Алюминий

Состоит из одного стабильного изогона Al. Давно известным соединением алюминия являются алюминиевые квасцы, которые от латинского названия alumin, уже в древности применялись при крашении тканей.

Впервые получил металлический алюминий датский учёный X. К. Эрстед в 1825.

Алюминий относится к числу наиболее распространённых в природе элементов. Его содержание в земной коре составляет 8,80% по весу.

Алюминий — серебристо-белый лёгкий металл:

• плот - 2,7 г/см2 при 20°,
• t°плавления - 660°,
• t°кипения - около 2200°,
• теплопроводность около 0,5 кал/см •сек •град,
• удельное электрическое сопротивление (при 0°) 0,0286 ом•мм2/м,
• прочность на разрыв литого алюминия около 7—9 кг/мм2,
• твёрдость по Бринеллю - 15 кг/мм2,
• весьма пластичен.

Отражательная способность всего на 15—25% меньше, чем у серебра, при этом зеркало из алюминия более стойко и не тускнеет.

На механические свойства - сильно влияютг примеси, а также механическая или термическая обработка Так, обработка давлением на холоде повышает сопротивление разрыву до 20 кг /мм. Введение в алюминий меди, цинка, магния в сочетании с термической обработкой дает высокопрочные алюминиевые сплавы.

При обычных условиях алюминий в соединениях 3-валентен. Имеет большее сродство к кислороду, образуя алюминия окись Al 2O3. При окислении на его поверхности образуется тонкая, но прочная плёнка окиси, которая и предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Соляная серная и разбавленная азотная кислоты растворяют алюминий с образованием соответствующих солей.

Едкие щелочи сильно действуют на алюминий, при этом выделяется водород и образуются алюминаты: 2NaOH+2Al+2H20=2NaAl02+3H2.

При нагревании алюминий непосредственно соединяется с галогенами, а при высокой температуре — с азотом, углеродом и серой.

Гидроокись Al(OH)2, обладает амфотерными свойствами. Все соли алюминия и в водных растворах сильно гидролизованы.

Современная промышленное производство алюминия основано на электролизе глинозёма Al203, растворённого в расплавленном криолите.

Главным сырьём, алюминиевой промышленности являются бокситы. Весьма перспективно использование и новых видов сырья, нефелинов и алунитов. Наряду с развитием и совершенствованием электролитического процесса, новой проблемой в металлургии является разработка прямого термического восстановления алюминия из природных алюмосиликатов.

Совокупность физических, химических и механических свойств, особенно малая плотность и большая теплопроводность, определяют его широкое применение в технике, гл. обр. в виде алюминиевых сплавов в машино- и моторостроении и других областях.

Большое количество алюминия расходуется на приготовление медных сплавов, которым алюминий придаёт специфические свойства - повышенную коррозионную стойкость.

В виде чистого металла алюминий применяется для защиты других металлов от атмосферной коррозии, для изготовления химической арматуры, электрических проводов и электроконденсаторов, отражательных зеркал в телескопах, посуды и др.

Большую роль алюминий играет в металлургии, где он используется в производстве стали в качестве раскислителя и легирующей присадки, в процессах получения некоторых металлов (кальция, бария, лития) методом алюминотермии.

В ящерной энергетике алюминий служит материалом для оболочек урановых стержней. Из солей алюминия наибольшее практическое значение имеют: хлорид AlСl3, применяемый как катализатор при органическом синтезе переработке нефти, сульфат Al2(S04)3•18Н20, служащий для очистки воды, и алюминиевые квасцы.

Препараты алюминия используются в медицине в качестве вяжущих, прижигающих и антисептических средств. По практическому применению алюминий занимает 2-е после железа место среди металлов.