Формула алюминиевой кислоты – Алюминий – общая характеристика элемента, химические свойства » HimEge.ru

Ортоалюминиевая кислота - Госстандарт

Алюмина'ты, соли алюминиевых кислот: ортоалюминиевой h4 AlO3 , метаалюминиевой HAlO2 и др. В природе наиболее распространены Алюминаты общей формулы R[Al2O4], где R — Mg, Са, Be, Zn и др. Среди них различают: 1) октаэдрические разновидности, т. н. шпинели — Mg[Al2 04] (благородная шпинель), Zn[Al2 O4 ] (ганитовая или цинковая шпинель) и др. и 2) ромбические разновидности — Be[Al2 O4] (хризоберилл) и др. (в формулах минералов атомы, составляющие структурную группу, обычно заключают в квадратные скобки).

Алюминаты щелочных металлов получают при взаимодействии Al или Al(OH)3 с едкими щелочами: Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2h3 O. Из них  алюминаты натрия NaAlO2, образующийся при щелочном процессе получения глинозёмаприменяют в текстильном производстве как протраву. Алюминаты щёлочноземельных металлов получают сплавлением их окислов с Al2 O3 ; из них алюминаты кальция CaAl2 O4 служит главной составной частью быстро твердеющего глинозёмистого цемента.

  Практическое значение приобрели Алюминаты редкоземельных элементов. Их получают совместным растворением окислов редкоземельных элементов R2 03 и Al(NO3 )3 в азотной кислоте, выпариванием полученного раствора до кристаллизации солей и прокаливанием последних при 1000—1100°С. Образование Алюминаты контролируется рентгеноструктурным, а также химическим фазовым анализом. Последний основан на различной растворимости исходных окислов и образуемого соединения (А., например, устойчивы в уксусной кислоте, в то время как окислы редкоземельных элементов хорошо растворяются в ней). Алюминаты редкоземельных элементов обладают большой химической стойкостью, зависящей от температур их предварительного обжига; в воде устойчивы при высоких температурах (до 350°С) под давлением. Наилучший растворитель Алюминаты редкоземельных элементов — соляная кислота. Алюминаты редкоземельных элементов отличаются высокой тугоплавкостью и характерной окраской. Их плотности составляют от 6500 до 7500 

кг /м3 .

 

СоединениеОкраска после обжига выше 1380°Сt пл °C
La AlO3кремовая2100
Pr AlO3жёлтая2088
Nd AlO3сиреневая1950
Sm AlO3кремовая2020
Eu AlO3розовая1940
Gd AlO3розовая1960
Dy AlO3розовая1880

Микротвёрдость сплавленных А. редкоземельных элементов 16—17 Гн/м2 (1600—1700 кгс/мм2 ) [микротвёрдость окислов редкоземельных элементов 4—4,7 Гн/м2(400—470 кгс/мм2 )].

himiya.gosstandart.info

Ортоалюминиевая кислота - Справочник химика 21

    Но при сплавлении со щелочами гидроксид алюминия образует соли метаалюминиевой или ортоалюминиевой кислот, например метаалюминат натрия  [c.315]

    В первом случае образовалась соль ортоалюминиевой кислоты h4AIO3, во втором — соль метаалюминиевой кислоты HAIO2. [c.15]

    Комплексные ионы, теряя воду, превращаются в анионы мета- и ортоалюминиевой кислот  [c.245]

    Учитывая, что элементы Ве и А1 образуют амфотерные гидроксиды, напишите хи.мические формулы следующих соединений а) нитрата бериллия, бериллиевой кислоты, бериллата калия б) гидроксида алюминия, нитрата алюминия, мета- и ортоалюминиевых кислот, метаалюмината натрия, ортоалюмината калия. 

[c.31]


    Следовательно, комплексные ионы, образуемые гидроокисью алюминия с избытком ОН"-ионов, представляют собой гидратированные анионы мета- и ортоалюминиевой кислоты  [c.245]

    Другими словами, А1(0Н)з, превращаясь при действии едких щелочей в анионы мета- и ортоалюминиевой кислоты, приобретает свойства кислоты [c.245]

    В зависимости от условий амфотерные электролиты могут проявлять свойства как оснований, так и-кислот. Поэтому формулы таких соединений можно записывать по типу оснований или кислот. Например, А1(0Н)з — основание алюминия, а h4AIO3 — ортоалюминиевая, или просто алюминиевая кислота. При отщеплении молекулы воды от молекулы ортоалюминиевой кислоты образуется метаалюми-ниевая кислота  [c.161]

    Традиционно амфотерные гидроксиды называют и как кислоты, и как основания. Так, Sn(0H)2 называют дигидроксидом олова (гидроксидом олова (И)) или оловя-нистой кислотой, АЮОН — гидроксидом оксоалюминия или метаалюминиевой кислотой, Н3АЮ3 — тригидрокси-дом алюминия или ортоалюминиевой кислотой. 

