Aliuminio savybės ir panaudojimas

Šioje temoje nagrinėjamos aliuminio fizikinės ir cheminės savybės, radimas gamtoje, gavimas, panaudojimas bei svarbiausi junginiai. Taip pat aptariama, kaip aliuminis reaguoja su įvairiomis medžiagomis, kokie lydiniai sudaromi ir kur jie pritaikomi. Supažindinama su aliuminio oksido ir hidroksido savybėmis.

Aliuminio apžvalga
Aliuminis yra cheminis elementas, turintis tris elektronus paskutiniame energijos lygmenyje. Jo elektroninė konfigūracija yra \(3s^23p^1\), kur du elektronai yra \(3s\) orbitalėje, o vienas – \(3p\) orbitalėje.
Aliuminio gavimas
Aliuminis gaunamas elektrolizės būdu iš boksito (\(Al_2O_3\)) lydalo, kurio temperatūra yra \(950 \text{ }^\circ C\). Ant katodo išsiskiria aliuminis (\(Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al\)), o ant anodo (grafito) – deguonis (\(O^{2-} - 2e^- \rightarrow O_2\)). Grafitinis anodas suyra dėl reakcijų su deguonimi: \(C + O_2 \rightarrow CO_2; \text{ } 2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2\).
Aliuminio junginiai: al₂o₃
Aliuminio oksidas (\(Al_2O_3\)), dar žinomas kaip korundas ar rubinas, yra kieta, atspari medžiaga, sunkiai lydosi (lydymosi temperatūra \(2050 ^\circ C\)) ir netirpsta vandenyje. Jis gaunamas kaitinant aliuminio hidroksidą: \(2Al(OH)_3(k) \rightarrow Al_2O_3(k) + 3H_2O(s)\). \(Al_2O_3\) pasižymi amfoterinėmis savybėmis – reaguoja tiek su rūgštimis, tiek su šarmais: \(Al_2O_3(k) + 6HCl(aq) \rightarrow 2AlCl_3(aq) + 3H_2O(s)\); \(Al_2O_3(k) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(s) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)\).
Aliuminio junginiai: al(oh)₃
Aliuminio hidroksidas (\(Al(OH)_3\)) gaunamas iš druskų tirpalų, pavyzdžiui: \(AlCl_3(aq) + 3NaOH(aq) \rightarrow Al(OH)_3(k) + 3NaCl(aq)\); \(Al_2S_3(k) + 6H_2O(s) \rightarrow 2Al(OH)_3(k) + 3H_2S(aq)\); \(2Na[Al(OH)_4](aq) + CO_2(d) \rightarrow 2Al(OH)_3(k) + Na_2CO_3(aq) + H_2O(s)\).
Aliuminio panaudojimas
Aliuminis naudojamas maisto pramonėje kaip dažiklis (\(E \ 173\)), tačiau kai kuriems žmonėms gali sukelti alergiją. Plačiai naudojamas įvairių lydinių gamyboje, pvz., duraliuminio (\(Al\) ir \(Cu\)), magnalio (\(Al\) ir \(Mg\)) ir silumino (\(Al\) ir \(Si\)). Šie lydiniai yra lengvi, atsparūs korozijai ir lengvai apdorojami, todėl naudojami automobilių, lėktuvų ir kitų konstrukcijų gamyboje. Aliumininiai indai netinka rūgštiems produktams laikyti, nes gali išsiskirti aliuminio jonai.
Aliuminio paplitimas gamtoje
Aliuminis gamtoje randamas įvairių rūdų sudėtyje, dažniausiai aliumosilikatų pavidalu. Taip pat randamas boksituose (\(Al_2O_3 \cdot nH_2O\)), molyje (\(Al_2O_3 \cdot SiO_2 \cdot mH_2O\)) ir nefelinuose (\(KNa_3[AlSiO_4]\)).
Cheminės aliuminio savybės
Aliuminis yra chemiškai aktyvus metalas ir reduktorius, dažnai naudojamas aliuminotermijoje. Jis atsparus atmosferos poveikiui ir vandeniui dėl apsauginės \(Al_2O_3\) plėvelės susidarymo. Jo oksidacijos laipsnis junginiuose yra \(+3\). Aliuminis reaguoja su vieninėmis medžiagomis (deguonimi, halogenais, siera, anglimi) ir sudėtinėmis medžiagomis (vandeniu, šarmais, rūgštimis).
Fizinės aliuminio savybės
Aliuminis yra sidabriškai baltas, plastiškas ir lengvas metalas, kurio tankis yra \(2,7 \text{ g/cm}^3\). Jis taip pat yra geras elektros srovės ir šilumos laidininkas.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com