Al2O3 применение – Химия. Оксид алюминия 1Состав 2тип и класс вещества 3физические свойства 4 химические свойства

Реферат al2o3

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

• 1 Свойства
• 2 Получение
• 3 Применение
Примечания

Введение

Оксид алюминия Al₂O₃ — в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

1. Свойства

Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.

• химические свойства — амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей.
• t_пл 2044 °C.
• Является полупроводником n-типа, но несмотря на это используется в качестве диэлектриков в алюминиевых электролитических конденсаторах.
• Диэлектрическая проницаемость 9,5 — 10.
• Электрическая прочность 10 кВ/мм.

2. Получение

Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Чистый оксид алюминия может находиться в нескольких кристаллических формах: α-Al₂O₃ (корунд), γ-Al₂O₃, δ-Al₂O₃, θ-Al₂O₃, χ-Al₂O₃ и др.

3. Применение

Средние цены на глинозем металлургического сорта в 2007 году — $370/тонна /по материалам infogeo.ru/metalls

Оксид алюминия (α-Al₂O₃), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α-оксид алюминия любой окраски кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал.

Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.

γ-модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).

Примечания

1. Mallinckrodt Baker, MSDS Aluminum Oxide: Material Safety Data Sheet (A28440) — www.jtbaker.com/msds/englishhtml/a2844.htm.

wreferat.baza-referat.ru

«оксид алюминия»

Государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 325

Фрунзенского района Санкт-Петербурга

РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ

«ОКСИД АЛЮМИНИЯ»

Работу выполнила ученица 9 «А»

Ершова Мария

Научный руководитель:

Рогова Е. В.

Научный консультант:

Головко Н. В.

Санкт-Петербург

2011г.

Содержание

1. 
   Введение……………………………………………………….3
   
2. 
   Содержание в природе………………………………………..4
   
3. 
   Драгоценные камни и их образование……………………….6
   
   0. 
      Корунд..………………………………………………….……..6
      
   1. 
      Сапфиры………………………………………………………..7
      
   2. 
      Рубины…………………………………………………….……8
      
4. 
   Физические свойства……………………………………….…..9
   
5. 
   Химические свойства ………………………………………………10
   
6. 
   Применение……………………..………………………..…..12
   
   0. 
      Получение алюминия…………………………………….…..12
      
   1. 
      Использование физических свойств Al₂O₃……………………15
      
7. 
   Заключение……………………………………………….…….17
   
8. 
   Информационные источники…………………………..……..18
   

Введение

Драгоценности – это символ особого статуса, они украшают короны королей, как наглядное напоминание богатства и процветания того, кто их носит, а также и тех, кто это видит.

Знахари и целители приписывают некоторым драгоценным камням магическую силу. Легенды о знаменитых камнях, о счастье и бедах, которые они принесли своим владельцам, завораживают наше воображение.

Драгоценные камни – это именно сокровища. Их уникальные свойства ценились во все времена и по всему миру. Ценятся они, и по сей день. Возможно, внимание того, кто впервые поднял драгоценный камень, привлекла его яркая окраска или кристаллическая форма, а может быть, и цвет породы, в которую он был заключен.

Разнообразие цветов корунда зачаровывает и привлекает большинство людей, в особенности дам.

Чистый корунд бесцветен. Однако корунды используют не только, как драгоценность, есть еще множество применений этого минерала. А точнее то, из чего он состоит.

Цель работы: проанализировать свойства оксида алюминия и его применение в промышленности и в быту.

Задачи:

1. 
   Проанализировать литературу по теме «Оксид алюминия»
   
2. 
   Изучить исторический аспект явления вещества.
   
3. 
   Изучить применение оксида алюминия.
   
4. 
   Сделать выводы данной теме.
   

Содержание в природе

По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на его долю приходится около 8,8% массы земной коры. Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых! Алюминий входит в огромное число минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Соединения алюминия содержат граниты, базальты, глины, полевые шпаты и др. Всего же известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий; большинство из них – алюмосиликаты, из которых и образована в основном земная кора.

Соединения алюминия были известны человеку с древних времён. Одними из них являлись вяжущие вещества, к которым относятся алюмо-калиевые квасцы КAl(SO₄)₂. Они находили широкое применение. Использовались в качестве протравы и как средство, останавливающее кровь. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей. Известен интересный исторический факт. Архелай, полководец из Рима, во время войны с персами приказал намазать башни, которые служили в качестве оборонительных сооружений, квасцами. Персам так и не удалось сжечь их.

При выветривании алюмосиликатов образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. Химический состав глин колеблется в широких пределах, и входящие в состав глин оксиды по разному влияют на процесс получения конечные свойства керамики. Оксид алюминия (глинозем – А1₂0₃) при повышенном его количестве в глине приводит к увеличению температуры обжига и интервала спекания. А изделия с низким содержанием глинозема обладают невысокой прочностью. Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречаются и белая глина – каолин, которую применяют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий.

Глинозём, Аl₂О_з — белое кристаллическое веществово, нерастворимое в воде, t_пл =2050^оС. Встречается в природе в виде минералов — корунда (бесцветный), рубина (красный), сапфира (синий). О корунде мы будем говорить в следующей главе.

Важнейший минерал алюминия – боксит, Al₂O₃·xH₂O. Крупнейшие месторождения боксита находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и на Ямайке; промышленная добыча ведется и в других странах. Боксит (фр. bauxite) (по названию местности Baux на юге Франции) — алюминиевая руда, сырьё для получения глинозёма и глинозёмосодержащих огнеупоров. Содержание глинозёма в промышленных бокситах колеблется от 40 % до 60 % и выше. Используется также в качестве флюса в чёрной металлургии.

Но вот парадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождения бокситов — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки. В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленное значение имеют также алуниты и нефелины.

(Алунит, квасцовый камень (фр. alunite — квасцы) — минерал состава K₂SO₄*Al₂(SO₄)₃*4Al(OH)₃ или KAl₃(SO₄)₂(OH)₆. Цвет белый, серый.

Нефелин (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na,K)AlSiO₄.)

Образование драгоценных камней

Семейство корундов, к которому принадлежит рубин и сапфир, имеет очень простую химическую формулу — Al₂O₃: в молекуле корунда содержится два атома алюминия и три атома кислорода.

Чистый корунд — бесцветное вещество, но в природе редко образуются идеальные драгоценные камни, и обычно корунд бывает окрашен. Хром и ванадий – это те самые акцессорные элементы, которые придают рубину характерный для него красный цвет; синий сапфир обязан своим цветом железу и титану, а зеленый, желтый и розовый сапфиры – другим сочетаниям элементов-спутников.

Корунд

Название «корунд» происходит от древних названий этого минерала: от тамильского kurundam и kurund на хинди.

Древние греки добывали корунд на острове Наксос в Эгейском море, и в наше время Наксос остается основным поставщиком абразивного наждака, используемого в промышленности в виде порошка, в быту мы встречаемся с ним в виде пилок для ногтей.

Чистый корунд бесцветен, сегодня он используется, как декоративный камень, в производстве часов, и как абразивный материал.

Месторождение корунда есть во многих странах мира.

Сапфиры

В быту слово «сапфир» ассоциируется исключительно с синими камнями. Традиционные цвета сапфиров – от бледно-голубого до глубокого синего (индиго). Сапфиры других цветов обычно называют «фантазийными апфирами», и среди них встречаются черные, фиолетовые, зеленые, темно-серые, желтые, оранжевые и белые. Сапфиры, как драгоценные камни получили признание еще в VIII веке до н.э. Правители древней Персии полагали, что небо голубое потому, что в нем отражаются сапфиры. Разными оттенками сапфиры обязаны примесям железа и титана, причем встречаются полосатые и пятнистые камни. Включения, присутствующие в сапфирах отражают свет, в результате чего возникает эффект, получивший название «шелк». Самая прозрачная и бесцветная разновидность сапфира называется лейкосапфир.

Обычно сапфиры находят в виде кристаллов, имеющих таблитчатую пирамидальную или ромбоэдрическую форму, а также форму бочонка. Для сапфиров характерно повторяющееся двойникование. Всем сапфирам присущ плеохроизм: стоит камень повернуть, как его цвет меняется.

Звездчатыми называют такие камни, в которых несколько включений рутила, похожих на тонкие иглы, так отражают свет, что возникает мерцающая шестиконечная звезда. Этот эффект называется астеризмом.

Самые ценные сапфиры добываются в Кашмире. Эти сапфиры обладают богатым бархатным блеском.

С 1902 года стали выпускать синтетические сапфиры, полученные из расплава оксида алюминия с добавлением титана.

Сапфир-падпарадша

Падпарадша – чрезвычайно редкая разновидность сапфира нежного розовато-оранжевого цвета, что объясняется наличием небольших количеств хрома, железа и ванадия. Название происходит от сингальского padmaragaya, что значит «цвет лотоса».

Самый дорогой камень из всех сапфиров. Добывают его в Шри-Ланка.