[c.19]

    Гидрат окиси алюминия А1(0Н)з имеет амфотерный характер (см. гл. IX, 1). Н3АЮ3—ортоалюминиевая кислота ее соли— ортоалюминаты (например, NaзA10g). При нагревании А1(0Н)з постепенно теряет воду, переходя в гидрат,, более бедный водой  [c.361]

    Амфотерные гидроокиси. Амфотерные гидроокиси одновременно проявляют свойства оснований и кислот. Поэтому их формулы можно написать двояко 2п( ОН)2 — гидроокись цинка и Н22п02 — цинковая кислота А1(ОН)з— гидроокись алюминия и Н3АЮ3 — ортоалюминиевая кислота и т. д. В водных растворах они образуют одновременно ионы водорода и ионы гидроксила  [c.21]

    Однако в большинстве случаев алюминаты являются солями не ортоалюминиевой кислоты Н3АЮ3, а метаалюминиевой кислоты HAlOg, образовавшейся путем отщепления молекулы воды от гидроокиси алюминия  [c.282]

    Растворимый в воде алюминат натрия ЫаАЮг является солью метаалюминиевой кислоты НАЮг, которая образуется в процессе реакции путем отщепления одной молекулы воды от ортоалюминиевой кислоты Н3АЮ3  

[c.236]


chem21.info

Метаалюминиевая кислота - Справочник химика 21

    Образовавшееся в результате этой реакции вещество является солью натрия и метаалюминиевой кислоты — метаалюминат натрия, в котором алюминий уже не является металлом. [c.313]

    Напишите формулы орто- и метаалюминиевой кислот. [c.262]

    А р + 2NaOH + ЗН О -> 2Na[Al(0H)J (За). Теперь становится понятным, почему алюминий не растворяется в воде, но растворяется в щелочи. Роль щелочи сводится к удалению защитной оксидной пленки с поверхности металла по реакциям (3), после чего становится возможным растворение алюминия в воде по реакции (2). Образующийся при этом амфотерный гидроксид алюминия реагирует далее с избытком щелочи с образованием той же самой соли метаалюминиевой кислоты  [c.312]


    Метаалюминиевая кислота 42 Метакриловая кислота 586 Металличность 87 Металлы 260, 272 сл. [c.705]

    Оксид алюминия амфотерен. При сплавлении его с твердыми щелочами получают соли метаалюминиевой кислоты НАЮг, например метаалюминат калия  [c.314]

    Гидроксид алюминия — типичный амфотерный гидроксид. С кислотами он образует соли, содержаш ие катион алюминия, со щелочами — алюминаты. При взаимодействии гидроксида алюминия с водными растворами щелочей или при растворении металлического алюминия в растворах щелочей образуются, как уже говорилось выше, гидроксоалюминаты, например, На[А1(0Н)4]. При сплавлении же оксида алюминия с соответствующими оксидами или гидроксидами получаются метаалюминаты — производные метаалюминиевой кислоты НАЮз, например  [c.402]

    В первом случае образовалась соль ортоалюминиевой кислоты h4AIO3, во втором — соль метаалюминиевой кислоты HAIO2. [c.15]

    Окись алюминия (метаалюминиевая кислота) в этих условиях не реагирует с соляной кислотой. [c.93]

    Сущность метода заключается в титровании алюминатного раствора соляной кислотой в присутствии индикатора ВАМИ (смесь спиртовых растворов диметилового желтого и метиленового голубого в соотношении 1 1). При этих условиях оттитровывается не только вся щелочь (каустическая и карбонатная), по и окись алюминия (или метаалюминиевая кислота), которая переходит в хлорид алюминия  

[c.94]

    А1 + 2ЫаОН + 10Н2О = 2Ыа[А1(ОН)4] -гНгО + ЗНг Сопоставление формул алюминатов, полученных разными способами, показывает, что все их можно рассматривать как соли метаалюминиевой кислоты с различным содержанием воды, приходящимся на моль алюмината  [c.145]

