяжке, жақын коррозиялық төзімділігі алюминий. Дуралюмины — француз сөздер dur — қатты, қиын және aluminium — қатты алюминий. Дуралюмины — негізіндегі қорытпалар, алюминий, құрамында: 1,4-13% Cu, 0,4-2,8% Mg , 0,2-1,0% Mn , кейде 0,5-6,0% Si , 5-7% Zn , 0,8-1,8% Fe , 0,02-0,35% Ti және т. б. Дуралюмины — ең берік және аз коррозиялық-тұрақты бірі алюминий қорытпалар. Бейім межкристаллической коррозия. Қорғау үшін табақ дуралюминия тоттанудан оның беті таза плакируют алюминиймен. Олар ие емес, жақсы пісірілетін металдардан, бірақ өзінің қалған сипаттамалар қолданылады барлық жерде қажет беріктігі және жеңілдігі. Ең көп қолдануды тапты авиастроении дайындау үшін кейбір бөлшектерді турбореактивтік қозғалтқыштар. Магналии — қазақстанда да үлкен олардың құрамындағы магний (Mg), қорытпалар алюминий негізіндегі, құрамында: 5-13% Mg , 0,2-1,6% Mn , кейде 3,5-4,5% Zn , 1,75-2,25% Ni , 0,15% — ға дейін Be , дейін 0,2% Ti , дейін 0,2% Zr және т. б. Алюминий құбырлар Магналии ерекшеленеді жоғары беріктігі мен тұрақтылығы коррозия тұщы және тіпті теңіз суда. Магналии, сондай-ақ жақсы төзімді әсеріне азот қышқылы HNO3 , разбавленной күкірт қышқылы H2SO4 , ортофосфор қышқылы H3PO4 , сондай-ақ орталарда, құрамында SO2 . Ретінде қолданылады конструкционный материал : авиастроении; судостроении; машина жасауда (дәнекерленген бактар, тойтармалар, бензопроводы, май); арматураны дайындау үшін құрылыс құрылыстар; бөлшектерді дайындау үшін тоңазытқыш қондырғылары; дайындау үшін сәндік, тұрмыстық заттар және т. б. Ұстау кезінде Mg жоғары 6% магналии бейім межкристаллической коррозия. — Өрісі төмен литейными қасиеттері қарағанда, силумины. Силумины — негізіндегі қорытпалар алюминий үлкен көлемде кремний (Si). Құрамына силуминов кіреді: 3-26 шешімімен% Si , 1-4% Cu , 0,2-1,3% Mg , 0,2-0,9% Mn , кейде 2-4% Zn , 0,8-2% Ni , 0,1-0,4% Cr , 0,05-0,3% Ti және т. б. Кезінде өзінің салыстырмалы аласа беріктік сипаттамалары силумины ие, ең үздік барлық қорытпасының литейными қасиеттері бар. Олар жиі пайдаланылады, онда дайындалуы қажет жұқа қабырғалы немесе күрделі нысан бойынша бөлшектер. Бойынша коррозиялық тұрақтылығын алады аралық арасындағы ереже дуралюминами және магналиями. Тауып, өзінің негізгі қолданылуы: авиастроении; вагоностроении; машина жасау және құрылыс, ауыл шаруашылығы машиналары үшін дайындау картеров, бөлшектер, дөңгелектер, корпус бөлшектері мен аспаптар. МАҢҚА — қорытпалар тұратын Al және 20-22% Al2O3 . Алады спеканием қышқылдандырылған алюминий ұнтақ. Кейін жентектеу бөлшектер Al2O3 рөл атқарады упрочнителя. Беріктігі осы қосылыстар бөлме температурасында төмен дуралюминов және магналиев, бірақ температурада асатын 200 °С олардан асып түседі. Бұл ретте, МАҢҚА ие жоғары тұрақтылықпен тотығуға, сондықтан олар аздап жерлерде ауа температурасы асып кетсе 400 °С . Бейтараптайтын агент қажет бейтараптандыру үшін тұз қышқылы HCl асқазан-ішек аурулары. Плакирование — француз plaquer — демалыссыз) жағу әдісі ыстық илектеу немесе престеу бетіне металл парақ жұқа қабатын басқа металды немесе қорытпаны.