Рубины

Рубины – чрезвычайно редкие драгоценные камни. Известны рубины разных оттенков красного цвета – от розоватого до коричневато-красного. Интенсивность красного цвета зависит от количества хрома, усиливающего цвет. Коричневатый оттенок рубина свидетельствует о присутствии в них железа. Название происходит от латинского слова ruber , что значит «красный».

Рубины упоминаются еще в Библии. В Шри-Ланке их добычей занимаются более двух с половиной тысяч лет, а в Бирме с VI века.

Рубины встречаются в кристаллической известняке вместе со слюдой графитом, пирротитом и т. д.

Рубин- твердый камень, но двойниковые кристаллы ломаются довольно легко .

В 1902 году французский химик Огюст Вернейль разработал способ получения синтетических рубинов из оксида алюминия и красящего вещества.

Физические свойства

O=Al-O-Al=O

Оксид алюминия Al₂O₃ – белый тугоплавкий порошок, температура плавления 2044°С, температура кипения 3530°С, плотность 4 г/см3, по твердости близок к алмазу. Известно несколько кристаллических форм оксида алюминия, до 2044°С стабильна кристаллическая модификация α-Al₂O₃ – корунд.

Его кристаллическая структура представляет собой двухслойную плотнейшую шаровую упаковку из ионов кислорода, в октаэдрических пустотах которой размещены ионы алюминия, решетка ромбоэдрическая.

Химические свойства Al₂O₃

На воздухе алюминий покрывается тончайшей, но очень плотной плёнкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. В связи с этим поверхность его обычно имеет не блестящий, а матовый вид.

Образующаяся на поверхности алюминия в атмосферных условиях плёнка оксида имеет обычно толщину менее 1 нм, но очень прочно связана с металлом. Искусственно получаемые действием окислителей плёнки значительно толще. Хорошая защитная плёнка может быть получена, например, погружением алюминия в раствор, содержащий 20 % Na₂SO₄ и 10 % HNO₃. С помощью подобранных наполнителей таким плёнкам можно придавать различную окраску.

Напротив, после контакта алюминия с раствором HgCl₂ плёнка эта становится столь рыхлой, что уже не защищает металл от дальнейшего окисления. В результате он быстро обрастает “бородой” из водного оксида (Al₂O₃·xH₂O) и постепенно окисляется нацело. Получившийся водный оксид, и сам по себе и после обезвоживания нагреванием, обладает высокой сорбционной активностью.

При нагревании стойкость оксидной плёнки значительно снижается. Особо следует отметить возможность заметной растворимости алюминия при кипячении его с разбавленными растворами некоторых органических кислот.

Лёгкость растворения алюминия в сильных щелочах обусловлена снятием с него защитной оксидной плёнки по схеме:

Al₂O₃ + 2КOH^— + 3 H₂O = 2К[Al(OH)₄].

Al₂O₃ + 2 OH^— + 3 H₂O = 2 Al(OH)₄^—

Так как в ряду напряжений Al стоит значительнее левее водорода, обнажение чистой поверхности металла тотчас сопровождается реакциями по схемам:

2Al + 6H⁺·(из воды) = 2Al⁺³ + 3H₂ и 2Al⁺³ + 8 OH^— = 2Al(OH)₄^—.

Равновесие первой из них всё время смещается вправо за счёт второй. Аналогично протекает растворение в щелочах и других активных металлов, гидроксиды которых амфотерны (Sn, Zn и т. п.).

Оксид алюминия представляет собой белую очень тугоплавкую и нерастворимую в воде массу. Природный Al₂O₃ (минерал корунд), а также получаемый искусственно и затем сильно прокаленный, отличается большой твёрдостью и нерастворимостью в кислотах.

Оксид алюминия — амфотерный оксид с преобладанием основных свойств; с водой не реагирует.

1. Реагирует с кислотами и растворами щелочей:

а. Как основной оксид:

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O

б. Как кислотный оксид:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

2) Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов:

Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ (алюминат натрия) + CO₂

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O

Al₂O₃+2KOH = 2KAlO₂ (метаалюминат K) + H₂O

Сплавляя Al₂O₃ со щелочами, получают высокомолекулярные метааоксоалюминаты.

В алюмосиликатах алюминий играет такую же роль, как кремний: оба эти элемента образуют смешанное соединение – алюминат-силикат.

Кристаллические модификации Al₂O₃ химически очень стойки, не взаимодействуют с водой и кислотами. В растворимое состояние оксид (сесквиоксид) алюминия можно перевести сплавлением со щелочами или K₂S₂O₇ по реакциям:

Al₂O₃ + 2 NaOH = H₂O­ + 2 NaAlO₂

Al₂O₃ + 3 K₂S₂O₇ = Al₂(SO₄)₃ + 3 K₂SO₄.

Применение Al₂O₃

1. Оксид алюминия — сырьё для получения алюминия; производится из алюминийсодержащих руд, преим. бокситов. Также алюминий получают из нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Первые попытки получить алюминий были сделаны только в середине XIX века. Попытка, предпринятая, датским учёным Х.К.Эрстедом увенчалась успехом. Для получения он использовал амальгированный калий в качестве восстановителя алюминия из оксида. Но что за металл был получен тогда выяснить так и не удалось. Через некоторое время, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием.

Многие годы труда немецкого ученого не прошли даром. За 20 лет он сумел приготовить гранулированный металл. Он оказался похожим на серебро, но был значительно легче его. Алюминий был очень дорогим металлом, и вплоть до начала XX века, его стоимость была выше стоимости золота. Поэтому многие-многие годы алюминий использовался как музейный экспонат.

Около 1807 г. Дэви попытался провести электролиз глинозема, получил металл, который был назван алюмиумом (Alumium) или алюминумом (Aluminum), что в переводе с латинского — квасцы.

Получение алюминия из глин интересовало не только ученых-химиков, но и промышленников. Алюминий очень тяжело было отделить от других веществ, это способствовало тому, что он был дороже золота. В 1886 году химиком Ч.М. Холлом был предложен способ, который позволил получать металл в больших количествах. Проводя исследования, он в расплаве криолита AlF₃•nNaF растворил оксид алюминия. Полученную смесь поместил в гранитный сосуд и пропустил через расплав постоянный электрический ток. Он был очень удивлен, когда через некоторое время на дне сосуда он обнаружил бляшки чистого алюминия. Этот способ и в настоящее время является основным для производства алюминия в промышленных масштабах. Полученный металл всем был хорош, кроме прочности, которая была необходима для промышленности. И эта проблема была решена. Немецкий химик Альфред Вильм сплавил алюминий с другими металлами: медью, марганцем и магнием. Получился сплав, который был значительно прочнее алюминия. В промышленных масштабах такой сплав был получен в немецком местечке Дюрене. Это произошло в 1911 году. Этот сплав был назван дюралюминием, в честь городка.

В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозема Al₂O₃ в расплавленном криолите Na₃AlF₆ . Процесс ведут при температурах около 1000 °С в специальных электрических печах. Электролиз Al₂O₃ можно представить следующей условной схемой. В растворе оксид диссоциирует на ионы

Al₂O₃ ↔Al³⁺+AlO^3-₃

На катоде разряжаются ионы Al³⁺: Al³⁺+3e^—=Al⁰

На аноде происходит процесс: 4AlO^3-₃ – 12e^—=2Al₂O₃+3O₂

На аноде выделяется кислород, а на катоде — жидкий алюминий. Последний собирается на дне печи, откуда его периодически и выпускают. Катодом служит корпус элекролизера, на котором выделяется жидкий алюминий. На графитовом аноде выделяется кислород, который окисляет графит до оксидов углерода. По мере сгорания анода его наращивают. Поскольку жидкий алюминий имеет более высокую плотность, чем расплав, он собирается на дне элекролизера.

Очистка алюминия от примесей трудна, поэтому необходимо, чтобы чисты были сами исходные материалы для его получения. Криолит обычно готовят искусственно путём совместного растворения Al(OН)₃ и соды в плавиковой кислоте по реакции:

3 Na₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ + 12 HF = 2 Na₃AlF₆ + 3 CO₂ + 9 H₂O.

Природные бокситы, в состав которых входит 50-60 % Al₂O₃ и ряд примесей (SiO₂, Fe₂O₃ и др), подвергаются предварительной химической переработке с целью выделения из них достаточно чистого сесквиоксида алюминия (содержащей не более 0,2 % SiO₂ и 0,04 % Fe₂O₃). Методы такой переработки сильно зависит от состава исходного боксита и довольно сложны.

Печь для выплавки алюминия состоит из железного ящика, внутренние стенки и дно которого выложены теплоизолирующим слоем из огнеупорных материалов и поверх него — толстой угольной обкладкой, служащей при электролизе катодом. В качестве анода применяется массивный угольный электрод. Процесс ведут при температуре около 960 °С, напряжении около 5 В и силе тока около 140 тыс. А. Выделяющийся кислород образует с углём анода CO и CO₂. Параллельно за счёт незначительного выделения фтора получаются небольшие количества CF₄. Вследствие сгорания анода его приходится постепенно опускать вниз. Боковые стенки печи (и большая часть поверхности жидкости) покрыты твёрдой коркой электролита, препятствующий их разъединению выделяющимися у анода газами и предохраняющий расплав от охлаждения. Во время работы печи в неё периодически добавляется Al₂O₃ (и немного криолита), а расплавленный металл удаляется.