    Получающийся алюминат натрия NaAlOg представляет собой соль метаалюминиевой кислоты HAlOj. Последнюю рассматривают как продукт отщепления молекулы воды от орто-алюминиевой кислоты  [c.265]

    Алюминаты кальция предст ляют собой соли ортоалю-миниевой кислоты и метаалюминиевой кислоты, последняя содержит на одну молекулу воды меньше, чем молекула первой из этих кислот. Напишите ( юрмулы указанных кислот. [c.124]

    Соли алюминия, в которых он входит в состав аниона, называются алюминатами. Алюминаты, получаемые сплавлением окислов, например, АЬОз + ЫагО- 2NaA102 можно рассматривать как производные метаалюминиевой кислоты НА О2. [c.254]

    Последнему соответствует метаалюминиевая кислота НАЮа- Известны соли этой кислоты (м е т а а л ю м и н а т ы), например NaAlO.2 — метаалюминат натрия. Магниевая соль метаалюминиевой кислоты Mg(A102)2 встречается в природе в виде минерала шпинели. [c.425]

    При этой реакции, помимо водорода, образуется хорошо растворимый в воде алюминат натрия ЫаАЮг — соль слабой метаалюминиевой кислоты, существующей только в раст- [c.305]

    Традиционно амфотерные гидроксиды называют и как кислоты, и как основания. Так, Sn(0H)2 называют дигидроксидом олова (гидроксидом олова (И)) или оловя-нистой кислотой, АЮОН — гидроксидом оксоалюминия или метаалюминиевой кислотой, Н3АЮ3 — тригидрокси-дом алюминия или ортоалюминиевой кислотой. [c.19]

    Вещества расположены по алфавиту символов элементов, определяющих формулу устаревшей номенклатуры, т. е. вначале указаны соединения серебра (Ag), затем алюминия (А1), мышьяка (Аз), золота (Ли) и т. д. Наприлюр, устаревшие формулу и название НАЮг — метаалюминиевая кислота следует искать среди соединений алюминия, АиС1з-НС1 — хлорид золота — среди соединений золота. Прочерк в графе современная номенклатура означает, что такое вещество не получено (не существует). 

[c.296]

    Томас [148] и Тамеле [156] отдают предпочтение той точке зрения, согласно которой в прокаленном катализаторе присутствует кислотный комплекс типа НОАЮз, обладающий способностью диссоциировать с образованием протонов. Однако, согласно данным работы Облада, вещества, получающиеся после высокотемпературной обработки синтетических цеолитов, по характеру аналогичны смеси частиц у-окиси алюминия и двуокиси кремния с ионами кислорода, принадлежащими в точках соприкосновения этих частиц одновременно и окиси алюминия и двуокиси кремния. Эта структура отвечает ангидриду метаалюминиевой кислоты НАЮг, она не способна диссоциировать, давая протоны, а потому ее следует считать кислотой Льюиса, а не кислотой Бренстеда. Таким образом, активность катализатора объясняется существованием ионов алюминия в деформированной решетке, характеризующейся недостатком электронов (кислота Льюиса). Поэтому доноры элек- [c.370]

    Оксид алюминия амфотерен. При сплавлении его с едкими щелочами получаются соли метаалюминиевой кислоты HAlOj, например метаалюмннат калия  

[c.292]

    Однако в большинстве случаев алюминаты являются солями не ортоалюминиевой кислоты Н3АЮ3, а метаалюминиевой кислоты HAlOg, образовавшейся путем отщепления молекулы воды от гидроокиси алюминия  [c.282]

    Для простоты изложения будем принимать, что в щелочной среде образуется анион метаалюминиевой кислоты АЮ . Метаалюминат натрия как соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием, подвергается гидролизу АЮГ +2Н20ч= А1(0Н)з+0Н . На этом свойстве и основано использование его в качестве коагулянта. Минимальная растворимость гидроксида алюминия наблюдается в интервале значений pH 6,5—7,5. [c.126]

    Реагируя со щелочью, АЬОз ведет себя как кислотный оксид— получается соль метаалюминиевой кислоты НАЮг и вода  [c.88]

    Растворимый в воде алюминат натрия ЫаАЮг является солью метаалюминиевой кислоты НАЮг, которая образуется в процессе реакции путем отщепления одной молекулы воды от ортоалюминиевой кислоты Н3АЮ3  [c.236]


chem21.info

формула, реакции, свойства и применение :: SYL.ru

Алюминий – элемент третьего периода периодической таблицы Менделеева с атомным номером 13. По распространенности является первым среди металлов и третьим среди химических элементов земной коры (после кислорода и кремния). Давайте узнаем более детально, что такое алюминий и какими свойствами он обладает.