Выплавка алюминия весьма энергоемка: тонна металла требует затраты около 10 тыс. кВт·ч электроэнергии. Первичная его очистка осуществляется продувкой хлора. Продажный металл содержит обычно 99,7 % алюминия. Наряду с другими примесями (главным образом Si и Fe) в нём имеются и следы галия.

Постоянный и все возрастающий спрос на алюминий в 1980-е годы уже не мог удовлетворить запасы бокситов. По прогнозам ученых, к середине XXI столетия бокситовый источник начнет иссякать. Необходимо срочно найти другие виды сырья. Впервые в мировой практике, столкнувшийся с этой же проблемой, именно в СССР стали получать глинозем ( окись алюминия- Al₂O₃) из алунита – белых или серовато-желтых квасцов ( гидросульфатов калия и алюминия, содержащих до 37 % Al₂O₃).

2. Высокая прочность связи Al—O—Al и плотная кристаллическая структура предопределяют высокую температуру плавления (порядка 2050°С), твердость и огнеупорность оксида алюминия. Так, корунд по твердости уступает лишь алмазу и применяется в качестве абразивного материала в виде корундовых кругов и наждака. В качестве огнеупорного материала широко используется также искусственно, получаемый, из бокситов сильно прокаленный Al₂O₃ , называемый алундом. Благодаря высокой твердости, искусственно получаемые монокристаллы корунда (в частности рубины) используют как опорные камни в точных механизмах. Искусственные рубины используют в качестве квантовых генераторов (лазеры).

Обычно загрязнённый оксидом железа природный корунд вследствие своей чрезвычайной твёрдости применяется для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т. п. В мелко раздробленном виде он под названием наждака служит для очистки металлических поверхностей и изготовления наждачной бумаги. Для тех же целей часто пользуются оксидом алюминия, получаемым сплавлением боксита (техническое название — алунд).

Чистый оксид алюминия (т. пл. 2050, т. кип. 3500 °С) непосредственно используется в производстве зубных цементов. Так, порошок одного из видов высококачественного зубного цемента получается сплавлением при 700-800 °С и последующим измельчением тщательно приготовленной смеси следующего состава: 28,4 % Al₂O₃,^{20,9-SiO₂, 19,7-Na₂SiF₆, 19,0-CaSiF₆, 3,9-CaCO₃, 4,1-H₃PO₄, 4,0-H₃AsO₄. Жидкость для замешивания такого цемента представляет собой крепкий раствор Al(H₂PO₄)₃.}

Изделия из оксида алюминия обладают очень высокой механической прочностью и сохраняют её до 1800 °С. Исключительно велика и их химическая стойкость. Вместе с тем они хорошо проводят тепло и переносят температурные колебания. Напылением расплавленного оксида алюминия может быть создано эффективное защитное покрытие на металлах.

Сплавление равных по массе количеств Al₂O₃ и SiO₂ с последующим выдуванием их расплава было получено стекловолокно (“файберфракс”), характеризующееся высокой термической устойчивостью и большой устойчивостью к химическим воздействиям. Оно не изменяет свои свойства до 1250°С, плавится лишь выше 1600°С и особенно пригодно для изготовления теплоизоляционных материалов.

На основе корунда был сконструирован сверхпрочный искусственный камень — “микролит”. Он состоит из очень мелких (порядка микронов) зёрен корунда с небольшой добавкой связывающего стеклообразного материала. Микролитовые резцы сохраняют свою чрезвычайную твёрдость до 1200 °С и допускают поэтому очень большую скорость металлообработки.

На кристалле рубина была впервые (1960 г.) реализована идея оптического квантового генератора (“лазера”) — устройства, создающего направленный пучок монохроматического (т. е. имеющего одну определенную длину волны) излучения в видимой области спектра или вблизи неё. Действие лазера (как и родственного ему “мазера”, генерирующего аналогичный пучок коротких радиоволн) основано на выделение энергии за счёт одновременно происходящего определённого снижения энергетического уровня множества одинаковых частиц.

Заключение

Область применения оксида алюминия очень широка, увлекательная история его открытия начинается еще с древних времен. Еще в древнем Риме люди стремились узнать об этом веществе, узнавая все больше и больше о его свойствах. И уже сейчас существуют новые нано-технологии, в которых оксид алюминия играет главную роль. Возможно, в будущем с помощью этого вещества, будет разработана новая техника, появится еще один, а может и несколько видов драгоценных камней, полученных так же, как и ныне существующие, искусственным путем.

Информационные источники

1. Энциклопедия. Геология.М., «Аванта+»1995,с.304,306,357.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.М., «Высшая школа»1998.с.430-432.

3. Олдершоу.К. Атлас драгоценных камней.

4. Комкова Е.Г. Группа химических астероидов.М., «Просвещение» 1984.с.404,405

5.Сайт: http://schoolchemistry.by.ru Оксид Алюминия.

6.Сайт: http://www.alhimikov.net Алюминий.

kzdocs.docdat.com

Применение Al2O3 — Фрунзенского района Санкт-Петербурга реферат по химии «оксид алюминия»

Подобный материал:

• Касаткина Лариса Сергеевна Санкт-Петербург 2008г пояснительная записка, 156.11kb.
• Сеферян Карина Оганесовна, учитель информатики Махаева Елена Павловна фио авторов:, 21kb.
• Отчёт Общества с ограниченной ответственностью «Жилкомсервис №1 Фрунзенского района», 356.89kb.
• Правительство санкт-петербурга постановление от 30 ноября 2005 г. N 1829 о мерах, 618.27kb.
• О ходе формирования местных бюджетов муниципальных образований, расположенных на территории, 100.19kb.
• Акт о результатах проведения внеплановой выездной проверки Комитета по труду и занятости, 229.89kb.
• Правительство санкт-петербурга администрация калининского района санкт-петербурга распоряжение, 123.97kb.
• Публичный доклад директора о работе Государственного специального (коррекционного, 489.75kb.
• Публичный доклад о состоянии и перспективах развития системы образования Приморского, 430.94kb.
• Публичный доклад гдоу д/с №38 комбинированного вида Василеостроского района Санкт-Петербурга,
  282.38kb.

Применение Al₂O₃

1. Оксид алюминия — сырьё для получения алюминия; производится из алюминийсодержащих руд, преим. бокситов. Также алюминий получают из нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Первые попытки получить алюминий были сделаны только в середине XIX века. Попытка, предпринятая, датским учёным Х.К.Эрстедом увенчалась успехом. Для получения он использовал амальгированный калий в качестве восстановителя алюминия из оксида. Но что за металл был получен тогда выяснить так и не удалось. Через некоторое время, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием.

Многие годы труда немецкого ученого не прошли даром. За 20 лет он сумел приготовить гранулированный металл. Он оказался похожим на серебро, но был значительно легче его. Алюминий был очень дорогим металлом, и вплоть до начала XX века, его стоимость была выше стоимости золота. Поэтому многие-многие годы алюминий использовался как музейный экспонат.

Около 1807 г. Дэви попытался провести электролиз глинозема, получил металл, который был назван алюмиумом (Alumium) или алюминумом (Aluminum), что в переводе с латинского — квасцы.

Получение алюминия из глин интересовало не только ученых-химиков, но и промышленников. Алюминий очень тяжело было отделить от других веществ, это способствовало тому, что он был дороже золота. В 1886 году химиком Ч.М. Холлом был предложен способ, который позволил получать металл в больших количествах. Проводя исследования, он в расплаве криолита AlF₃•nNaF растворил оксид алюминия. Полученную смесь поместил в гранитный сосуд и пропустил через расплав постоянный электрический ток. Он был очень удивлен, когда через некоторое время на дне сосуда он обнаружил бляшки чистого алюминия. Этот способ и в настоящее время является основным для производства алюминия в промышленных масштабах. Полученный металл всем был хорош, кроме прочности, которая была необходима для промышленности. И эта проблема была решена. Немецкий химик Альфред Вильм сплавил алюминий с другими металлами: медью, марганцем и магнием. Получился сплав, который был значительно прочнее алюминия. В промышленных масштабах такой сплав был получен в немецком местечке Дюрене. Это произошло в 1911 году. Этот сплав был назван дюралюминием, в честь городка.

В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозема Al₂O_{3в расплавленном криолите Na3AlF6 . Процесс ведут при температурах около 1000 °С в специальных электрических печах. Электролиз Al2O3 можно представить следующей условной схемой. В растворе оксид диссоциирует на ионы}

Al₂

O₃ ↔Al³⁺+AlO^3-₃

На катоде разряжаются ионы Al³⁺: Al³⁺+3e^—=Al⁰

На аноде происходит процесс: 4AlO^3-₃ – 12e^—=2Al₂O₃+3O₂

На аноде выделяется кислород, а на катоде — жидкий алюминий. Последний собирается на дне печи, откуда его периодически и выпускают. Катодом служит корпус элекролизера, на котором выделяется жидкий алюминий. На графитовом аноде выделяется кислород, который окисляет графит до оксидов углерода. По мере сгорания анода его наращивают. Поскольку жидкий алюминий имеет более высокую плотность, чем расплав, он собирается на дне элекролизера.

Очистка алюминия от примесей трудна, поэтому необходимо, чтобы чисты были сами исходные материалы для его получения. Криолит обычно готовят искусственно путём совместного растворения Al(OН)₃ и соды в плавиковой кислоте по реакции:

3 Na₂CO

3 + 2 Al(OH)₃ + 12 HF = 2 Na₃AlF₆ + 3 CO₂ + 9 H₂O.

Природные бокситы, в состав которых входит 50-60 % Al₂O_{3и ряд примесей (SiO2, Fe2O3 и др), подвергаются предварительной химической переработке с целью выделения из них достаточно чистого сесквиоксида алюминия (содержащей не более 0,2 % SiO2 и 0,04 % Fe2O3). Методы такой переработки сильно зависит от состава исходного боксита и довольно сложны.}

Печь для выплавки алюминия состоит из железного ящика, внутренние стенки и дно которого выложены теплоизолирующим слоем из огнеупорных материалов и поверх него — толстой угольной обкладкой, служащей при электролизе катодом. В качестве анода применяется массивный угольный электрод. Процесс ведут при температуре около 960 °С, напряжении около 5 В и силе тока около 140 тыс. А. Выделяющийся кислород образует с углём анода CO и CO

2. Параллельно за счёт незначительного выделения фтора получаются небольшие количества CF₄. Вследствие сгорания анода его приходится постепенно опускать вниз. Боковые стенки печи (и большая часть поверхности жидкости) покрыты твёрдой коркой электролита, препятствующий их разъединению выделяющимися у анода газами и предохраняющий расплав от охлаждения. Во время работы печи в неё периодически добавляется Al₂O₃ (и немного криолита), а расплавленный металл удаляется.

Выплавка алюминия весьма энергоемка: тонна металла требует затраты около 10 тыс. кВт·ч электроэнергии. Первичная его очистка осуществляется продувкой хлора. Продажный металл содержит обычно 99,7 % алюминия. Наряду с другими примесями (главным образом Si и Fe) в нём имеются и следы галия.

Постоянный и все возрастающий спрос на алюминий в 1980-е годы уже не мог удовлетворить запасы бокситов. По прогнозам ученых, к середине XXI столетия бокситовый источник начнет иссякать. Необходимо срочно найти другие виды сырья. Впервые в мировой практике, столкнувшийся с этой же проблемой, именно в СССР стали получать глинозем ( окись алюминия- Al

2O₃) из алунита – белых или серовато-желтых квасцов ( гидросульфатов калия и алюминия, содержащих до 37 % Al₂O₃).

2. Высокая прочность связи Al-O-Al и плотная кристаллическая структура предопределяют высокую температуру плавления (порядка 2050°С), твердость и огнеупорность оксида алюминия. Так, корунд по твердости уступает лишь алмазу и применяется в качестве абразивного материала в виде корундовых кругов и наждака. В качестве огнеупорного материала широко используется также искусственно, получаемый, из бокситов сильно прокаленный Al₂O_{3, называемый алундом. Благодаря высокой твердости, искусственно получаемые монокристаллы корунда (в частности рубины) используют как опорные камни в точных механизмах. Искусственные рубины используют в качестве квантовых генераторов (лазеры).}

Обычно загрязнённый оксидом железа природный корунд вследствие своей чрезвычайной твёрдости применяется для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т. п. В мелко раздробленном виде он под названием наждака служит для очистки металлических поверхностей и изготовления наждачной бумаги. Для тех же целей часто пользуются оксидом алюминия, получаемым сплавлением боксита (техническое название — алунд).

Чистый оксид алюминия (т. пл. 2050, т. кип. 3500 °С) непосредственно используется в производстве зубных цементов. Так, порошок одного из видов высококачественного зубного цемента получается сплавлением при 700-800 °С и последующим измельчением тщательно приготовленной смеси следующего состава: 28,4 % Al₂O₃,^{20,9-SiO₂, 19,7-Na₂SiF₆, 19,0-CaSiF₆, 3,9-CaCO₃, 4,1-H₃PO₄, 4,0-H₃AsO₄. Жидкость для замешивания такого цемента представляет собой крепкий раствор Al(H₂PO₄)₃.}

Изделия из оксида алюминия обладают очень высокой механической прочностью и сохраняют её до 1800 °С. Исключительно велика и их химическая стойкость. Вместе с тем они хорошо проводят тепло и переносят температурные колебания. Напылением расплавленного оксида алюминия может быть создано эффективное защитное покрытие на металлах.

Сплавление равных по массе количеств Al₂O₃ и SiO₂ с последующим выдуванием их расплава было получено стекловолокно (“файберфракс”), характеризующееся высокой термической устойчивостью и большой устойчивостью к химическим воздействиям. Оно не изменяет свои свойства до 1250°С, плавится лишь выше 1600°С и особенно пригодно для изготовления теплоизоляционных материалов.

На основе корунда был сконструирован сверхпрочный искусственный камень — “микролит”. Он состоит из очень мелких (порядка микронов) зёрен корунда с небольшой добавкой связывающего стеклообразного материала. Микролитовые резцы сохраняют свою чрезвычайную твёрдость до 1200 °С и допускают поэтому очень большую скорость металлообработки.

На кристалле рубина была впервые (1960 г.) реализована идея оптического квантового генератора (“лазера”) — устройства, создающего направленный пучок монохроматического (т. е. имеющего одну определенную длину волны) излучения в видимой области спектра или вблизи неё. Действие лазера (как и родственного ему “мазера”, генерирующего аналогичный пучок коротких радиоволн) основано на выделение энергии за счёт одновременно происходящего определённого снижения энергетического уровня множества одинаковых частиц.

Заключение

Область применения оксида алюминия очень широка, увлекательная история его открытия начинается еще с древних времен. Еще в древнем Риме люди стремились узнать об этом веществе, узнавая все больше и больше о его свойствах. И уже сейчас существуют новые нано-технологии, в которых оксид алюминия играет главную роль. Возможно, в будущем с помощью этого вещества, будет разработана новая техника, появится еще один, а может и несколько видов драгоценных камней, полученных так же, как и ныне существующие, искусственным путем.

Информационные источники

1. Энциклопедия. Геология.М., «Аванта+»1995,с.304,306,357.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.М., «Высшая школа»1998.с.430-432.

3. Олдершоу.К. Атлас драгоценных камней.

4. Комкова Е.Г. Группа химических астероидов.М., «Просвещение» 1984.с.404,405

5.Сайт: ссылка скрыта Оксид Алюминия.

6.Сайт: ссылка скрыта Алюминий.

geum.ru

6. Система Al2o3

Для технологии тугоплавких материалов большое значение имеет система глинозема Al₂O₃. Однако диаграмма ее не построена.

Свойства оксида алюминия и его модификаций изучены детально (табл. 1.2).

Вопрос полиморфизма Al₂O₃ сложен. Глинозем Al₂O₃ может образовывать много полиморфных форм. Кроме -, — и -Al₂O₃ различают -, -,-, -, — и -формы. Формы и можно получить при очень высоких температурах фактически из расплава оксида алюминия. Предполагают, что метастабильные низкотемпературные формы, которые получают обычно прокаливанием гидроксидов, стабилизируются водой. Большое поглощение воды даже расплавленным Al₂O₃ свидетельствует о том, что вода оказывает существенное влияние на образование различных форм Al₂O₃ при высоких температурах.

Таблица 1.2. Некоторые свойства модификаций Al₂O₃

Модификация	Плотность, кг/м310-3	Тпл, К	Коэффициент линейного расширения, х 107	Показатель преломления
-Al2O3 (тип шпинели, кубическая)	3,66	920	59	1,690
-Al2O3 (тетрагональная)	3,65	1300	–	–
-Al2O3 (моноклинная)	3,69	1470	79	–
-Al2O3 (гексагональная)	3,76	1270	–	–
-Al2O3 (гексагональная)	3,72	1370	–	–
-Al2O3 (корунд, гексагональная)	3,99	2316	57	1,765

Исходя из полученных в настоящее время данных, можно при­нять следующие представления о формах глинозема.

Имеется два ряда кристаллических структур А1₂О₃ на основе кубической и гексагональной укладки ионов кислорода. Ионы алюминия могут занимать как октаэдрические позиции (-, -, -, -формы), так и тетраэдрические (-,-формы). Наиболее стабильны кубическая -форма и гексагональная -форма с окта-эдрической координацией ионов алюминия.