Общая характеристика

Итак, что такое алюминий? Прежде всего, это легкий парамагнитный металл бело-серебристого цвета, который очень податлив для обработки (литье, формовка, механическая обработка и прочее). Химическая формула алюминия известна всем из школьного курса химии – Al. Он обладает высокой электро- и теплопроводностью, а также устойчивостью к коррозионным процессам. Последнее свойство обуславливается способностью алюминия к быстрому образованию оксидных пленок, которые защищают его поверхность.

Историческая справка

Мировая общественность узнала, что такое алюминий, в 1825 году, благодаря датскому физику Гансу Эрстеду. Ученый провел взаимодействие амальгамы калия с хлоридом алюминия, с последующим извлечением ртути. Свое название химический элемент получил от латинского слова alumen, которое переводится как «квасцы».

До того как был открыт промышленный метод получения алюминия, данный металл ценился больше, чем золото. В 1889 году, желая почтить роскошным подарком Д.И. Менделеева, британцы вручили ему весы, сделанные из золота и алюминия.

Получение

Металл образует прочную связь с кислородом – оксид алюминия. По сравнению с другими известными металлами, его восстановление из руды более трудоемко. Причина тому кроется в высокой реакционной способности и высокой температуре плавления алюминия, а точнее его руд. Метод прямого восстановления углеродом не применяется, так как у этого металла восстановительная способность выше, нежели у углерода. Непрямое восстановление возможно. Оно предполагает получение промежуточного продукта Al4C3, подвергающегося при температуре порядка 2000°С разложению с образованием алюминия. Пока что это метод находится в разработке, но уже известно, что он будет требовать меньше энергозатрат, чем способ Холла - Эру.

Методика Холла - Эру, которая на сегодняшний день является самой широко используемой, была разработана в 1886 году параллельно двумя учеными – американцем Ч. Холлом и французом П. Эру. Ее суть заключается в растворении Al2O3 (оксида алюминия) в Na3AlF6 (расплав криолита) и последующем электролизе с применением анодных электродов (коксовых или графитовых). Так как этот метод является весьма затратным, он получил широкое применение лишь в двадцатом веке.

На производство одной тонны чернового алюминия уходит 1,92 т глинозема, 0,6 т электродов, 0,065 т криолита, 0,035 т фторида алюминия и порядка 61 ГДж электроэнергии.

Что касается лабораторного метода получения алюминия, то он был придуман в 1827 году Фридрихом Велером. Суть метода состоит в восстановлении безводного хлорида алюминия металлическим калием. Реакция проходит при нагреве, без доступа воздуха.

Место в природе

Массовая концентрация данного вещества в земной коре оценивается в 7,45-8,14%. По этому показателю алюминий занимает первое место среди металлов и третье среди химических элементов в целом.

В природе, в связи с химической активностью металла, он встречается в основном в виде соединений. Основные минералы алюминия: бокситы, корунд, нефелины, глиноземы, алуниты, полевые шпаты, берилл, каолинит и хризоберилл. В жерлах вулканов, в которых созданы специфические восстановительные условия, были найдены малые количества самородного металла.

В природных водах алюминий представлен в виде малотоксичных соединений, к примеру фторида. На вид катиона или аниона влияет главным образом кислотность среды. В пресной воде концентрация раствора алюминия может составлять от 0,001 до 10 мг/л, а в соленой – порядка 0,01 мг/л.

В составе природного алюминия преобладает стабильный изотоп 27Al и наблюдаются ничтожные следы 26Al.

Физические свойства

Основные физические свойства материала:

  1. Плотность – 2712 кг/м3.
  2. Температура кипения – 2500°С.
  3. Температура плавления – 660°С.
  4. Удельная теплоемкость – 897 Дж/кг*K.
  5. Твёрдость по Бринеллю – от 24 до 32 кгс/мм².
  6. Пластичность чистого материала – 50%.
  7. Модуль Юнга – 70 Гпа.
  8. Электропроводность – 37*106 См/м.
  9. Теплопроводность – 203,5 Вт/(м*К).

Алюминий может образовывать сплавы практически со всеми металлами. Наибольшее распространение получили дюралюминий (сплав с медью и магнием) и силумин (сплав с кремнием).