При нагревании -формы со шпинельной структурой происхо­дит переход в тетрагональную структуру (-форма), а затем в моноклинную (-форма). Формы — и -Аl₂О₃ могут быть первич­ными при кристаллизации Аl₂О₃ из расплава. Формы — и _-Аl₂О₃ построены на основе гексагональной укладки ионов кислорода и образуются при термическом разложении гиббсита выше 920 °К. -форма тождественна -Аl₂О₃.

Диаспор при нагревании выше 920 °К переходит непосредст­венно в -Al₂O₃ (корунд).

Технический глинозем — это смесь -Al₂O₃ и других ее моди­фикаций.

Температуры превращения отдельных метастабильных форм оксида алюминия точно не установлены. Переходы Al₂O₃ ориенти­ровочно можно представить так:

1223К

NH₄Al(SO₄)₃

420К 800 – 1000К 1070К 1370К

Байерит -Al(OH)₃ Al₂O₃

Бемит -AlОOH 700К

Гиббсит -A(OH)₃ 920К 1070 – 1270К 1300К

_

720К

Диаспор -AlOОH

Байерит, гиббсит и диаспор – гидраты глинозема различного состава.

В природе -глинозем встречается в виде минералов корунда, рубина, сапфира. Окраска рубина и сапфира вызвана примесями хрома, титана и железа.

До 2000°К -Al₂O₃ никаких изменений не претерпевает. Струк­тура рубина не изменяется при давлении до 310⁴ МПа.

Твердость корунда по шкале Мооса равна 9. Микротвердость составляет 310⁴ МПа.

Технический глинозем служит сырьем для получения корундо­вых п высокоглиноземистых огнеупоров. Получают корунд прока­ливанием гидратов алюминия при 1000—1300 °С, а также плавле­нием природных пород, содержащих гидроксиды алюминия, в дуговых печах при 2100—2300 °С.

Плавленный глинозем называют электрокорундом. Как при­родный, так и синтетический корунд (электроплавленный и спек­шийся) устойчивы к действию расплавленных солей, щелочей, ме­таллов, шлаков. Кроме того, корунд обладает высокой твердостью. Поэтому он находит широкое применение в технике.

Природный корунд, загрязненный примесями (наждаки), и электрокорунд (алунд) используются как абразивный мате­риал.

Керамические резцы из микролита, представляющего собой мелкокристаллический спекшийся корунд, модифицированный до­бавками MgO, — эффективный режущий инструмент.

Корундовые высокоогнеупоры, состоящие преимущественно из -Al₂O₃, отличаются высокой огнеупорностью, химической устой­чивостью до высоких температур и являются хорошими диэлект­риками.

Тигли из корунда (корундизовые) широко используются в на­учно-исследовательской практике.

Корундовая техническая керамика содержит не менее 95% Al₂O₃. Основная кристаллическая фаза — корунд. Применяется как электроизоляционный и конструкционный материал. В зависимо­сти от технологических особенностей получения и содержания примесей корундовая керамика носит различное название: алюминооксид, корундиз, микролит, синоксоль, поликор, сапфирит и др. Она характеризуется высокими диэлектрическими и механи­ческими свойствами, химически устойчива. Механическая проч­ность сохраняется до очень высоких температур. Электрофизиче­ские свойства керамики легко регулируются добавками.

В настоящее время широко применяются монокристаллы ко­рунда. Они используются в точном приборостроении, часовой про­мышленности, квантовой электронике в качестве усилителей ра­диосигналов. квантовых стабилизаторов колебаний, лазеров.

studfiles.net

Реферат по химии «оксид алюминия»

Реферат по химии «оксид алюминия» — страница №1/1

Государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 325

Фрунзенского района Санкт-Петербурга

РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ

«ОКСИД АЛЮМИНИЯ»

Работу выполнила ученица 9 «А»

Ершова Мария

Научный руководитель:

Рогова Е. В.

Научный консультант:

Головко Н. В.

Санкт-Петербург

2011г.

Содержание

1. 
   Введение……………………………………………………….3
   
2. 
   Содержание в природе………………………………………..4
   
3. 
   Драгоценные камни и их образование……………………….6
   
   0. 
      Корунд..………………………………………………….……..6
      
   1. 
      Сапфиры………………………………………………………..7
      
   2. 
      Рубины…………………………………………………….……8
      
4. 
   Физические свойства……………………………………….…..9
   
5. 
   Химические свойства ………………………………………………10
   
6. 
   Применение……………………..………………………..…..12
   
   0. 
      Получение алюминия…………………………………….…..12
      
   1. 
      Использование физических свойств Al₂O₃……………………15
      
7. 
   Заключение……………………………………………….…….17
   
8. 
   Информационные источники…………………………..……..18
   

Введение

Драгоценности – это символ особого статуса, они украшают короны королей, как наглядное напоминание богатства и процветания того, кто их носит, а также и тех, кто это видит.

Знахари и целители приписывают некоторым драгоценным камням магическую силу. Легенды о знаменитых камнях, о счастье и бедах, которые они принесли своим владельцам, завораживают наше воображение.

Драгоценные камни – это именно сокровища. Их уникальные свойства ценились во все времена и по всему миру. Ценятся они, и по сей день. Возможно, внимание того, кто впервые поднял драгоценный камень, привлекла его яркая окраска или кристаллическая форма, а может быть, и цвет породы, в которую он был заключен.

Разнообразие цветов корунда зачаровывает и привлекает большинство людей, в особенности дам.

Чистый корунд бесцветен. Однако корунды используют не только, как драгоценность, есть еще множество применений этого минерала. А точнее то, из чего он состоит.

Цель работы: проанализировать свойства оксида алюминия и его применение в промышленности и в быту.

Задачи:

1. 
   Проанализировать литературу по теме «Оксид алюминия»
   
2. 
   Изучить исторический аспект явления вещества.
   
3. 
   Изучить применение оксида алюминия.
   
4. 
   Сделать выводы данной теме.
   

Содержание в природе

По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на его долю приходится около 8,8% массы земной коры. Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых! Алюминий входит в огромное число минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Соединения алюминия содержат граниты, базальты, глины, полевые шпаты и др. Всего же известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий; большинство из них – алюмосиликаты, из которых и образована в основном земная кора.

Соединения алюминия были известны человеку с древних времён. Одними из них являлись вяжущие вещества, к которым относятся алюмо-калиевые квасцы КAl(SO₄)₂. Они находили широкое применение. Использовались в качестве протравы и как средство, останавливающее кровь. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей. Известен интересный исторический факт. Архелай, полководец из Рима, во время войны с персами приказал намазать башни, которые служили в качестве оборонительных сооружений, квасцами. Персам так и не удалось сжечь их.

При выветривании алюмосиликатов образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. Химический состав глин колеблется в широких пределах, и входящие в состав глин оксиды по разному влияют на процесс получения конечные свойства керамики. Оксид алюминия (глинозем – А1₂0₃) при повышенном его количестве в глине приводит к увеличению температуры обжига и интервала спекания. А изделия с низким содержанием глинозема обладают невысокой прочностью. Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречаются и белая глина – каолин, которую применяют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий.

Глинозём, Аl₂О_з — белое кристаллическое веществово, нерастворимое в воде, t_пл =2050^оС. Встречается в природе в виде минералов — корунда (бесцветный), рубина (красный), сапфира (синий). О корунде мы будем говорить в следующей главе.

Важнейший минерал алюминия – боксит, Al₂O₃·xH₂O. Крупнейшие месторождения боксита находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и на Ямайке; промышленная добыча ведется и в других странах. Боксит (фр. bauxite) (по названию местности Baux на юге Франции) — алюминиевая руда, сырьё для получения глинозёма и глинозёмосодержащих огнеупоров. Содержание глинозёма в промышленных бокситах колеблется от 40 % до 60 % и выше. Используется также в качестве флюса в чёрной металлургии.

Но вот парадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождения бокситов — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки. В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленное значение имеют также алуниты и нефелины.

(Алунит, квасцовый камень (фр. alunite — квасцы) — минерал состава K₂SO₄*Al₂(SO₄)₃*4Al(OH)₃ или KAl₃(SO₄)₂(OH)₆. Цвет белый, серый.

Нефелин (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na,K)AlSiO₄.)

Образование драгоценных камней

Семейство корундов, к которому принадлежит рубин и сапфир, имеет очень простую химическую формулу — Al₂O₃: в молекуле корунда содержится два атома алюминия и три атома кислорода.

Чистый корунд — бесцветное вещество, но в природе редко образуются идеальные драгоценные камни, и обычно корунд бывает окрашен. Хром и ванадий – это те самые акцессорные элементы, которые придают рубину характерный для него красный цвет; синий сапфир обязан своим цветом железу и титану, а зеленый, желтый и розовый сапфиры – другим сочетаниям элементов-спутников.

Корунд

Название «корунд» происходит от древних названий этого минерала: от тамильского kurundam и kurund на хинди.

Древние греки добывали корунд на острове Наксос в Эгейском море, и в наше время Наксос остается основным поставщиком абразивного наждака, используемого в промышленности в виде порошка, в быту мы встречаемся с ним в виде пилок для ногтей.

Чистый корунд бесцветен, сегодня он используется, как декоративный камень, в производстве часов, и как абразивный материал.

Месторождение корунда есть во многих странах мира.

Сапфиры

В быту слово «сапфир» ассоциируется исключительно с синими камнями. Традиционные цвета сапфиров – от бледно-голубого до глубокого синего (индиго). Сапфиры других цветов обычно называют «фантазийными апфирами», и среди них встречаются черные, фиолетовые, зеленые, темно-серые, желтые, оранжевые и белые. Сапфиры, как драгоценные камни получили признание еще в VIII веке до н.э. Правители древней Персии полагали, что небо голубое потому, что в нем отражаются сапфиры. Разными оттенками сапфиры обязаны примесям железа и титана, причем встречаются полосатые и пятнистые камни. Включения, присутствующие в сапфирах отражают свет, в результате чего возникает эффект, получивший название «шелк». Самая прозрачная и бесцветная разновидность сапфира называется лейкосапфир.

Обычно сапфиры находят в виде кристаллов, имеющих таблитчатую пирамидальную или ромбоэдрическую форму, а также форму бочонка. Для сапфиров характерно повторяющееся двойникование. Всем сапфирам присущ плеохроизм: стоит камень повернуть, как его цвет меняется.

Звездчатыми называют такие камни, в которых несколько включений рутила, похожих на тонкие иглы, так отражают свет, что возникает мерцающая шестиконечная звезда. Этот эффект называется астеризмом.

Самые ценные сапфиры добываются в Кашмире. Эти сапфиры обладают богатым бархатным блеском.

С 1902 года стали выпускать синтетические сапфиры, полученные из расплава оксида алюминия с добавлением титана.

Сапфир-падпарадша

Падпарадша – чрезвычайно редкая разновидность сапфира нежного розовато-оранжевого цвета, что объясняется наличием небольших количеств хрома, железа и ванадия. Название происходит от сингальского padmaragaya, что значит «цвет лотоса».

Самый дорогой камень из всех сапфиров. Добывают его в Шри-Ланка.

Рубины

Рубины – чрезвычайно редкие драгоценные камни. Известны рубины разных оттенков красного цвета – от розоватого до коричневато-красного. Интенсивность красного цвета зависит от количества хрома, усиливающего цвет. Коричневатый оттенок рубина свидетельствует о присутствии в них железа. Название происходит от латинского слова ruber , что значит «красный».

Рубины упоминаются еще в Библии. В Шри-Ланке их добычей занимаются более двух с половиной тысяч лет, а в Бирме с VI века.

Рубины встречаются в кристаллической известняке вместе со слюдой графитом, пирротитом и т. д.

Рубин- твердый камень, но двойниковые кристаллы ломаются довольно легко .

В 1902 году французский химик Огюст Вернейль разработал способ получения синтетических рубинов из оксида алюминия и красящего вещества.

Физические свойства

O=Al-O-Al=O

Оксид алюминия Al₂O₃ – белый тугоплавкий порошок, температура плавления 2044°С, температура кипения 3530°С, плотность 4 г/см3, по твердости близок к алмазу. Известно несколько кристаллических форм оксида алюминия, до 2044°С стабильна кристаллическая модификация α-Al₂O₃ – корунд.

Его кристаллическая структура представляет собой двухслойную плотнейшую шаровую упаковку из ионов кислорода, в октаэдрических пустотах которой размещены ионы алюминия, решетка ромбоэдрическая.

Химические свойства Al₂O₃

На воздухе алюминий покрывается тончайшей, но очень плотной плёнкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. В связи с этим поверхность его обычно имеет не блестящий, а матовый вид.

Образующаяся на поверхности алюминия в атмосферных условиях плёнка оксида имеет обычно толщину менее 1 нм, но очень прочно связана с металлом. Искусственно получаемые действием окислителей плёнки значительно толще. Хорошая защитная плёнка может быть получена, например, погружением алюминия в раствор, содержащий 20 % Na₂SO₄ и 10 % HNO₃. С помощью подобранных наполнителей таким плёнкам можно придавать различную окраску.

Напротив, после контакта алюминия с раствором HgCl₂ плёнка эта становится столь рыхлой, что уже не защищает металл от дальнейшего окисления. В результате он быстро обрастает “бородой” из водного оксида (Al₂O₃·xH₂O) и постепенно окисляется нацело. Получившийся водный оксид, и сам по себе и после обезвоживания нагреванием, обладает высокой сорбционной активностью.

При нагревании стойкость оксидной плёнки значительно снижается. Особо следует отметить возможность заметной растворимости алюминия при кипячении его с разбавленными растворами некоторых органических кислот.

Лёгкость растворения алюминия в сильных щелочах обусловлена снятием с него защитной оксидной плёнки по схеме:

Al₂O₃ + 2КOH^— + 3 H₂O = 2К[Al(OH)₄].

Al₂O₃ + 2 OH^— + 3 H₂O = 2 Al(OH)₄^—

Так как в ряду напряжений Al стоит значительнее левее водорода, обнажение чистой поверхности металла тотчас сопровождается реакциями по схемам:

2Al + 6H⁺·(из воды) = 2Al⁺³ + 3H₂ и 2Al⁺³ + 8 OH^— = 2Al(OH)₄^—.

Равновесие первой из них всё время смещается вправо за счёт второй. Аналогично протекает растворение в щелочах и других активных металлов, гидроксиды которых амфотерны (Sn, Zn и т. п.).

Оксид алюминия представляет собой белую очень тугоплавкую и нерастворимую в воде массу. Природный Al₂O₃ (минерал корунд), а также получаемый искусственно и затем сильно прокаленный, отличается большой твёрдостью и нерастворимостью в кислотах.

Оксид алюминия — амфотерный оксид с преобладанием основных свойств; с водой не реагирует.

1. Реагирует с кислотами и растворами щелочей:

а. Как основной оксид:

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O

б. Как кислотный оксид:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

2) Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов:

Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ (алюминат натрия) + CO₂

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O

Al₂O₃+2KOH = 2KAlO₂ (метаалюминат K) + H₂O

Сплавляя Al₂O₃ со щелочами, получают высокомолекулярные метааоксоалюминаты.

В алюмосиликатах алюминий играет такую же роль, как кремний: оба эти элемента образуют смешанное соединение – алюминат-силикат.

Кристаллические модификации Al₂O₃ химически очень стойки, не взаимодействуют с водой и кислотами. В растворимое состояние оксид (сесквиоксид) алюминия можно перевести сплавлением со щелочами или K₂S₂O₇ по реакциям:

Al₂O₃ + 2 NaOH = H₂O­ + 2 NaAlO₂

Al₂O₃ + 3 K₂S₂O₇ = Al₂(SO₄)₃ + 3 K₂SO₄.

Применение Al₂O₃

1. Оксид алюминия — сырьё для получения алюминия; производится из алюминийсодержащих руд, преим. бокситов. Также алюминий получают из нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

Первые попытки получить алюминий были сделаны только в середине XIX века. Попытка, предпринятая, датским учёным Х.К.Эрстедом увенчалась успехом. Для получения он использовал амальгированный калий в качестве восстановителя алюминия из оксида. Но что за металл был получен тогда выяснить так и не удалось. Через некоторое время, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием.

Многие годы труда немецкого ученого не прошли даром. За 20 лет он сумел приготовить гранулированный металл. Он оказался похожим на серебро, но был значительно легче его. Алюминий был очень дорогим металлом, и вплоть до начала XX века, его стоимость была выше стоимости золота. Поэтому многие-многие годы алюминий использовался как музейный экспонат.

Около 1807 г. Дэви попытался провести электролиз глинозема, получил металл, который был назван алюмиумом (Alumium) или алюминумом (Aluminum), что в переводе с латинского — квасцы.

Получение алюминия из глин интересовало не только ученых-химиков, но и промышленников. Алюминий очень тяжело было отделить от других веществ, это способствовало тому, что он был дороже золота. В 1886 году химиком Ч.М. Холлом был предложен способ, который позволил получать металл в больших количествах. Проводя исследования, он в расплаве криолита AlF₃•nNaF растворил оксид алюминия. Полученную смесь поместил в гранитный сосуд и пропустил через расплав постоянный электрический ток. Он был очень удивлен, когда через некоторое время на дне сосуда он обнаружил бляшки чистого алюминия. Этот способ и в настоящее время является основным для производства алюминия в промышленных масштабах. Полученный металл всем был хорош, кроме прочности, которая была необходима для промышленности. И эта проблема была решена. Немецкий химик Альфред Вильм сплавил алюминий с другими металлами: медью, марганцем и магнием. Получился сплав, который был значительно прочнее алюминия. В промышленных масштабах такой сплав был получен в немецком местечке Дюрене. Это произошло в 1911 году. Этот сплав был назван дюралюминием, в честь городка.