Химические свойства

В нормальных условиях данный металл покрыт тонкой, но очень прочной оксидной пленкой, что обуславливает его стойкость к воздействию стандартных окислителей: воды, кислорода, а также азотной и серной кислот. Вместе с тем, алюминий реагирует с соляной кислотой. Благодаря этим свойствам, металл не подвержен коррозии и очень востребован в промышленности.

При разрушении пленки алюминий может выступить в роли активного металла-восстановителя. Чтобы избежать образования пленки, к нему добавляют галлий, олово или индий.

Рассмотрим основные уравнения алюминия.

С простыми веществами этот металл образует следующие соединения:

  1. С кислородом – оксид. 4Al+3O2=2Al2O3.
  2. С галогенами (кроме фтора) – хлорид, иодид и бромид. 2Al+3Hal2=2AlHal3 (Hal = Cl, Br, I).
  3. С фтором (при нагревании) – фторид. 2Al+3F2=2AlF3.
  4. С серой (при нагревании) – сульфид. 2Al+3S=Al2S3.
  5. С азотом (при нагревании) – нитрид. 2Al+N2=2AlN.
  6. С углеродом (при нагревании) – карбид. 4Al+3C=Al4C3.

Сульфиды и карбиды алюминия могут полностью гидролизоваться.

Реакции алюминия со сложными веществами выглядят таким образом:

  1. С водой – после удаления защитной пленки. 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2.
  2. Со щелочами – образует алюминаты. 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2.
  3. С соляной и разбавленной серной кислотами – растворяется в них. 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2.
  4. С кислотами-окислителями, образующими растворимые соли – растворяется в них при нагревании. 8Al+15H2SO4=4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O.
  5. С оксидами металлов – восстанавливает из них металлы (алюминотермия). 8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe.

Производство

До конца 19-го века алюминий не производился в промышленных масштабах. Анри Сент-Клер Девиль, работу которого финансировал Наполеон Третий (он рассчитывал на использование материала для нужд армии), изобрел первый метод промышленного получения металла лишь в 1854 году. Суть метода состояла в вытеснении алюминия из двойного натриево-алюминиевого хлорида с помощью металлического натрия. В 1855 году был произведен первый слиток, масса которого составила порядка 7 кг. За последующие 36 лет по этому методу было произведено 200 тонн алюминия. Это при том, что уже 1856 году тот же ученый разработал новый способ, основанный на электролизе расплава указанного выше хлорида.

В 1885 году в городе Гмелингеме (Германия) был построен завод по производству алюминия по технологии Николая Бекетова. Это способ мало отличался от того, что разработал Девиль, но был несколько проще. Он базировался на взаимодействии между криолитом и магнием. За пять лет работы завод произвел 58 тонн алюминия – более 25% от мирового производства за 1854-1890 годы.

Метод Холла - Эру положил начало более технологичному и современному получению металла. С тех пор, с развитием электротехники, развивались и технологии производства алюминия. Заметный вклад в развитие этого направления внесли в том числе и русские ученые: Байер, Пеняков, Кузнецов, Жуковский, Яковкин и многие другие.

В России первое предприятие по производству алюминия было построено в городе Волхове в 1932 году. В 1939 металлургическая промышленность СССР производила практически 50 тысяч тонн этого металла в год.

Вторая мировая война стала стимулом для выпуска многих материалов, в том числе и алюминия. Так, к 1943 году мировое производство составило почти 2 млн тонн. С каждым годом, даже после окончания войны, этот показатель возрастал. В 1980-м году он составил 16 млн т., в 1990-м – 18 млн т., в 2008-м – уже около 40 млн т., а в 2016-м – почти 60 млн т.

Рейтинг стран, массово выпускающих алюминий, выглядит следующим образом:

  1. Китай.
  2. Россия.
  3. Канада.
  4. США.
  5. Австралия.

Мировой запас бокситов практически безграничен и несоизмерим с динамикой спроса. В будущем многие из линий по производству алюминия могут быть переориентированы на выпуск, к примеру, композитных материалов. Цена данного металла на торгах всемирных сырьевых бирж за последние десять лет колебалась в пределах 1250-3300 долларов за тонну.

Использование

Алюминий широко используется в качестве конструкционного материала. Его основные достоинства – легкость, коррозионная стойкость, податливость штамповке, высокая тепловодность и безвредность. Последние свойства сделали материал очень популярным в производстве кухонной утвари и пищевой пленки. Благодаря первым трем свойствам, алюминий стал основным сырьем космической и авиационной промышленности. Главным недостатком данного конструктивного материала является его малая прочность. Для упрочнения его обычно используют в сплавах с малыми количествами меди и магния (дюралюминий).

По электропроводности алюминий в 1,7 раз уступает меди, но за счет того, что его плотность в 3,3 раза меньше, для получения приблизительно равного сопротивления его требуется в два раза меньше по весу. Кроме того, алюминий примерно в 4 раза дешевле, чем медь. Этим обусловлено широкое применение данного материала в электротехнике (изготовление и экранирование проводников) и микроэлектронике (напыление проводников на поверхность микросхем). Главным недостатком алюминия как материала для электротехники является образование прочной диэлектрической пленки на его поверхности. Она затрудняет пайку и вызывает нагревание в местах соединений, что снижает качество контакта и надежность изоляции. Чтобы нивелировать данную особенность, используют алюминиевые проводники большого сечения.

Кроме того, алюминий используют в таких направлениях:

  1. Ювелирные изделия. Конечно, речь идет в основном о временах, когда алюминий был очень дорог. Сегодня его используют в бижутерии, а в Японии этот материал заменяет серебро в производстве традиционных украшений.
  2. Столовые приборы. В этом направлении алюминий использовался еще во времена Наполеона 3-го, однако и сейчас в заведениях общепита можно встретить столовые приборы из него.
  3. Стекловарение. В этой области используют фосфат, фторид и оксид алюминия.
  4. Пищевая промышленность. Данный металл зарегистрирован как пищевая добавка Е173.
  5. Военная промышленность. Благодаря дешевизне и небольшой массе алюминия, он используется в производстве пистолетов и автоматов.
  6. Ракетная техника. Алюминий и его соединения нашли применение в качестве ракетного горючего в 2-компонентных ракетных топливах.
  7. Энергетика. Алюминий используют как вторичный энергоноситель.

В качестве восстановителя алюминий используется в таких областях:

  1. Как компонент смесей для алюмотермии.
  2. Как восстановитель редких металлов из их оксидов и галогенидов.
  3. В пиротехнике.
  4. При анодной защите, в качестве протектора.

Использование сплавов

В качестве конструктивного материала часто используют не чистый алюминий, а сплавы на его основе.

Алюминиево-магниевые сплавы. Характеризуются сочетанием высокой пластичности, удовлетворительной прочности, коррозионной стойкости, хорошей свариваемости и высокой вибростойкости. Чаще всего в промышленности используют сплавы, в которых содержание магния колеблется в приделах 1-5%. Чем больше этот показатель, тем надежнее сплав. Каждый процент дает дополнительные 30 МПа к пределу прочности.

Сплавы, содержащие по массе до 3% магния, отличаются структурной стабильностью при нормальной и повышенной температуре, даже в нагартованном состоянии. С ростом содержания магния стабильность снижается. При увеличении его количества до 6% ухудшается коррозионная стойкость сплава. Поэтому для дальнейшего повышения прочностных характеристик, системы алюминий-магний легируют титаном, марганцем, хромом, ванадием или кремнием. Попадание меди и железа в такие сплавы нежелательно. Оно приводит к снижению свариваемости и коррозионной стойкости.

Алюминиево-марганцевые сплавы. Обладают высокими показателями прочности, пластичности, технологичности, коррозионной стойкости и свариваемости. В системах алюминий-марганец основными примесями являются железо и кремний. Эти элементы снижают степень растворимости марганца в алюминии. Чтобы получить мелкозернистую структуру, такие сплавы легируют титаном. Достаточное количество марганца обеспечивает стабильную структуру нагартованного металла, при любой температуре.

Алюминиево-медные сплавы. По своим механическим свойствам в термоупрочненном состоянии, эта система может обойти низкоуглеродистые стали. Такие сплавы очень технологичны. Их единственный недостаток – низкая коррозионная стойкость. С этой проблемой борются путем использования защитных покрытий.

В качестве легирующих добавок используют железо, магний, марганец и кремний. Сильнее всего на свойства сплава влияет магний, заметно повышая пределы текучести и прочности системы. Кремний повышает способность сплава к искусственному старению, а железо с никелем – его жаропрочность. Нагартовка этих систем после закалки приводит к ускорению искусственного старения, а также увеличивает их сопротивление коррозии и прочность.

Сплавы системы алюминий-цинк-марганец. Ценятся за высокие показатели прочности и технологичности. Высокое упрочнение достигается благодаря хорошей растворимости компонентов при повышенных температурах, которая резко уменьшается при охлаждении. Главным и очень существенным недостатком таких систем является их низкое сопротивление коррозии. Для повышения этого показателя применяют легирование медью. Также еще в 60-е годы прошлого века было выявлено, что присутствие лития в системах алюминий-цинк-марганец позволяет замедлить естественное и ускорить искусственное старение. Кроме того, литий уменьшает вес сплава и увеличивает его модуль прочности.