В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозема Al₂O₃ в расплавленном криолите Na₃AlF₆ . Процесс ведут при температурах около 1000 °С в специальных электрических печах. Электролиз Al₂O₃ можно представить следующей условной схемой. В растворе оксид диссоциирует на ионы

Al₂O₃ ↔Al³⁺+AlO^3-₃

На катоде разряжаются ионы Al³⁺: Al³⁺+3e^—=Al⁰

На аноде происходит процесс: 4AlO^3-₃ – 12e^—=2Al₂O₃+3O₂

На аноде выделяется кислород, а на катоде — жидкий алюминий. Последний собирается на дне печи, откуда его периодически и выпускают. Катодом служит корпус элекролизера, на котором выделяется жидкий алюминий. На графитовом аноде выделяется кислород, который окисляет графит до оксидов углерода. По мере сгорания анода его наращивают. Поскольку жидкий алюминий имеет более высокую плотность, чем расплав, он собирается на дне элекролизера.

Очистка алюминия от примесей трудна, поэтому необходимо, чтобы чисты были сами исходные материалы для его получения. Криолит обычно готовят искусственно путём совместного растворения Al(OН)₃ и соды в плавиковой кислоте по реакции:

3 Na₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ + 12 HF = 2 Na₃AlF₆ + 3 CO₂ + 9 H₂O.

Природные бокситы, в состав которых входит 50-60 % Al₂O₃ и ряд примесей (SiO₂, Fe₂O₃ и др), подвергаются предварительной химической переработке с целью выделения из них достаточно чистого сесквиоксида алюминия (содержащей не более 0,2 % SiO₂ и 0,04 % Fe₂O₃). Методы такой переработки сильно зависит от состава исходного боксита и довольно сложны.

Печь для выплавки алюминия состоит из железного ящика, внутренние стенки и дно которого выложены теплоизолирующим слоем из огнеупорных материалов и поверх него — толстой угольной обкладкой, служащей при электролизе катодом. В качестве анода применяется массивный угольный электрод. Процесс ведут при температуре около 960 °С, напряжении около 5 В и силе тока около 140 тыс. А. Выделяющийся кислород образует с углём анода CO и CO₂. Параллельно за счёт незначительного выделения фтора получаются небольшие количества CF₄. Вследствие сгорания анода его приходится постепенно опускать вниз. Боковые стенки печи (и большая часть поверхности жидкости) покрыты твёрдой коркой электролита, препятствующий их разъединению выделяющимися у анода газами и предохраняющий расплав от охлаждения. Во время работы печи в неё периодически добавляется Al₂O₃ (и немного криолита), а расплавленный металл удаляется.

Выплавка алюминия весьма энергоемка: тонна металла требует затраты около 10 тыс. кВт·ч электроэнергии. Первичная его очистка осуществляется продувкой хлора. Продажный металл содержит обычно 99,7 % алюминия. Наряду с другими примесями (главным образом Si и Fe) в нём имеются и следы галия.
Постоянный и все возрастающий спрос на алюминий в 1980-е годы уже не мог удовлетворить запасы бокситов. По прогнозам ученых, к середине XXI столетия бокситовый источник начнет иссякать. Необходимо срочно найти другие виды сырья. Впервые в мировой практике, столкнувшийся с этой же проблемой, именно в СССР стали получать глинозем ( окись алюминия- Al₂O₃) из алунита – белых или серовато-желтых квасцов ( гидросульфатов калия и алюминия, содержащих до 37 % Al₂O₃).

2. Высокая прочность связи Al—O—Al и плотная кристаллическая структура предопределяют высокую температуру плавления (порядка 2050°С), твердость и огнеупорность оксида алюминия. Так, корунд по твердости уступает лишь алмазу и применяется в качестве абразивного материала в виде корундовых кругов и наждака. В качестве огнеупорного материала широко используется также искусственно, получаемый, из бокситов сильно прокаленный Al₂O₃ , называемый алундом. Благодаря высокой твердости, искусственно получаемые монокристаллы корунда (в частности рубины) используют как опорные камни в точных механизмах. Искусственные рубины используют в качестве квантовых генераторов (лазеры).

Обычно загрязнённый оксидом железа природный корунд вследствие своей чрезвычайной твёрдости применяется для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т. п. В мелко раздробленном виде он под названием наждака служит для очистки металлических поверхностей и изготовления наждачной бумаги. Для тех же целей часто пользуются оксидом алюминия, получаемым сплавлением боксита (техническое название — алунд).

Чистый оксид алюминия (т. пл. 2050, т. кип. 3500 °С) непосредственно используется в производстве зубных цементов. Так, порошок одного из видов высококачественного зубного цемента получается сплавлением при 700-800 °С и последующим измельчением тщательно приготовленной смеси следующего состава: 28,4 % Al₂O₃,^{20,9-SiO₂, 19,7-Na₂SiF₆, 19,0-CaSiF₆, 3,9-CaCO₃, 4,1-H₃PO₄, 4,0-H₃AsO₄. Жидкость для замешивания такого цемента представляет собой крепкий раствор Al(H₂PO₄)₃.}

Изделия из оксида алюминия обладают очень высокой механической прочностью и сохраняют её до 1800 °С. Исключительно велика и их химическая стойкость. Вместе с тем они хорошо проводят тепло и переносят температурные колебания. Напылением расплавленного оксида алюминия может быть создано эффективное защитное покрытие на металлах.

Сплавление равных по массе количеств Al₂O₃ и SiO₂ с последующим выдуванием их расплава было получено стекловолокно (“файберфракс”), характеризующееся высокой термической устойчивостью и большой устойчивостью к химическим воздействиям. Оно не изменяет свои свойства до 1250°С, плавится лишь выше 1600°С и особенно пригодно для изготовления теплоизоляционных материалов.

На основе корунда был сконструирован сверхпрочный искусственный камень — “микролит”. Он состоит из очень мелких (порядка микронов) зёрен корунда с небольшой добавкой связывающего стеклообразного материала. Микролитовые резцы сохраняют свою чрезвычайную твёрдость до 1200 °С и допускают поэтому очень большую скорость металлообработки.

На кристалле рубина была впервые (1960 г.) реализована идея оптического квантового генератора (“лазера”) — устройства, создающего направленный пучок монохроматического (т. е. имеющего одну определенную длину волны) излучения в видимой области спектра или вблизи неё. Действие лазера (как и родственного ему “мазера”, генерирующего аналогичный пучок коротких радиоволн) основано на выделение энергии за счёт одновременно происходящего определённого снижения энергетического уровня множества одинаковых частиц.

Заключение

Область применения оксида алюминия очень широка, увлекательная история его открытия начинается еще с древних времен. Еще в древнем Риме люди стремились узнать об этом веществе, узнавая все больше и больше о его свойствах. И уже сейчас существуют новые нано-технологии, в которых оксид алюминия играет главную роль. Возможно, в будущем с помощью этого вещества, будет разработана новая техника, появится еще один, а может и несколько видов драгоценных камней, полученных так же, как и ныне существующие, искусственным путем.

Информационные источники

1. Энциклопедия. Геология.М., «Аванта+»1995,с.304,306,357.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.М., «Высшая школа»1998.с.430-432.

3. Олдершоу.К. Атлас драгоценных камней.

4. Комкова Е.Г. Группа химических астероидов.М., «Просвещение» 1984.с.404,405

5.Сайт: http://schoolchemistry.by.ru Оксид Алюминия.

6.Сайт: http://www.alhimikov.net Алюминий.

korshu.ru

Соединения алюминия, их свойства и применение

Алюминий и его соединения

План.

1) Особенности строения атомов.

2) Особенности физических свойств

3) Особенности химических свойств

4) Нахождение в природе

5) Получение

6) Применение алюминия

7) Соединения алюминия, их свойства и применение.

 

Особенности строения атомов

Особенностью строения всех элементов третьей главной подгруппы является одинаковая электронная конфигурация внешнего электронного слоя ns²p¹. Поэтому высшая степень окисления для них будет +3. В этой подгруппе, как и в других, свойства первого элемента (бора) сильно отличаются от свойств других элементов. Остальные элементы относятся к металлам, имеют невысокую энергию ионизации и невысокую ЭО. Металлические свойства в подгруппе усиливаются. Мы будем рассматривать свойства только алюминия, как типичного представителя р-металлов.

Особенности физических свойств

Алюминий в свободном виде – серебристо-белый металл, очень легкий (2,7 г/см³), легкоплавкий (660 С⁰). Он обладает высокой тепло- и электропроводностью (уступает только меди, золоту и серебру). Алюминий хорошо поддается механической обработке, он ковкий и пластичный, его можно прокатывать в тонкую фольгу и проволоку. Это немагнитный материал.

Особенности химических свойств

Алюминий активный металл, а значит, он должен активно окисляться на воздухе и в воде. Но поверхность алюминия обычно покрыта очень тонкой и очень прочной пленкой оксида алюминия, которая и предохраняет его от взаимодействия с окружающей средой. Если эту пленку удалить (например, покрыть алюминий слоем ртути), алюминий будет активно взаимодействовать с водой:

Аl + H₂O → Al(OH)₃ + H₂

Окисление алюминия кислородом в виде мелких стружек, фольги или порошка проходит с выделением большого количества энергии (ослепительно белое пламя)

2Аl + 3/2O₂ → Al₂O₃ + 1676 кДж

Алюминий при н.у. может взаимодействовать с галогенами, а при нагревании с серой, фосфором, азотом, углеродом…

Алюминий легко растворяется в соляной кислоте любой концентрации, и в разбавленной серной. Концентрированная серная и азотная кислоты на холоду не действуют на алюминий. Происходит пассивация металла – образование тонкой защитной пленки из оксида. При нагревании алюминий в концентрированных кислотах- окислителях растворяется, но образуются не водород, а другие продукты восстановления.

Al + HCl → AlCl₃ + H₂

Al + H₂SO_4(конц) → Al₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Алюминий амфотерный металл, он растворяется не только в кислотах, но и в щелочах.

Al + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] + H₂

Итак, алюминий активный восстановитель, амфотерный металл. Но от воздействия окружающей среды его предохраняет прочная оксидная пленка.

Нахождение в природе

Алюминий – самый распространенный металл на Земле(8% по массе) Из-за высокого сродства к кислороду в свободном виде не встречается, он входит в состав глинозема (Al₂O₃), бокситов(Al₂O₃ ∙H₂O), нефелина (смесь силикатов и алюминатов щелочных металлов и аммония), криолита (Na₃[AlF₆]). Монокристаллы Al₂O₃ называют корундом, по твердости эти прозрачные кристаллы сравнимы с алмазом, примеси оксида хрома (III) превращают его в рубин, а примесь оксида железа (III) – в сапфир. Кроме того, алюминий входит в состав глин и полевых шпатов.

Роль алюминия в организме и применение в медицине.

Содержание алюминия в организме— 10^-5%, следовательно, это микроэлемент. Алюминий, в основном, содержится в сыворотке крови, лёгких, печени, почках; входит в структуру оболочек нервных клеток головного мозга. Он участвует в построении эпителиальной и соединительной тканей, в процессе регенерации костей, в обмене фосфора. Алюминий используется в медицине в виде сульфата алюминия и квасцов, которые обладает вяжущим, противовоспалительным, кровоостанавливающим и противомикробным действием; при малых концентрациях он повышает активность амилазы, при высоких – дезактивирует её. Порошок Al₂O₃ или гель используют как адсорбент.

Получение

Алюминий получают электролизомAl₂O₃ (бокситов, глинозема), растворенного в расплаве криолита. Криолит понижает температуру плавления смеси приблизительно до 1000 . Катодом является графитовое дно ванны электролизера, там собирается восстановленный расплавленный алюминий. Анод тоже из графита, на нем образу ется кислород, поэтому возможно окисление им графита, т.е. образование СО₂.

Применение алюминия

Металлический алюминий применяют в виде сплавов с медью (дюраль, алюминиевая бронза) и кремнием (силумин). Эти сплавы широко используют в электротехнике, машиностроении, приборостроении, пищево й промышленности (упаковочный материал, посуда). Используют также алюминиевые покрытия на металлах и неметаллах, при этом на алюминии создают тонкую пленку оксида. Используют для пиротехнических смесей (термитная сварка). Используют как наполнитель для краски (серебрин). Как активный металл алюминий используют в качестве восстановителя в металлургии (алюминотермия) для получения хрома, марганца.

Соединения алюминия, их свойства и применение

Al₂O₃— белый порошок или бесцветные кристаллы, очень тугоплавкий (2072 ), по твердости сравним с алмазом. Применяют термоустойчивую керамику (тигли, кирпичи…), искуственно полученные кристаллы корунда используют для производства шлифовальной бумаги (наждак), для изготовления деталей точных приборов (весы, часы). По химическим свойствам это амфотерный оксид.

Al₂O₃+ HCl → AlCl₃ + H₂O

Al₂O₃ + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] – в растворах

Al₂O₃ + NaOH → NaAlO₂ + H₂O – при сплавлении

Al(OH)₃— белое твердое вещество, нерастворимое в воде. Свежеполученный он выглядит как студень белого цвета. Получают его из солей:

AlCl₃+ NaOH →Al(OH)₃↓+ NaCl

Гидроксид алюминия имеет амфотерные свойства:

Al(OH)₃+ HCl → AlCl₃ + H₂O

Al(OH)₃+ NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄]

Эту последнюю реакцию используют как качественную, т.е. при действии щелочи на раствор, содержащий ионы алюминия выпадает белый студенистый осадок, который растворяется в избытке щелочи.

Соли алюминия в растворах подвергаются гидролизу, т.е. разлагаются водой. Особенно если это соли слабых кислот. Используют: хлорид алюминия – как катализатор в органическом синтезе; сульфат алюминия – для очистки воды при производстве бумаги; алюминиевые квасцы (КAl(SO₄)₂∙ 12H₂O) – в медицине и косметологии (см. выше), для дубления кожи, как протрава при крашении х/б тканей; для производства красителей (ультрамарин).

 

Упражнения.

Упр.№1 В двух пробирках находятся хлориды алюминия и магния. Как с помощью одного реактива определить в какой пробирке находится хлорид алюминия?

Упр.№2 Поясните, почему алюминий проявляет степень окисления равную +3?

Упр.№3 Как получить хлорид алюминия 4 разными способами? Запишите уравнения реакций.

Упр.№4 С помощью каких реакций можно осуществить превращение.Записать уравнения. Какие из них относятся к ОВР?

Al → Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → Al₂O₃→ Al

Упр.№5 Почему бытовые изделия из алюминия служат очень долго и не подвергаются коррозии?

Упр.№6 Почему алюминий широко используют в электротехнике?

Упр.№7 Почему сосед алюминия бор — неметалл, а у самого алюминия преобладают металлические свойства?

Упр.№8 Почему проволока из алюминия не горит, а фольга горит?

Упр.№9 Почему в алюминиевой кастрюле нельзя хранить борщ?

Упр.№10 Почему навигационное оборудование изготавливают из алюминия?

 

Тесты. Алюминий.

№	вопрос	А	Б	В	Г
	Самым распространенным металлом в земной коре является	титан	барий	железо	алюминий
	Алюминий получают в промышленности	алюминотермией	электролизом расплава оксида	электролизом раствора солей	восстановлением с помощью водорода
	Кристаллическая решетка алюминия	атомная	молекулярная	ионная	металлическая
	Какое соединение имеет амфотерные свойства	Гидроксид натрия	Гидроксид магния	Гидроксид алюминия	Гидроксид кальция
	У атомов этого металла на внешнем слое три электрона и во всех своих соединениях он проявляет степень окисления +3.	железо	магний	натрий	алюминий
	Напишите реакцию взаимодействия алюминия с кислородом. Коэффициент перед окислителем равен
	Гидроксид алюминия можно получить при взаимодействии	Al2O3 c NaOH	AlCl3 c NaOH	AlCl3 c Fe(OH)3	Al c водой
	Алюминий получают из	пирита	гематита	боксита	сильвинита
	алюминий	С водой не взаимодействует	В воде растворяется после удаления оксидной пленки	В воде растворяется при обычных условиях	Взаимодействует с водой в присутствии катализатора
	В реакции взаимодействия оксида алюминия с азотной кислотой сумма коэффициентов в уравнении равна
	В реакции взаимодействия алюминия с оксидом меди(П)	алюминий принимает три электрона	алюминий теряет три электрона	теряет один электрон	не меняет свою степень окисления
	Качественной реакцией на ион алюминия является реакция с	Гидроксидом натрия	Нитратом серебра	Хлоридом бария	индикатором
	Алюминий в организме	Входит в состав ферментов	Определяет осмотическое давление	Входит в состав костей	Входит в состав белка
	Алюминий	Очень легкий	Хорошо проводит ток	Хорошо проводит тепло	Все верно
	Алюминий получают	электролизом	Восстановлением с помощью водорода	Восстановлением с помощью кокса	При разложении известняка

 

 

 

stydopedia.ru

Оксид алюминия Википедия

Оксид алюминия
Общие
Сокращения	Корунд
Хим. формула	Al2O3
Физические свойства
Состояние	кристаллическое
Молярная масса	101,96 г/моль
Плотность	3,99 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	2044 °C
Т. кип.	2980[1] °C
Энтальпия образования	−1675,7 кДж/моль
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.[2]
Классификация
Рег. номер CAS	1344-28-1
PubChem	9989226
Рег. номер EINECS	215-691-6
SMILES	[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3]
InChI	1S/2Al.3O/q2*+3;3*-2PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N
RTECS	BD1200000
ChEBI	30187
ChemSpider	8164808
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Окси́д алюми́ния Al₂O₃ — бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространён как основная составляющая часть глинозёма^[3], нестехиометрической смеси оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Содержание

• 1 Свойства
  • 1.1 Плотность
  • 1.2 Основные модификации оксида алюминия
• 2 Получение
• 3 Применение
• 4 Литература
• 5 См. также
• 6 Ссылки
• 7 Примечания

ru-wiki.ru