В промышленности используются также силумины (алюминиево-кремниевые сплавы), из которых отливают корпуса всяческих механизмов, и комплексные сплавы (авиали).

Токсичность

Отвечая на вопрос о том, что такое алюминий, стоит упомянуть о токсичности этого металла. Несмотря на широкое распространение в природе, алюминий является мертвым веществом, то есть не используется живыми существами в метаболизме. Сам по себе металл имеет незначительное токсическое действие, однако многие из его неорганических соединений, растворимых в воде, могут оказать вредное воздействие на теплокровных жвачных и человека. Для человека токсическое действие оказывают такие дозы соединений металла (мг/кг массы тела):

  1. Ацетат – 0,2-0,4.
  2. Гидроксид – 3,7-7,3.
  3. Квасцы – 2,9 .

При попадании в организм с водой соединения алюминия действуют на нервную систему, что может привести к ее тяжелым расстройствам. Положительным является тот факт, что накоплению металла в организме препятствует механизм выведения. За сутки с мочой может быть выведено до 15 мг элемента. Таким образом, негативный эффект от соединений алюминия может коснуться только людей, страдающих нарушением выделительной функции почек.

www.syl.ru

Хлорид алюминия — Википедия

Хлорид алюминия

Общие

Систематическое наименование

трихлоралюмин, трихлоралюминий, алюминия трихлорид

Традиционные названияхлористый алюминий
Хим. формулаAlCl₃

Физические свойства

Состояниебелые или бледно-желтые гигроскопичные твердые тела
Молярная масса(ангидрид) 133.34 г/моль
(гексагидрат) 241.43
Плотность(ангидрид) 2.48 г/см³
(гексагидрат) 1.3

Термические свойства

Т. плав.(ангидрид) 192.4 ℃
Т. кип.(гексагидрат) 120 ℃

Химические свойства

Растворимость в воде(0 °C) 43.9 г/100 мл
(10 °C) 44.9 г/100 мл

(20 °C) 45.8 г/100 мл


(30 °C) 46.6 г/100 мл


(40 °C) 47.3 г/100 мл


(60 °C) 48.1 г/100 мл


(80 °C) 48.6 г/100 мл (100 °C) 49

Растворимость в остальных веществахрастворим в хлороводороде, этиловом спирте, хлороформе
слабо растворим в бензоле

Структура

Координационная геометрияоктаэдрическая (линейные)

четырехгранная (жидкость)

Кристаллическая структурамоноклинная сингония

Классификация

ru.wikipedia.org

Аl(NО3)3 - свойства и применение

 

Соли металлов очень часто используются для изготовления различных элементов, которые играют важное значение в других отраслях промышленности. Поэтому их довольно часто синтезируют из разнообразных соединений, чтобы затем использовать в своих целях. Нитрат алюминия относится к наиболее востребованным веществам, так как обладает прекрасными свойствами и может быть применен в широких масштабах.


Благодаря высокой химической активности солеобразующих металлов, свойства будут весьма ярко проявляться, так что именно поэтому стараются выбирать активные соединения. С ними проще работать, но могут потребоваться специальные условия хранения, так как в некоторых случаях реакция происходит прямо на открытом воздухе, что недопустимо, так как не будет контроля.

Химическая формула и свойства соединения


Условными обозначениями формула нитрата алюминия выглядит следующим образом:Аl(NО3)3. Это соединение обладает следующими параметрами:

 

  • •    пребывает в твердом агрегатном состоянии при нормальных условиях;
  • •    молярная масса составляет 212,996 грамм на моль;
  • •    плотность равняется 1,89 грамм на кубический сантиметр;
  • •    плавится вещество всего при  66 градусах по Цельсию;
  • •    массовая доля азота в нитрате алюминия составляет 19,7%;
  • •    в химических реакциях проявляет высокую активность, которая увеличивается при нагревании до определенного уровня, так как дальше начинается разложение.

 


Нитрат алюминия 3 можно получить несколькими способами, которые дают одинаково хороший результат, а отличаются лишь необходимостью наличия разных компонентов:

 

1.    Самым простым способом будет растворение или так называемое травление чистого металла в разведенной азотной кислоте: 8Аl+30НNО3=8Аl(NО3)3+3N2О+15Н2О.

 

2.    Также можно осуществлять воздействие азотной кислотой на основание алюминия: Аl(ОН)3+3НNО3=Аl(NО3)3+3Н2О.

 

3.    Можно проводить реакцию замещения, для чего используются менее активные металлы, которые вытесняются алюминием: Аl2(SО4)3+3BА(NО3)2=2Аl(NО3)3+3BАSО4.

 

4.    Чтобы сразу получить безводный раствор, нужно провести реакцию кристаллогидрата, которая может иметь два вида взаимодействий:

  • •    Аl(ОН)3·9Н20+9N2О5=Аl(NО3)3+18НNО3;
  • •    АlCl3+3ClNО3=Аl(NО3)3+3Cl2.

 

5.    В промышленности твердое вещество также получают двумя основными методами:

 

  • •    Аl2О3+3N2О5=2Аl(NО3)3;
  • •    Аl(ОН)3+3N2О5=Аl(NО3)3+3НNО3.


6.    Можно применять в качестве исходного сырья бромид алюминия, тогда реакция будет протекать постепенно в две стадии:

 

  • •    вначале идет поляризация: 2АlBr3+8N2О5=2[NО2]-[Аl(NО3)4]++3Br2+6NО2.
  • •    а затем реакция завершается: 2[NО2]-[Аl(NО3)4]+=2Аl(NО3)3+4N2О+О2.


Как видно, раствор нитрата алюминия и твердое вещество можно получить большим количеством способов, причем для этого даже не потребуются специальные условия.

Реакции, в которых может принимать участие вещество


Алюминий относится к категории амфотерных элементов, так что при определенных условиях он может проявлять разные свойства. Это широко используется в промышленности, чтобы можно было управлять химическими реакциями в зависимости от необходимости. Нитрат алюминия взаимодействует с большим количеством соединений различного рода, так что может использоваться в широком спектре работ:

 

  • •    Цепочка алюминий→нитрат алюминия→гидроксид алюминия может быть пройдена ровно за два простых этапа в следующей последовательности:

              4Аl+4НNО3=4Аl(NО3)3+2Н2;

              3Аl(NО3)3+3KОН=3Аl(ОН)3+3KNО3.

  • •    Нитрат алюминия→хлорид алюминия можно получить при помощи воздействия на вещество соляной кислотой: Аl(NО3)3+3НCl=АlCl3+3НNО3.
  • •    Оксид алюминия→нитрат алюминия получают по простой схеме: Аl2О3+3N2О5=2Аl(NО3)3.
  • •    Нитрат алюминия и гидроксид натрия во взаимодействии дают следующий результат Аl(NО3)3+3NАОН=Аl(ОН)3↓+3NАNО3.
  • •    Нитрат цинка и алюминий при взаимодействии проведут реакцию вытеснения менее активного металла: 3Zn(NО3)2+2Аl=2Аl(NО3)3+3Zn.
  • •    Нитрат калия с алюминием не реагирует, так как калий является более активным металлом, поэтому алюминий не может вытеснять его из соединений.
  • •    А вот такому виду замещения, как алюминий→нитрат железа ничего не мешает: 3Fe(NО3)2+2Аl=2Аl(NО3)3+3Fe.
  • •    Разложение нитрата алюминия происходит при нагревании среды до 150-200 градусов по Цельсию: 4Аl(NО3)3=2Аl2О3+12NО2+3О2.

 

 

 

Это только небольшой перечень реакций, в которые вступает вещество.

Использование алюминиевой соли азотной кислоты


Вещество используется на текстильных фабриках для протравки тканей перед покраской, играет важную роль при дублении кожи, служит для изготовления нитей накаливания. Каталитические свойства применяется для очистки нефти от различных вредных примесей, а также может убирать коррозию с металлов и некоторых сплавов. Входит в состав некоторых антиперспирантов.


Опасность вещества для человека находится на низком уровне или отсутствует вовсе. Твердые элементы можно брать в руки без защитных перчаток, а нюхать материал без какого-либо опасения получить ожог дыхательный путей. Случаи попадания алюминиевого нитрата в пищеварительную систему человека не фиксировались, так что сказать об опасности сложно.

 

При проведении испытаний на крысах после внутреннего употребления погибла половина испытуемой группы. Так что наверняка опасность присутствует, но в любом случае, ни одно химическое вещество нельзя употреблять в пищу, пока его свойства не будут исследованы и не доказана польза для организма.

promplace.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *