Алюминий физ свойства: Алюминиевый сплав АД31 статья свойства химические и физические на сайте магазина цветного проката Ку-Прум

alexxlab | 07.03.1986 | 0 | Разное

Содержание

Морской флот –

ИнструментыШлифовальные круги для дрели по дереву

8

Когда шлифовальные работы носят разовый характер и нет особых требований к качеству и точности обработки поверхностей, для шлифовки используют насадки

ИнструментыШестиугольник описанный около окружности формулы

7

Калькулятор для вычисления стороны правильного шестиугольника по известным данным. При известном радиусе R описанной вокруг правильного шестиугольника

ИнструментыШарико винтовая передача чертеж

6

Разработка фрезерно-гравировального станка с ЧПУ. Шарико-винтовая передача оси Y. Длинна винта 400 мм. Шаг 4 мм. Диаметр 12 мм. Шаговый двигатель SM57HT56-2804А.

ИнструментыШаблон для ограничителя глубины резания

7

Технические характеристики Husqvarna 3/8 Подробное описание Шаблон для ограничителя глубины резания Husqvarna 3/8 Доставка и оплата Способы доставки: Способы

ИнструментыЧто такое эксцентрик в мебели

7

Эксцентрики, минификсы, эксцентриковая стяжка, restex – эти термины обозначают широко применяемый мебельный крепеж. Используется он для сборки комодов

ИнструментыЧто означает сечение кабеля

6

Любой специалист, который часто работает с установкой электрических кабелей, должен знать основные правила расчета их сечения. В бытовых условиях не каждый

ИнструментыЧто можно точить на токарном станке

4

Технология изготовления деталей на токарном станке. Изготовление любой детали начинают с подбора материала. Отобранный материал нарезают на заготовки.

ИнструментыЧто можно сделать при помощи сварки

6

Эксперты нашего сайта рассказывают о нюансах и особенностях ручной дуговой сварки Сварка по праву считается одной из самых распространённых технологий

ИнструментыЧто можно сделать из утюга своими руками

8

Рекомендованные сообщения Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий Создать аккаунт

ИнструментыЧто можно отлить из свинца

5

Изготовление рыболовных грузил Если вы решили сделать рыболовные грузила своими руками, то эта статья может вам помочь. Здесь я попытался изложить свой

конспект урока химии на тему: “Алюминий, его физические свойства, применение”

План-конспект урока

«АЛЮМИНИЙ,

СТРОЕНИЕ АТОМА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ».

9 класс «Химия»

Учебное занятие № 18

Дата: 30.10.2013 год.

Тема урока Алюминий, его физические и химические свойства, применение (первый урок темы)

Тип урокакомбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами, направлен на объяснение нового материала.

Вид урока – смешанный

Цель урока: продолжить знакомство с особенностями научного исследования на основе установления причинно-следственной связи между строением, свойствами и применением на примере алюминия.

Задачи урока:

Обучающие:

  • Рассмотреть строение атома алюминия.

  • Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения, физические и химические свойства, применение.

Развивающие:

  • Развивать познавательный интерес, уметь определять цель

  • Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.

  • Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, делать выводы о свойствах вещества.

Воспитывающие:

  • Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям.

  • Формировать умение работать в парах, воспитание культуры умственного труда, сохранения своего здоровья, соблюдения техники безопасности при работе с химическими реактивами.

Оборудование: ПСХЭ Д.И. Менделеева, коллекция «Металлы», электрохимический ряд напряжения металлов, проектор, компьютер, презентация, штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стакан с водой.

Реактивы: раствор соляной кислоты, раствор гидроксида натрия, гранулы алюминия, бенгальские огни, H2SO4 (конц) и HNO3(конц).

Ход учебного занятия

Орг. момент. Приветствие учащихся.

  1. Актуализация опорных знаний об алюминии.

Введение в тему урока, легенда, связанная с историей открытия алюминия

(рассказ учителя). Постановка темы, целей урока.

Рассмотрение строение атома по следующему плану:

  1. Порядковый номер алюминия.

  2. Алюминий – элемент __________группы, __________ подгруппы.

  3. Заряд ядра атома алюминия.

  4. В ядре атома алюминия __________протонов.

  5. В ядре атома алюминия _________нейтронов.

  6. В атоме алюминия ________ электронов.

  7. Количество энергетических уровней в атоме алюминия.

  8. Строение электронной оболочки.

  9. Количество электронов на внешнем уровне в атоме алюминия.

(работа в парах, учащиеся обмениваются тетрадями и проверят правильность выполнения задания)

II. Изучение нового материала.

1. История открытия алюминия. (Сообщение учащегося).

В начале нашей эры римский полководец Архелай во время войны римлян с персами велел обмазать боевые башни квасцами. Дерево башен стало огнестойким, поэтому все попытки персов сжечь их оказались бесплодными. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей. Соединения алюминия были известны человеку с древних времён. Одними из них являлись вяжущие вещества, к которым относятся алюмо-калиевые квасцы КAl(SO

4)2. Они находили широкое применение: в качестве протравы и как средство, останавливающее кровь. Одним из соединений алюминия были природные глины, в состав которых входит оксид алюминия Al2O3.
Первые попытки получить алюминий 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, через два года, 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.

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, в 1911 году. Этот сплав был назван дюралюминием.

2. Физические свойства. (Обучающиеся рассматривают коллекцию «Металлы»)

Алюминий – металл серебристо- белого цвета, лёгкий ( q- 2,7 г./ см.3), плавится при температуре 6600С. обладает хорошей ковкостью, пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.

Физ. минутка.
Упражнение 1.

И.п. – основная стойка.

1-2 – руки дугами вперёд, вверх – наружу, вдох.

3 – и.п.

4-5 – то же самое.

6 – и.п. (4-6 повторений).

Упражнение 2.

И.п. – руки на пояс.

1 – наклон туловища вправо.

2 – и.п.

3 – наклон туловища влево.

4 – выпрямиться, руки за голову.

5 – наклон назад.

6 – и.п.

7 – полуприседание руки вперёд.

8 – и.п.

Упражнение 3.

И.п. – руки к плечам.

1 – правую ногу назад на носок, руки вверх.

2 – и.п.

3 – то же левой ногой.

4 – и.п.

3.Химические свойства. (Обучающиеся на основе своих знаний об общих химических свойствах металлов, высказывают свои предположения о свойствах алюминия).

Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой.

Учащиеся проводят лабораторный опыт (Инструктаж по Т.Б.)

1 группа – Отношение алюминия к кислороду (горение бенгальского огня)

2 группа – Отношение алюминия к воде

3 группа – Отношение алюминия к соляной кислоте

4 группа – Отношение алюминия к гидроксиду натрия

Ученики рассказывают о своих наблюдениях, результаты.

Учителем проводится демонстрационный опыт реакция алюминия по отношению к H2SO4 (конц) и HNO3(конц)

Нахождение алюминия в природе.

(рис.1)

Алюминий и организм человека.

Алюминий – макроэлемент. В зависимости от дозы в организме алюминий оказывает активирующее или ингибирующее воздействие на активность пищеварительных ферментов. Установлено также влияние алюминия на центральную нервную систему повышенное содержание этого элемента в крови вызывает ее возбуждение, а пониженное – торможение. Отмечено повышенное содержание алюминия в крови у больных алкоголизмом, у больных с ожогами тела. Установлено, что в организм человека избыток алюминия попадает при пользовании алюминиевой посудой. Есть тревожные данные о том, что накопление алюминия в мозгу может вызвать первичное дегенеративное слабоумие (болезнь Альцгеймера).

III. Закрепление изученного материала.

Составление уравнений реакций. Взаимоконтроль.

Написать уравнение реакции взаимодействия алюминия с кислородом.

4Al + 3O2 → 2Al2O

2Al +3Cl2 → 2AlCl3

2Al + 3S → Al2S3

2Al + N2 → 2AlN

В уравнениях реакций ученики отмечают степени окисления алюминия до и после реакции и делают вывод, что алюминий в реакциях является восстановителем, как и другие металлы.

Тест

  1. Самым распространенным в земной коре металлом является

а) Ca в) Na

б) Al г) Fe

  1. Самым активным металлом среди перечисленных является

a) Na в) Al

б) K г) Mg

  1. Амфoтерные соединения образует

a) Ca в) Al

б) Na г) Li

  1. Сплав на основе алюминия называется

a) бронза в) мельхиор

б) латунь г) дюралюминий

  1. В самородном состоянии встречается в природе

a) Al в) Na

б) Cu г) Mg

  1. Не подвержен коррозии

a) Al в) Na

б) Fe г) Li

Проверка теста (на сладе презентации).

ІV. Подведение итогов урока. Объявляются оценки

V. Домашнее задание. §13, №1,3

VІ. Рефлексия.

1. Какую тему мы сегодня изучали?
2. Что нового вы узнали об алюминии?
3. Оцените свою работу на уроке:

– материал усвоен (на всех этапах урока “хорошо”, “отлично”)
– материал усвоен недостаточно (оценки “удовлетворительно”, “хорошо”)

Тема 16. Алюминий. | 9 класс

Часть I

1. Дополните схему строения атома алюминия.
13Al 2е, 8е, 3е или

2. Al проявляет сильные восстановительные свойства, получая при этом с.о. +3, по соответствующей схеме:

3. Эта же схема отражает образование в простом веществе металлической связи.
Алюминий имеет металлическую кристаллическую решётку и характеризуется следующими физическими свойствами:  серебристо-белый, электро-, термопроводен, пластичный.

4. Заполните таблицу «Применение алюминия на основе его физических свойств».

5. В ряду активности металлов алюминий следует за металлами IIA группы, т.е. очень активен, но с водой, как подсказывает бытовой опыт, не взаимодействует при обычных условиях (алюминиевые провода и посуда не разрушаются под действием воды). Почему?
Есть защитная плёнка оксида алюминия.
Как осуществить реакцию, схема которой:
Al+h3O→Al(OH)3+h3 ?  
Растереть алюминий в порошок и смешать с водой при высокой температуре.

6. Химические свойства алюминия (запишите уравнения возможных реакций – молекулярные, полные и сокращённые ионные).
1) Сгорает при нагревании (рассмотрите с позиций окисления-восстановления).


2) Взаимодействует с неметаллами (рассмотрите ОВР).


3) Взаимодействует с растворами кислот.

4) Взаимодействует с растворами солей.

5) Взаимодействует с оксидами металлов – алюминотермия.


6) Взаимодействует с растворами щелочей.

Часть II

1. Заполните таблицу «Применение алюминия на основе его химических свойств».

2. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить соответствующие переходы, в свете ОВР.

3. Амальгама – это соединение, в состав которого входит ртуть.
В химии алюминия она играет важную роль – как восстанавливающий агент в органических синтезах.

4. Подготовьте сообщение об амальгамах золота и их значении, используя различные источники информации(интернет). Запишите тезисы сообщения или составьте его план в особой тетради.

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы — амальгамы с различными металлами, в том числе и с золотом. В этом методе увлажненная дробленая порода смешивалась со ртутью и подвергалась дополнительному измельчению в мельницах-чашах. Амальгаму золота (и сопутствующих металлов) извлекали промывкой, после чего ртуть отгонялась из собранной амальгамы и использовалась повторно. Метод амальгамации известен с I века до н. э., наибольшие масштабы приобрел в американских колониях Испании начиная с XVI века. Это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения — Альмаден. В более позднее время использовался метод внешней амальгамации, когда дробленая золотоносная порода при промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только на месторождениях с высоким содержанием золота или уже при его обогащении. Сейчас он используется очень редко, главным образом старателями в Африке и Южной Америке.

5. Подготовьте с помощью Интернета презентацию (5-10 слайдов) на тему «История алюминия». Запишите план презентации.
1) Открытие алюминия
2) Нахождение в природе
3) Физические и химические свойства
4) Получение
5) Применение

6. Вычислите, какое количество граммов оксида хрома (III), содержащего 20% примесей, и моль алюминия необходимо для получения 4,5 моль хрома с помощью алюминотермии.


Оксид алюминия, химические свойства, получение

1

H

1,008

1s1

2,2

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

4,0

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,93

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s2

1,31

Серебристо-белый металл

пл=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Алюминий. Описание, свойства, происхождение и применение металла

Кусок чистого алюминия

Алюминий

— очень редкий минерал семейства меди-купалита подкласса металлов и интерметаллидов класса самородных элементов. Преимущественно в виде микроскопических выделений сплошного мелкозернистого строения. Может образовывать пластинчатые или чешуйчатые кристаллы до 1 мм., отмечены нитевидные кристаллы длиной до 0,5 мм. при толщине нитей несколько мкм. Лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке.

  1. Структура
  2. Свойства
  3. Запасы и добыча
  4. Происхождение
  5. Применение
  6. Классификация
  7. Физические свойства
  8. Оптические свойства
  9. Кристаллографические свойства

Смотрите так же:

Лед

— структура и физические свойства

Медь

— структура и физические свойства

СТРУКТУРА

Кубическая гранецентрированная структура. 4 оранжевых атома

Кристаллическая решетка алюминия — гранецентрированный куб, которая устойчива при температуре от 4°К до точки плавления. В алюминии нет аллотропических превращений, т.е. его строение постоянно. Элементарная ячейка состоит из четырех атомов размером 4,049596×10-10 м; при 25 °С атомный диаметр (кратчайшее расстояние между атомами в решетке) составляет 2,86×10-10 м, а атомный объем 9,999×10-6 м3/г-атом. Примеси в алюминии незначительно влияют на величину параметра решетки. Алюминий обладает большой химической активностью, энергия образования его соединений с кислородом, серой и углеродом весьма велика. В ряду напряжений он находится среди наиболее электроотрицательных элементов, и его нормальный электродный потенциал равен -1,67 В. В обычных условиях, взаимодействуя с кислородом воздуха, алюминий покрыт тонкой (2-10-5 см), но прочной пленкой оксида алюминия А1203, которая защищает от дальнейшего окисления, что обусловливает его высокую коррозионную стойкость. Однако при наличии в алюминии или окружающей среде Hg, Na, Mg, Ca, Si, Си и некоторых других элементов прочность оксидной пленки и ее защитные свойства резко снижаются.

Химические свойства


Гидроксид алюминия
При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с O2, HNO3 (без нагревания), h3SO4(конц), но легко реагирует с HCl и h3SO4(разб). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония Nh5+, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. Не допустить образования оксидной плёнки можно, добавляя к алюминию такие металлы, как галлий, индий или олово. При этом поверхность алюминия смачивают легкоплавкие эвтектики на основе этих металлов.

Легко реагирует с простыми веществами:

  • с кислородом, образуя оксид алюминия:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

  • с галогенами при комнатной температуре (кроме фтора), образуя хлорид, бромид или иодид алюминия:

2Al + 3Hal2 → 2AlHal3(Hal = Cl , Br , I )

  • с другими неметаллами реагирует при нагревании:
  • со фтором, образуя фторид алюминия:

2Al + 3F2 → 2AlF3

  • с серой, образуя сульфид алюминия:

2Al + 3S → Al2S3

  • с азотом, образуя нитрид алюминия:

2Al + N2 → 2AlN

  • с углеродом, образуя карбид алюминия:

4Al + 3C → Al4C3
Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:

Al2S3 + 6h3O → 2Al(OH)3 + 3h3S Al4C3 + 12h3O → 4Al(OH)3 + 3Ch5

Со сложными веществами:

  • с водой (после удаления защитной оксидной плёнки, например, амальгамированием или растворами горячей щёлочи):

2Al + 6h3O → 2Al(OH)3 + 3h3

  • со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):

2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na[Al(OH)4] + 3h3 2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3h3

  • Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3h3 2Al + 3h3SO4 → Al2(SO4)3 + 3h3

  • При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:

2Al + 6h3SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6h3O Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3h3O

  • восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия):

8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr

СВОЙСТВА

Самородный алюминий. Поле зрения 5 x 4 мм. Азербайджан, Гобустанский район, Каспийское море, Хере-Зиря или остров Булла

Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью, парамагнетик. Температура плавления 660°C. К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминий химически активен (на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой — оксидом алюминия.) надежно предохраняет металл от дальнейшего окисления. Но если порошок алюминия или алюминиевую фольгу сильно нагреть, то металл сгорает ослепительным пламенем, превращаясь в оксид алюминия. Алюминий растворяется даже в разбавленных соляной и серной кислотах, особенно при нагревании. А вот в сильно разбавленной и концентрированной холодной азотной кислоте алюминий не растворяется. При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты — соли, содержащие алюминий в составе аниона.

Алюминий: физические свойства, получение, применение, история

Физические свойства алюминия

Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью. Температура плавления 660°C.

По распространенности в земной коре алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния среди всех атомов и 1-е место — среди металлов.

К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов.

Алюминий и его сплавы делятся по способу получения на деформируемые, подвергаемые обработке давлением и литейные, используемые в виде фасонного литья; по применению термической обработки — на термически не упрочняемые и термически упрочняемые, а также по системам легирования.

Получение

Впервые алюминий был получен Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод получения разработали независимо друг от друга американец Чарльз Холл и француз Поль Эру. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием графитовых электродов. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке.

Применение

Алюминий широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — легкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной пленкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).

Электропроводность алюминия сравнима с медью, при этом алюминий дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной пленки его тяжело паять.

Благодаря комплексу свойств широко распространен в тепловом оборудовании.

Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве уменьшает металлоемкость, повышает долговечность и надежность конструкций при эксплуатации их в экстремальных условиях (низкая температура, землетрясение и т.п.).

Алюминий находит широкое применение в различных видах транспорта. На современном этапе развития авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении. Алюминий и сплавы на его основе находят все более широкое применение в судостроении. Из алюминиевых сплавов изготовляют корпусы судов, палубные надстройки, коммуникацию и различного рода судовое оборудование.

Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и легкого материала.

Драгоценный алюминий

В настоящее время алюминий является одним из самых популярных и нашедших широкое применение металлов. С самого момента открытия в середине XIX века его считали одним из ценнейших благодаря удивительным качествам: белый как серебро, легкий по весу и не подверженный воздействию окружающей среды. Стоимость его была выше цен на золото. Не удивительно, что в первую очередь алюминий нашел свое применение в создании ювелирных изделий и дорогих декоративных элементов.

В 1855 г. на Универсальной выставке в Париже алюминий был самой главной достопримечательностью. Изделия из алюминия располагались в витрине, соседствующей с бриллиантами французской короны. Постепенно зародилась определенная мода на алюминий. Его считали благородным малоизученным металлом, используемым исключительно для создания произведений искусства.

Наиболее часто алюминий использовали ювелиры. При помощи особой обработки поверхности ювелиры добивались наиболее светлого цвета металла, из-за чего его часто приравнивали к серебру. Но в сравнении с серебром, алюминий обладал более мягким блеском, чем обуславливалась еще большая любовь к нему ювелиров.

Так как химические и физические свойства алюминия сначала были слабо изучены, ювелиры сами изобретали новые техники его обработки. Алюминий технически легко обрабатывать, этот мягкий металл позволяет создавать отпечатки любых узоров, наносить рисунки и создавать желаемой формы изделия. Алюминий покрывался золотом, полировался и доводился до матовых оттенков.

Но со временем алюминий стал падать цене. Если в 1854-1856 годах стоимость одного килограмма алюминия составляла 3 тысячи старых франков, то в середине 1860-х годов за килограмм этого металла давали уже около ста старых франков. Впоследствии из-за низкой стоимости алюминий вышел из моды.

В настоящее время самые первые алюминиевые изделия представляют большую редкость. Большинство из них не пережило обесценивания металла и было заменено серебром, золотом и другими драгоценными металлами и сплавами. В последнее время вновь наблюдается повышенный интерес к алюминию у специалистов. Этот металл стал темой отдельной выставки , организованной в 2000 году Музеем Карнеги в Питсбурге. Во Франции расположен Институт истории алюминия, который в частности занимается исследованием первых ювелирных изделий из этого металла.

В Советском союзе из алюминия делали общепитовские приборы, чайники и т.д. И не только. Первый советский спутник был выполнен из алюминиевого сплава. Другой потребитель алюминия — электротехническая промышленность: из него делаются провода высоковольтных линий передач, обмотки моторов и трансформаторов, кабели, цоколи ламп, конденсаторы и многие другие изделия. Кроме того, порошок алюминия применяют во взрывчатых веществах и твердом топливе для ракет, используя его свойство быстро воспламеняться: если бы алюминий не покрывался тончайшей оксидной пленкой, то мог бы вспыхивать на воздухе.

Последнее изобретение — пеноалюминий, т.н. «металлический поролон», которому предсказывают большое будущее.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Кусочки алюминия

По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре, по данным различных исследователей, оценивается от 7,45 до 8,14%. Современный метод получения, процесс Холла—Эру был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых анодных электродов. Такой метод получения требует очень больших затрат электроэнергии, и поэтому получил промышленное применение только в XX веке.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Аллюминий, агрегированный с коркой байерита на поверхности. Узбекистан, Навойская область, Учкудук

Вследствие высокой химической активности он не встречается в чистом виде, а лишь в составе различных соединений. Так, например, известно множество руд, минералов, горных пород, в состав которых входит алюминий. Однако добывается он только из бокситов, содержание которых в природе не слишком велико. Самые распространенные вещества, содержащие рассматриваемый металл: полевые шпаты; бокситы; граниты; кремнезем; алюмосиликаты; базальты и прочие. В небольшом количестве алюминий обязательно входит в состав клеток живых организмов. Некоторые виды плаунов и морских обитателей способны накапливать этот элемент внутри своего организма в течение жизни.

Итоги и рекомендации

Только лишь визуальный подсчет количества достоинств и недостатков алюминиевых жил, а также беглая оценка объема текста в каждом из тематических разделов, позволяет однозначно заявить, что медные провода имеют гораздо более приемлемые технические характеристики, они компактнее, надежнее, долговечнее, удобнее в прокладке, гораздо реже становятся причиной аварий. Пожалуй, их единственным серьезным минусом является довольно высокая стоимость. Впрочем, хороший хозяин, заказчик или проектировщик скорее всего предпочтут «заплатить и забыть», чем тратить время и внушительные средства на постоянный контроль, обслуживание и ремонт алюминиевых проводных линий.

Для справедливости уточним, что вышесказанное вполне справедливо для кабельных изделий небольших сечений. Но если диаметр проводов более 16 мм2, а его метраж измеряется километрами, как при монтаже ВЛ, то «цена вопроса» будет иметь решающее значение. На данный момент, ПУЭ также придерживается этого мнения, поэтому не запрещает использование алюминия для электрокабелей большого сечения.

Если планируется полная замена квартирных проводов, то ее нужно проводить только на медь и убирать алюминий вплоть до щитка, потому что эти металлы не слишком «дружны» и не дадут возможности электросети работать в полную силу.

Вдумчивое чтение данной статьи, умение рассуждать и мыслить логически, позволит каждому самостоятельно сделать выводы о том, какой провод лучше, медный или алюминиевый

, и почему последний не желательно использовать, особенно для монтажа небольших домовых электросетей.

ПРИМЕНЕНИЕ

Украшение из алюминия

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость. Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем. Когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III заказал алюминиевые пуговицы, а Менделееву в 1889 г. были подарены весы с чашами из золота и алюминия. Мода на ювелирные изделия из алюминия сразу прошла, когда появились новые технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий иногда используют в производстве бижутерии.

Алюминий (англ. Aluminium) — Al

Молекулярный вес26.98 г/моль
Происхождение названияот латинского alumen
IMA статусутверждён в 1978

Как соединить алюминий с медью. Видео

Обычная скрутка проводников меди и алюминия не допустима.

Допустимо прямое соединение только если между металлами показатель электрохимического потенциала не превышает 0,6 милливольт. К примеру, соединяя медь и нержавеющую сталь, потенциал составит 0,1 мВ — это качественное соединение. Для сравнения: медь/серебро — 0,25 мВ, медь/золото — 0,4 мВ. Тоже неплохо. Медь/алюминий — 1,5 мВ — это уже недопустимо. Поэтому, для соединения алюминиевых контактов с медными, существуют специальные соединяющие приспособления.

Существует и такое наблюдение: любой токопроводник имеет конкретный электрохимический потенциал. По этому принципу работают батарейки и аккумуляторы. В местах соединений разнородных металлов, при попадании воды, образуется короткозамкнутый гальванический компонент; разрушается один из металлов. Дабы определить какой металл с каким можно соединять, необходимо знать степень электрохимического потенциала соединяемых проводников тока.

Алюминий имеет свойство текучести при повышении температуры, поэтому при соединении с медью само соединение постепенно ослабляется и начинает все больше греться, создавая опасность возгорания. А также, как указано выше, имеют разную электропроводимость и гальваническую совместимость.

Также алюминий имеет оксидную пленку, которая образуется при взаимодействии с воздухом. Поэтому перед скруткой и любым соединением, советуем обработать кварцевовазелиновой пастой. К слову, она уже есть в оригинальных клеммах Wago, что ускоряет монтаж. Но они подходят для слаботочек.

Соединение 2 разных типов проводки производится всегда через третий металл. Это могут быть:

  • Клеммы самозажимные, например Wago;
  • Обычная клммная колодка тоже подходит, но их качество желает желать лучшего — не советую, часто плавятся;
  • Лужение (третий металл — олово, свинец) с последующей опрессовкой. Перед началом обязательно обработать флюсом, чтобы снять оксидную пленку;
  • Болтовое соединение. Разделяем проводники шайбами. Желательно поставить ещё и гравер, чтобы не раскрутилось;
  • Сжим «Орех».


Например, болтовое соединение

Если вам нужно сделать быстро и под рукой ничего нет, то подойдет и болтовое соединение. Как его сделать показано в видео ниже. Но настоятельно советую заменить на самозажимные клеммы, или опрессовку. Ну а в идеале поменять всю проводку на медную и спать спокойно.

6)Оксид и гидроксид алюминия. Получение и свойства

Оксид алюминия – Al2O3. Физические свойства: оксид алюминия – белый аморфный порошок или очень твердые белые кристаллы.

Получение: оксид алюминия получают методом восстановления алюминием металлов из их оксидов: хрома, молибдена, вольфрама, ванадия и др. – металлотермия, открытый Бекетовым:

Cr2O3 + Al = Al2O3 + 2Cr

Химические свойства:

Оксид алюминия проявляет амфотерные свойства

1. взаимодействие с кислотами

А12О3 +6HCl = 2AlCl3 + 3h3O

2. взаимодействие со щелочами

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + h3O

Al2O3 + 2NaOH + 5h3O = 2Na[Al(OH)4(h3O)]

3. при накаливании смеси оксида соответствующего металла с порошком алюминия происходит бурная реакция, ведущая к выделению из взятого оксида свободного металла. Метод восстановления при помощи Al (алюмотермия) часто применяют для получения ряда элементов (Cr, Мп, V, W и др.) в свободном состоянии

2А1 + WO3 = А12Оз + W

4. взаимодействие с солями, имеющими сильнощелочную среду, вследствие гидролиза

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Гидроксид алюминия – А1(ОН)3. Физические свойства: гидроксид алюминия – белы, аморфный (гелеобразный) или кристаллический. Почти не растворим в воде;

Получение:

1) из солей алюминия под действием раствора щелочей: AlСl3 + 3NaOH = Al(ОН)3 + 3Н2О;

2) разложением нитрида алюминия водой: AlN + 3Н2О = Аl(ОН)3 + NН3?;

3) пропусканием СО2 через раствор гидроксокомплекса: [Аl(ОН)4]-+ СО2 = Аl(ОН)3 + НСО3-;

4) действием на соли Аl гидратом аммиака; при комнатной температуре образуется Аl(ОН)3.

Химические свойства:

1. взаимодействие с кислотами

Al(OH)3 +3HCl = 2AlCl3 + 3h3O

2. при взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + А1(ОН)з = Na[A1(OH)4]

3. термическое разложение

2Al(OH)3 = Al2О3 + 3h3O

Гидроксид алюминия не реагирует с гидратом аммиака, хлоридомаммония, диоксидами углерода и серы, сероводородом.

7.Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Комплексные соединения алюминия.

Al2O3  –  твердое вещество белого цвета, тугоплавкое. Не реагирует с водой и не растворяется.

Типичный амфотерный оксид, поэтому реагирует с кислотами и щелочами.

Al2O3 + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2O  

При сплавлении образуется метаалюминат натрия:

Al2O3 (тв)+ 2 NaOH (тв) t→ 2 NaAlO2 + H2O,  

В растворе щёлочи образуется тетрагидроксоалюминат натрия:

Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O = 2Na[Al(OH)4

Алюминаты неустойчивы и даже при слабом подкислении разрушаются:

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3 + NaHCO3

Al(OH)3  – белое вещество, нерастворимое в воде,  амфотерный гидроксид.

Получают косвенно реакцией обмена между солью алюминия и щелочью:

AlCl3 + NaOH (по каплям)= Al(OH)3 ↓ + 3 NaCl 

Взаимодействует с кислотами и щелочами.

Al(OH)3 + 3 HCl = AlCl3 + 3 H2O

В растворе: Al(OH)+ NaOH(избыток) = Na[Al(OH)4]

или Al(OH)+ 3 NaOH = Na3[Al(OH)6]

В расплавах: Al(OH)+ NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Очень часто амфотерные гидроксиды элементов в степени окисления +III существуют также в мета-форме, например:

AlO(OH) – метагидроксид алюминия

FeO(OH) – метагидроксид железа (орто-форма “Fe(OH)3” не существует).

Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде, наиболее удобный способ их получения – осаждение из водного раствора с помощью слабого основания – гидрата аммиака:

Al(NO3)3 + 3(Nh4 · h3O) = Al(OH)3↓ + 3Nh5NO3 (20 °C)

Al(NO3)3 + 3(Nh4 · h3O) = AlO(OH)↓ + 3Nh5NO3 + h3O (80 °C)

В случае использования избытка щелочей в обменной реакции подобного типа гидроксид алюминия осаждаться не будет, поскольку алюминий в силу своей амфотерности переходит в анион:

Al(OH)3(т) + OH− = [Al(OH)4]−

Пример молекулярного уравнения реакции этого типа:

Al(NO3)3 + 4NaOH(избыток) = Na[Al(OH)4] + 3NaNO3

Образующаяся соль относится к числу комплексных соединений (комплексных солей): они включают комплексный анион [Al(OH)4]−. Названия этой соли таково:

Na[Al(OH)4] – тетрагидроксоалюминат натрия

Растворение амфотерных гидроксидов в щелочных растворах рассматривается как процесс образования гидроксосолей (гидроксокомплексов). Экспериментально доказано существование гидроксомплексов [Аl(ОН)42О)2], [Аl(ОН)6]3-, [Аl(ОН)52O)]2-; из них первый — наиболее прочный. Координационное число алюминия в этом комплексе равно 6, т.е. алюминий является шестикоординированным.

Комплексным (координационным) соединением (комплексом) называется такое соединение, в узлах кристаллической решетки которого находятся комплексные ионы, обладающие высокой симметрией, устойчивые как в твердом состоянии, так и в растворах. В центре комплексного иона находится металл (обычно d-металл, реже р-металл), который называется комплексообразователь. Вокруг него очень симметрично располагаются лиганды, за счет чего электронная плотность распределяется равномерно и комплекс становится устойчивым. Лигандами могут быть анионы кислот или нейтральные молекулы (Н2О, СО, NH3), которые имеют неподеленную пару электронов. Она принимает участие в донорно-акцепторном взаимодействии с вакантной орбиталью комплексообразователя.

Физико-химические свойства глинозема

  Прежде чем перейти к характеристике отдельных процес­сов получения (извлечения) чистой окиси алюминия из руд, необходимо кратко ознакомиться с некоторыми физико-хими­ческими свойствами глинозема, определяющими поведение его в этих процессах.

  Полиморфизм глинозема. Полиморфизм, мак известно, представляет собой способность одного и того же вещества образо­вывать различные типы кристаллической (пространственной) решетки — давать полиморфные разности, обладающие неред­ко глубоким различием в свойствах.

  Для безводной окиси алюминия обнаружено несколько поли­морфных разностей, из которых, однако, безусловно установле­ны, хорошо изучены и имеют большое значение в производстве глинозема две, которые мы и рассмотрим ниже,

  Первая из них – aAl2O3 или корунд, известна с дав­них времен и является единственной формой безводной окиси алюминия, встречающейся в естественных горных породах в виде бесцветных или окрашенных небольшими примесями дру­гих окислов кристаллов (рубин, сапфир). Чистый расплавлен­ный глинозем во время остывания кристаллизуется в форме aAl2O3. Все виды гидратов окиси алюминия при нагревании до 1200° также превращаются а aAl2O3. Кристаллизуется корунд в гексагональной системе, причем внешний вид кристаллов обыч­но веретенообразный или бочкообразный (фиг. 9). Корунд отли­чается высокой твердостью, занимая в минералогической шкале Мооса предпоследнее перед алмазом место — 9. Он практически не гигроскопичен и имеет наибольший удельный вес из всех полиморфных разностей Al2O3—3,9—4,0.

Кристаллические формы корунда

  Вторая полиморфная разность безводной окиси алюми­ния — yAl2O3, открытая Ульрихом в 1925 г., кристаллизуется в кубической системе (размер ребра куба элементарной кристал­лической ячейки — 7,90 * 10-8 см) в характерных октаедрических формах. В природе yAl2O3 не встречаемся и образуется при обезвоживании трехводной окиси алюминия — гидр аргилли­та в температурном интервале 500 — 900°. Отличается большой дисперсностью и гигроскопичностью. Удельный вес yAl2O3 — 3,77. При нагревании выше 900° yAl2O3 начинает превращаться в aAl2O3, что полностью завершается при 1200°.

  Водная окись алюминия известна в виде следующих стабиль­ных форм: диаспора, бемита и гидраргиллита.

  Диаспор и бемит являются полиморфными разностями одноводной окиси алюминия и отвечают химическому составу метаалюминиевой кислоты (НAlO2):

Al2O3* h3O=2AlOOH=2 НAlO2

  Как диаспор, так и бемит встречаются в виде природных мине­ралов, входя в состав бокситов. Бемит образуется также при обезвоживании гидраргиллита при 250°. Оба кристаллизуются в ромбической системе, отличаясь друг от друга показателями преломления. Обыч­ной формой кристал­лов диаспора являют­ся плоские призмы. При нагре­вании до 500° диаспор и бемит полностью теряют кристаллиза­ционную воду, превра­щаясь в безводную окись. Однако характер процесса обезво­живания для диаспора и бемита не одинаков. Кривая обезвоживания ди­аспора показывает, что дегидратация этого минерала происходит полностью в температурном интервале 410—450° и является линейной функ­цией температуры. Кривая же обезвоживания бемита имеет другой вид и состоит из двух характерных участков. Первый из них лежит меж­ду 300 и 450° и имеет форму гипер­болической кривой. В этом темпера­турном интервале удаляется только примерно 25% кристаллизационной воды бемита. Второй участок нахо­дится между 450 и 490° и соответ­ствует более интенсивному обезво­живанию, аналогичному для диаспора. Таким образом, если удаление связанной воды для диаспора заканчивается полностью при 450°, то для бемита этот процесс только начинается, оканчиваясь, примерно, при 500°. Для сме­сей диаспора и бемита кривые их обезвоживания занимают про­межуточное положение. При обезвоживании диаспор превращается непосредственно в aAl2O3, а бемит —- сначала в yAl2O3.

  Гидраргиллит, или гибсит, является, по-видимому, единственной формой трехводной окиси алюминия. Полиморфной разности для нее не обнаружено, Гидраргиллит отвечает химическому со­ставу ортоалюминиевой кислоты (Н3А1О3): Al2O3*3 h3O=2А1(ОН)3=2 Н3А1О3. Встречается в природе как минерал и входит в состав бокситов. Кристаллизуется в моноклинной системе в виде табличек. Представляет собой конечную форму кристаллической гидроокиси алюминия, выпадающей из алюминиевых растворов при низких температурах. Гидраргил­лит, обезвоженный при 250°, теряет две молекулы кристаллиза­ционной воды, превращаясь в бемит.

  В соответствии с изложенным различные формы окиси и гидроокиси алюминия индивидуальной кристаллической ре­шеткой могут быть классифицированы в два полиморфные ря­да (ряды Габера) — aряд и yряд.

aряд

yряд

Отсутствует  Al(OH)3

Гидраргиллит Al(OH)3

Диаспорит  AlOOH

Бемит AlOOH1

Корунд aAl2O3

yAl2O3

  В обоих рядах приведены лишь конечные стабильные фор­мы. Вообще же среди гидратных форм окиси алюминия наблюдаются промежуточные образования, стремящиеся к этим ста­бильным формам. Так, при определенных условиях из алюми­ниевых солей в щелочной среде гидроокись алюминия вначале выделяется в форме байерита, который затем переходит в гидраргиллит. Аммиак осаждает гидроокись алюминия в аморфной форме.

  Температура плавления и кипения глинозема. Безводный глинозем является термически стойким окислом, отличаясь вы­сокой температурой плавления и кипения. Температура плавле­ния aAl2O3 равна 2050°. Температура же кипения безводной окиси алюминия при атмосферном давлении составляет 2980°.

  Теплота образования глинозема. Безводная окись алюми­ния — весьма прочное соединение. Теплота образования ее зна­чительно выше теплот образования основных примесей, входя­щих в состав алюминиевых руд. Это обстоятельство позволяет выделять окись алюминия из руд как таковую (в виде корун­да) или же в форме шлаков, восстанавливая углеродом приме­си до элементарного (металлического) состояния. Сама же окись алюминия в этих условиях восстанавливается до метал­ла лишь ,в ничтожной степени.

  Рот, Вольф и Фриц в 1940 г. Сжиганием электролитически-рафинированного алюминия определили теплоту образования Al2O3 при 22° равной 402 ± 0,3 б. кал/г-мол. Для сравнения укажем, что для SiO2 и ТiO2 эти величины соответственно состав­ляют 208 и 225 б. кал/г-мол.

  Химические свойства глинозема. Глинозем является типичным амфотерным химическим соединением, основные и кислотные свойства которого выражены, примерно, в одинаковой степени. Существуя в трехводной и одноводной формах, гидроокись алюминия, как мы указывали выше, может соответственно рас­сматриваться в первом случае, как трехосновная ортоалюминиевая кислота (Н3AlO3) и во втором случае, как одноосновная метаалюминиевая кислота (НAlO2).

  Благодаря своему амфотермому характеру, глинозем может растворяться и в кислотах и в щелочах. Наименьшей раствори­мостью обладает при этом  aAl2O3; более растворим yAl2O3, Особенно же легко растворяется (гидроокись алюминия, причем по возрастанию интенсивности растворения в едком натре раз­личные формы ее могут быть расположены в следующий ряд:

  Диаспор — бемит — гидраргиллит.

  В растворах кислот гидроокись алюминия ведет себя как ос­нование, образуя алюминиевые соли соответствующих кислот, например:

2Al(OH)3+3H2SO4= Al2(SO4)3 +6H2O.

  В растворах же оснований гидроокись алюминия проявляет себя как кислота, образуя щелочные соли этой кислоты алюминаты, например:

2Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O.

  При высокой температуре с сульфидами тяжелых металлов  в присутствии восстановителя окись алюминия дает сульфид алюминия, плавящийся при 1100°:

Al2O3+3FeS+3C=Al2S+3Fe+3CO.

  С азотом при высокой температуре окись алюминия обра­зует соответственно нитрид алюминия:

Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO.

  Наконец, при высоких температурах окись алюминия с со­единениями щелочных и щелочно-земельных металлов образует также соответствующие алюминаты, например метаалюминат наnрия — Na2O*Al2O3 (с температурой плавления 1650°) или метаалюминат кальция СаО*Al2O3 (с nемпературой плавления 1600°), которые играют большую роль в промышленных мето­дах производства глинозема.

Алюминий | Использование, свойства и примеры – видео и стенограмма урока

Алюминий находится в периоде 3 группы 13 Менделеева

.

Каковы свойства алюминия?

Алюминий – это химический элемент в периодической таблице с атомным номером (число протонов на атом) 13 и атомной массой (протонов и нейтронов на атом) 26.98. Алюминий имеет валентность 3 и, соответственно, его наиболее распространенная степень окисления – 3+ (хотя он также может существовать в степени окисления 1+ и 2+). Алюминий – это металлический элемент.

Благодаря уникальному атомному составу чистый алюминий обладает уникальным набором физических и химических свойств.

Физические свойства алюминия

Основные физические свойства чистого алюминия при стандартных условиях называются его физическими свойствами. В следующей таблице перечислены некоторые основные физические свойства алюминия:

Свойство Значение
Температура плавления 660.4 Цельсия
Температура кипения 2467 по Цельсию
Состояние при комнатной температуре Цельный
Плотность 2,7 грамма на кубический сантиметр
Тип элемента Металл
Внешний вид Серебристо-белый и блестящий
Электропроводность Хороший проводник тепла и электричества
Пластичность (способность придавать форму) Высокая пластичность
Пластичность (способность втягиваться в проволоку) Высокая пластичность
Запах Без запаха
Вкус Безвкусный

Алюминий – серебристо-белый блестящий металл

Химические свойства алюминия

Ключевые типы химических реакций, которым подвергается алюминий, называются химическими свойствами .Химические свойства алюминия следующие:

  • Алюминий имеет атомный номер 13, валентность 3 и чаще всего переходит в степени окисления +3, +2 и +1.
  • Алюминий легко горит на воздухе с образованием оксида алюминия (Al2O3).
  • В стандартных условиях тонкая пленка оксида алюминия защищает металл от окисления на воздухе и в воде. Вот почему алюминий не подвержен коррозии.
  • Алюминий легко реагирует с кислотами с образованием солей.Например, алюминий реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием хлорида алюминия (AlCl3) и выделением газообразного водорода (h3).
  • Алюминий также реагирует с основаниями, такими как гидроксид натрия (NaOH), с образованием соли, тетрагидроксоалюмината (Al (OH) 4), и с выделением газообразного водорода (h3).
  • Расплавленный алюминий часто смешивают с другими расплавленными металлами и затвердевают с образованием гомогенных смесей, называемых сплавами. Алюминий чаще всего легирован такими элементами, как железо, медь, магний и цинк, которые помогают повысить его прочность и придают другие полезные свойства легированному материалу.
  • Чистый металлический алюминий обычно считается нетоксичным для человека, но соединения алюминия, в частности ионы алюминия, могут вызывать побочные эффекты, такие как потеря памяти и повреждение нервной системы, когда присутствуют в очень высоких концентрациях в организме человека.

Использование алюминия

На основании его уникального профиля физических и химических свойств, в человеческом обществе были определены различные области применения алюминия. Общие области применения алюминия включают:

  • Самолеты и автомобили: поскольку алюминий – прочный металл с относительно легким весом, он обычно используется в производстве самолетов, автомобилей и поездов.
  • Пищевая упаковка: Многие пищевые продукты (например, напитки или консервы) упаковываются в контейнеры из алюминия. Часто эти упаковки также содержат немного магния, который увеличивает прочность алюминиевого контейнера.
  • Электроника: Различные электронные устройства, включая ноутбуки, телевизоры и смартфоны, изготавливаются из алюминия.
  • Другие виды использования включают производство окон и дверей, а также строительство зданий.

Алюминий в чистом виде не встречается на Земле и поэтому должен быть получен путем обработки различных алюминиевых руд.Наиболее распространенным примером алюминиевой руды является боксит , который в основном состоит из гидратированного оксида алюминия (смесь оксида алюминия и воды).

Алюминий часто используется при производстве самолетов

Краткое содержание урока

Алюминий (химический символ: Al ) – это химический элемент, который использовался людьми с древних времен. Он находится в периоде 3 группы 13 (группа бора) периодической таблицы.Примерно 8,1% массы земной коры состоит из этого элемента. Это серебристо-белый блестящий металл, твердый при комнатной температуре. Это очень реактивный элемент, редко встречающийся в природе в чистом виде, и легко вступающий в реакцию с воздухом, кислотами и основаниями. Хорошо известные применения алюминия включают производство самолетов, автомобилей и поездов, упаковку пищевых продуктов и производство электронных товаров.

6061 Алюминий: знакомство с его свойствами и применением

Теперь, когда мы рассмотрели химический состав 6061, давайте поговорим о том, как этот сплав сравнивается с некоторыми другими ключевыми вариантами.

Сравнение алюминия 6061 с другими сплавами

Сплав 6061 является одним из наиболее распространенных для экструзии, но вы можете рассмотреть другие варианты для вашего конкретного применения. Ниже приведены некоторые другие распространенные сплавы, которые часто рассматриваются как альтернативы.

6061 и 7075

Одной из основных причин выбора алюминия 7075 является его высокая прочность. Легированный цинком, это один из самых прочных доступных сплавов, более прочный, чем 6061. Но он предлагает более низкий уровень коррозионной стойкости, чем 6061, и его труднее сваривать.7075 используется в судостроении, автомобилестроении и авиакосмической отрасли, где прочность имеет очень высокий приоритет. Он также используется в производстве огнестрельного оружия и даже используется в рамах дельтапланов. Узнать больше »

6061 и 6063

6061 и 6063 – два самых популярных сплава для экструзии. Алюминий 6063 занимает первое место, а 6061 – второе. Как и в сплавах серии 6000, они оба содержат магний и кремний в качестве основных легирующих элементов. Таким образом, у них много схожих свойств.Однако 6061 предлагает более высокую прочность. Таким образом, он часто используется для более структурных приложений. 6063, с другой стороны, используется для таких применений, как перила или отделка, окна и двери из-за его лучшего внешнего вида и коррозионной стойкости.

6061 и 5052

Как и 6061, алюминий 5052 содержит магний в качестве основного легирующего элемента. В случае 5052 это единственный первичный легирующий элемент. 6061 также имеет кремний. Одним из ключевых преимуществ этого сплава является его высокая свариваемость по сравнению с другими сплавами.Это стоит рассмотреть для проектов, где свариваемость является ключевым фактором. Однако недостатком 5052 является то, что он не поддается термообработке. Он подходит для различных сварочных работ и хорошо работает в морских условиях благодаря своей высокой коррозионной стойкости.

6061 по сравнению с 2024 годом

Сплав 2024, используемый в основном в аэрокосмической отрасли, известен своей высокой прочностью. Его основным легирующим элементом является медь, и, хотя он прочен и обладает хорошей усталостной прочностью, он менее поддается механической обработке и труднее сваривается, чем 6061.Он также имеет низкую коррозионную стойкость и часто используется в конструкциях крыла и фюзеляжа, которые подвергаются высоким напряжениям.

Сводка

Алюминиевый сплав 6061 – один из самых распространенных и универсальных для экструзии. Его обычно называют конструкционным алюминием, поскольку его прочность делает его идеальным для применения в строительстве. Однако, благодаря удачному сочетанию свойств, его также можно использовать в различных типах проектов.

Загрузите наш PDF-файл о 6061 свойствах алюминия, чтобы использовать его в качестве справочной информации.

Кроме того, если вы хотите узнать больше о том, как оптимизировать конструкцию деталей для процесса экструзии, загрузите наше Руководство по проектированию экструзионных изделий из алюминия.

Факты об алюминии или алюминиевых элементах

Основные сведения об алюминии:

Символ: Al
Атомный номер: 13
Атомный вес: 26.981539
Классификация элемента : Основной металл
Номер CAS: 7429-90-5

Алюминиевая таблица Менделеева

Группа: 13
Период: 3
Блок: p

Алюминиевая электронная конфигурация

Краткая форма : [Ne] 3s 2 3p 1
Длинная форма : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
2 Структура корпуса 8: 3

Алюминий Discovery

История: Квасцы (сульфат калия и алюминия – KAl (SO 4 ) 2 ) использовались с древних времен.Его использовали при дублении, крашении и в качестве вспомогательного средства для остановки небольшого кровотечения и даже в качестве ингредиента в разрыхлителе. В 1750 году немецкий химик Андреас Маргграф нашел способ получения новой формы квасцов без серы. Это вещество было названо глиноземом, которое сегодня известно как оксид алюминия (Al 2 O 3 ). Большинство современных химиков того времени считали глинозем «землей» ранее неизвестного металла. Металлический алюминий был окончательно выделен в 1825 году датским химиком Гансом Кристианом Эрстедом (Эрстед).Немецкий химик Фридрих Велер безуспешно пытался воспроизвести технику Эрстеда и нашел альтернативный метод, который также позволил получить металлический алюминий два года спустя. Историки расходятся во мнениях относительно того, кому следует признать открытие.
Название: Алюминий получил свое название от квасцов. Латинское название квасцов – « alumen », что означает горькая соль.
Примечание к наименованию: Сэр Хамфри Дэви предложил название «алюминий» для элемента, однако название «алюминий» было принято, чтобы соответствовать окончанию «ium» большинства элементов.Это написание используется в большинстве стран. Алюминий также использовался в США до 1925 года, когда Американское химическое общество официально решило использовать вместо него название «алюминий».

Физические характеристики алюминия

Состояние при комнатной температуре (300 K) : Твердый
Внешний вид: мягкий, легкий, серебристо-белый металл
Плотность: 2,6989 г / куб.см
Плотность при температуре плавления: 2,375 г / куб.см
Удельный вес : 7.874 (20 ° C)
Точка плавления: 933,47 K, 660,32 ° C, 1220,58 ° F
Точка кипения: 2792 K, 2519 ° C, 4566 ° F
Критическая точка: 8550 K
Теплота Плавление: 10,67 кДж / моль
Теплота испарения: 293,72 кДж / моль
Молярная теплоемкость: 25,1 Дж / моль · K
Удельная теплоемкость: 24,200 Дж / г · К (при 20 ° C)

Атомные данные алюминия

Состояния окисления (жирный шрифт, наиболее часто встречающийся): +3 , +2, +1
Электроотрицательность: 1.610
Сродство к электрону: 41,747 кДж / моль
Атомный радиус: 1,43 Å
Атомный объем: 10,0 см / моль
Ионный радиус: 51 (+ 3e)
Ковалентный радиус: 1,219 Энергия первой ионизации: 577,539 кДж / моль
Энергия второй ионизации: 1816,667 кДж / моль
Энергия третьей ионизации: 2744,779 кДж / моль

Алюминий Ядерные данные

Количество изотопов: Алюминий имеет 23 известных изотопа в диапазоне от 21 Al до 43 Al.Только два встречаются в природе. 27 Al является наиболее распространенным, составляя почти 100% всего природного алюминия. 26 Al почти стабилен с периодом полураспада 7,2 x 10 5 лет и в природе встречается только в следовых количествах.

Данные кристалла алюминия

Структура решетки: Гранецентрированная кубическая
Константа решетки: 4,050 Å
Температура Дебая: 394,00 K

Использование алюминия

Древние греки и римляне использовали квасцы в качестве вяжущего средства, в лечебных целях и в качестве протравы при крашении.Он используется в кухонной утвари, наружных украшениях и в тысячах промышленных применений. Хотя электропроводность алюминия составляет всего около 60% от проводимости меди на площадь поперечного сечения, алюминий используется в линиях электропередачи из-за его небольшого веса. Сплавы алюминия используются при строительстве самолетов и ракет. Отражающие алюминиевые покрытия используются для зеркал телескопов, изготовления декоративной бумаги, упаковки и многих других целей. Глинозем используется в стекловарении и огнеупорах.Синтетические рубин и сапфир находят применение в создании когерентного света для лазеров.

Прочие факты об алюминии

  • Алюминий – третий по распространенности элемент в земной коре.
  • Алюминий когда-то назывался «Металлом королей», потому что производство чистого алюминия было дороже золота, пока не был открыт процесс Холла-Эру.
  • Алюминий – наиболее широко используемый металл после железа.
  • Основным источником алюминия является бокситовая руда.
  • Алюминий парамагнитен.
  • В тройку лидеров по добыче алюминиевой руды входят Гвинея, Австралия и Вьетнам. Австралия, Китай и Бразилия лидируют в мире по производству алюминия.
  • IUPAC принял название «алюминий» в 1990 г., а в 1993 г. признал алюминий приемлемым вариантом названия элемента.
  • Алюминий требует много энергии для отделения от руды. Для переработки алюминия требуется всего 5% этой энергии для производства того же количества.
  • Алюминий может ржаветь или окисляться ртутью.
  • Рубины представляют собой кристаллы оксида алюминия, в которых некоторые атомы алюминия заменены атомами хрома.
  • Было обнаружено, что ювелирное изделие в гробнице китайского генерала Чжоу-Чу III века содержит 85% алюминия. Историки не знают, как был изготовлен орнамент.
  • Алюминий используется в фейерверках для образования искр и белого пламени. Алюминий – обычный компонент бенгальских огней.

Артикул:

CRC Справочник по химии и физике (89-е изд.), Национальный институт стандартов и технологий, История происхождения химических элементов и их первооткрывателей, Норман Э. Холден 2001.

Все о 6061 Алюминий (свойства, прочность и применение)

Металлический алюминий и его сплавы используются в большинстве, если не во всех современных промышленных процессах из-за его широкой доступности и огромного количества применений. Сплав – это металл, полученный путем объединения двух или более металлических элементов для достижения улучшенных свойств материала. Процесс легирования включает добавление определенных металлических «легирующих» элементов в основной металл для придания ему отличительных свойств, таких как повышенная прочность, коррозионная стойкость, проводимость, ударная вязкость и т. Д., или желаемое сочетание этих черт. Сплавы с низким процентным содержанием легирующих элементов (около <4%) классифицируются как деформируемые сплавы и пригодны для обработки, тогда как сплавы с более высоким процентным содержанием (до 22%) классифицируются как литые сплавы и обычно являются хрупкими. Алюминиевая ассоциация (AA Inc.) является ведущим авторитетом в области алюминиевых сплавов и разработала четырехзначную систему именования, используемую для отличия деформируемых сплавов друг от друга на основе их основных легирующих элементов. В этой статье будет подробно рассмотрен алюминиевый сплав 6061, выделены его физические свойства, а также общие области применения этого очень полезного материала.

Алюминий типа 6061 относится к алюминиевым сплавам 6ххх, в состав которых входят те смеси, в которых в качестве основных легирующих элементов используются магний и кремний. Вторая цифра указывает на степень контроля примесей для основного алюминия. Когда эта вторая цифра представляет собой «0», это означает, что основная часть сплава представляет собой технический алюминий, содержащий существующие уровни примесей, и не требуется особого внимания для ужесточения контроля. Третья и четвертая цифры – это просто обозначения отдельных сплавов (обратите внимание, что это не относится к алюминиевым сплавам 1xxx).Номинальный состав алюминия типа 6061 составляет 97,9% Al, 0,6% Si, 1,0% Mg, 0,2% Cr и 0,28% Cu. Плотность алюминиевого сплава 6061 составляет 2,7 г / см 3 (0,0975 фунта / дюйм 3 ). Алюминиевый сплав 6061 поддается термообработке, легко формируется, поддается сварке и хорошо сопротивляется коррозии.

Механические свойства

Механические свойства алюминиевого сплава 6061 различаются в зависимости от того, как он подвергается термообработке или становится прочнее с помощью процесса отпуска. Чтобы упростить эту статью, значения прочности для этого сплава будут взяты из закаленного алюминиевого сплава 6061 (6061-T6), который является обычным для алюминиевых листов и прутков.Его модуль упругости составляет 68,9 ГПа (10000 фунтов на квадратный дюйм), а его модуль сдвига составляет 26 ГПа (3770 фунтов на квадратный дюйм). Эти значения измеряют жесткость сплава или сопротивление деформации и приведены в таблице 1. Как правило, этот сплав легко соединяется с помощью сварки и легко деформируется в самые желаемые формы, что делает его универсальным производственным материалом.

Два важных фактора при рассмотрении механических свойств – это предел текучести и предел прочности. Предел текучести описывает максимальное напряжение, необходимое для упругой деформации детали при заданном нагружении (растяжение, сжатие, скручивание и т. Д.).). Предел прочности, с другой стороны, описывает максимальное количество напряжения, которое материал может выдержать до разрушения (подвергаясь пластической или остаточной деформации). Для статических приложений предел текучести является более важным конструктивным ограничением в соответствии с отраслевыми стандартами проектирования; тем не менее, максимальная прочность может быть полезна для определенных приложений, в которых она необходима. Алюминиевый сплав 6061 имеет предел текучести 276 МПа (40000 фунтов на квадратный дюйм) и предел прочности на разрыв 310 МПа (45000 фунтов на квадратный дюйм).Эти значения приведены в таблице 1.

Прочность на сдвиг – это способность материала противостоять сдвигу противодействующими силами вдоль плоскости, подобно тому, как ножницы разрезают бумагу. Когда два лезвия ножниц закрываются, их противодействующие силы действуют на плоскость поперечного сечения бумаги и заставляют ее выходить из строя «при сдвиге». Это значение полезно при скручивании (валы, стержни и т. Д.), Где скручивание может вызвать такое напряжение сдвига в материале. Прочность на сдвиг алюминиевого сплава 6061 составляет 207 МПа (30000 фунтов на кв. Дюйм), и эти значения приведены в таблице 1.

Усталостная прочность – это способность материала противостоять разрушению при циклической нагрузке, когда небольшая нагрузка постоянно передается на материал с течением времени. Это значение полезно для приложений, где деталь подвергается повторяющимся циклам нагрузки, например, оси транспортного средства или поршни. Усталостная прочность алюминиевого сплава 6061 составляет 96,5 МПа (14000 фунтов на квадратный дюйм), что рассчитано с использованием 500000000 циклов непрерывного циклического нагружения ниже предела текучести. Эти значения приведены в таблице 1.

Таблица 1: Обзор механических свойств алюминиевого сплава 6061.

Механические свойства

Метрическая система

Английский

Предел прочности на разрыв

310 МПа

45000 фунтов на кв. Дюйм

Предел текучести при растяжении

276 МПа

40000 фунтов на кв. Дюйм

Прочность на сдвиг

207 МПа

30000 фунтов на кв. Дюйм

Усталостная прочность

96.5 МПа

14000 фунтов на кв. Дюйм

Модуль упругости

68,9 ГПа

10000 тысяч фунтов / кв. Дюйм

Модуль сдвига

26 ГПа

3770 тысяч фунтов / кв. Дюйм

Коррозионная стойкость

При контакте с воздухом или водой алюминиевый сплав 6061 образует слой оксида, который не позволяет ему вступать в реакцию с элементами, вызывающими коррозию лежащего под ним металла.Степень коррозионной стойкости зависит от атмосферных / водных условий; однако при температуре окружающей среды коррозионное воздействие в воздухе / воде обычно незначительно. Важно отметить, что из-за содержания меди 6061 он немного менее устойчив к коррозии, чем другие типы сплавов (например, алюминиевый сплав 5052, не содержащий меди). При контакте с щелочной почвой могут наблюдаться некоторые коррозионные эффекты, такие как точечная коррозия, но это в значительной степени зависит от условий почвы.6061 особенно хорошо противостоит коррозии от концентрированной азотной кислоты, а также аммиака и гидроксида аммония. Коррозионное воздействие можно полностью устранить, нанеся на сплав защитный слой, на который сплав 6061 хорошо реагирует.

Применение типа 6061 Алюминий

Алюминий типа 6061 – один из наиболее широко используемых алюминиевых сплавов. Его свариваемость и формуемость делают его пригодным для многих универсальных применений. Его высокая прочность и коррозионная стойкость делают сплав 6061 особенно полезным в архитектурных, конструкционных и автомобильных приложениях.Список его применений является исчерпывающим, но некоторые основные области применения алюминиевого сплава 6061 включают:

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор свойств, прочности и областей применения алюминия 6061. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах. У нас также есть направляющие для других типов алюминия, включая алюминий 5052, алюминий 3003 и алюминий 7075.

Прочие изделия из алюминия

  • Ведущие поставщики и производители алюминия в США
  • Различные марки алюминия (свойства и применение)
  • Все о 7075 Алюминий (свойства, прочность и применение)
  • Все о 5052 Алюминий (свойства, прочность и применение)
  • Все о 2024 Алюминий (свойства, прочность и применение)
  • Все о 6063 Алюминий (свойства, прочность и применение)
  • Все о 3003 Алюминий (свойства, прочность и применение)
  • 6061 Алюминий vs.7075 Алюминий – Различия в свойствах, прочности и областях применения
  • 6061 Алюминий по сравнению с алюминием 6063 – Различия в свойствах, прочности и областях применения
  • 6061 Алюминий против алюминия 5052 – Различия в свойствах, прочности и областях применения
  • 6061 Алюминий и алюминий 2024 г. – Различия в свойствах, прочности и областях применения
  • Алюминий 3003 и алюминий 6061 – Различия в свойствах, прочности и областях применения
Источники:
  1. https: // materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/173/Aluminium%20and%20Aluminium%20Alloys%20Davis.pdf?sequence=3&isAllowed=y
  2. https://sites.esm.psu.edu
  3. https://www.nrc.gov/docs/ML0633/ML0633

    .pdf

  4. https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/185/Understanding%20Waught%20and%20Cast%20Al%20Alloy%20Designations.pdf?isAllowed=y&sequence=3

Больше от Metals & Metal Products

Вопрос: каковы 5 физических свойств алюминия

Физические свойства алюминия Цвет и состояние Твердое, немагнитное, бесцветное, серебристо-белое с легким голубоватым оттенком.Пластичность Высокая пластичность. Алюминий можно бить очень тонко. Ковкость Высокая пластичность. Алюминий очень способен деформироваться или гнуться.

Каковы 4 физических свойства алюминия?

Он имеет низкую плотность, нетоксичен, обладает высокой теплопроводностью, имеет отличную коррозионную стойкость и может быть легко отлит, подвергнут механической обработке и формованию. Он также немагнитный и не искрящий. Это второй по пластичности металл и шестой по пластичности.

Какие 5 применений алюминия?

Ниже приведены десять наиболее распространенных и полезных применений алюминия в современном обществе.Линии электропередач. Небоскребы. Оконные рамы. Бытовая электроника. Бытовая и промышленная техника. Компоненты самолетов. Компоненты космических аппаратов. Корабли.

Какие из этих химических свойств алюминия?

Ответ: Мягкость, пластичность, температура плавления и плотность – это физические свойства. Коррозия – это химическое свойство.

Каковы 2 химических свойства алюминия?

Алюминий – мягкий и легкий металл. Он имеет тускло-серебристый вид из-за тонкого слоя окисления, который быстро образуется при контакте с воздухом.Алюминий нетоксичен (как металл), немагнитен и искробезопасен. В алюминии есть только один изотоп природного происхождения, алюминий-27, который не является радиоактивным.

Каковы основные области применения алюминия?

Алюминий широко используется в упаковочной промышленности для производства рулонов, банок, фольги и других упаковочных материалов. Он также входит в состав многих часто используемых предметов, таких как утварь и часы. В строительной отрасли алюминий используется для изготовления дверей, окон, проводов и кровли.

Каковы преимущества алюминия?

Преимущества алюминия Алюминий – чрезвычайно универсальный металл с рядом преимуществ, он известен как легкий и гибкий. Легкий вес. Устойчивость к коррозии. Электрическая и теплопроводность. Отражательная способность и пластичность. Без запаха и непроницаемый. Возможность вторичного использования. См. Также: Использование алюминия.

Как алюминий используется в повседневной жизни?

Бесчисленные предметы, которые упрощают, а также повышают качество нашей повседневной жизни, частично сделаны из алюминия, например.г. Компакт-диски, автомобили, холодильники, посуда, линии электропередач, упаковка для продуктов питания и лекарств, компьютеры, мебель и самолеты.

Что из перечисленного является физическим свойством алюминия?

Физические свойства алюминия Цвет и состояние Твердое, немагнитное, бесцветное, серебристо-белое с легким голубоватым оттенком. Пластичность Высокая пластичность. Алюминий можно бить очень тонко. Ковкость Высокая пластичность. Алюминий очень способен деформироваться или гнуться.

Какие из этих химических свойств являются химическими свойствами алюминиевых викторин?

Термины в этом наборе (7) Какое из этих химических свойств является химическим свойством алюминия? Алюминий очень реактивен.

Какие три интересных факта об алюминии?

7 фактов об алюминии №1) Он на треть меньше, чем сталь. # 2) Не ржавеет. №3) Это самый распространенный металл в мире. # 4) Он пригоден для вторичной переработки. # 5) Он использовался тысячи лет назад. # 6) Устойчив к теплу. # 7) Это пластичный.

Каковы различные свойства алюминия?

Алюминий – Преимущества и свойства легкого алюминия. Алюминий – очень легкий металл с удельным весом 2.7 г / см 3, что примерно в три раза меньше стали. Устойчивость к коррозии. Электрическая и теплопроводность. Отражательная способность. Пластичность. Прочность при низких температурах. Непроницаемый и без запаха. Немагнитный.

Каковы свойства чистого алюминия?

Чистый алюминий мягкий, пластичный, устойчивый к коррозии и высокой электропроводности. Он широко используется для изготовления кабелей с фольгой и токопроводящими жилами, но легирование с другими элементами необходимо для обеспечения более высокой прочности, необходимой для других применений.

Каковы 3 физических свойства алюминиевой фольги?

Алюминиевая фольга имеет три физических свойства: она блестящая (или отражающая), пластичная и непрозрачная.

Каковы три свойства алюминия?

Алюминий Характеристики Не вызывает коррозии. Легко обрабатывается и отливается. Легкий, но прочный. Немагнитный и неискрящий. Хороший тепло- и электрический проводник.

Почему алюминий так популярен?

Алюминий – широко популярный металл из-за огромного разнообразия применений, в которых может использоваться этот ковкий металл.В частности, он обладает высокой прочностью и малым весом, а также устойчив к коррозии, поскольку серый оксидный слой обеспечивает защиту. Коррозионная стойкость может быть дополнительно усилена за счет жесткого анодирования.

Почему алюминий используется в самолетах?

Алюминий играет жизненно важную роль в строительстве самолетов. Его высокая устойчивость к коррозии и хорошее соотношение веса к прочности и стоимости делают его идеальным материалом для авиастроения. Но единственное свойство, которое делает алюминий идеальным металлом для авиастроения, – это его устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Какие недостатки у алюминия?

4 ответа Дорогое сырье. Дорогое изготовление. Для сварки требуется особая техника. Легковоспламеняющийся. (См. HMS Sheffield в войне за Фолклендские острова) Быстро коррозирует в соленой воде. (На воздухе или в пресной воде алюминий покрывается слоем оксида. Мягче стали.

Чем плох алюминий?

Алюминий также опасен для здоровья. Исследования показали, что высокое потребление алюминия может быть вредным для некоторых пациентов с заболеваниями костей или почечной недостаточностью.Он также снижает скорость роста клеток мозга человека.

Алюминий лучше стали?

Хотя алюминий действительно становится прочнее в более холодных условиях, он, как правило, более склонен к образованию вмятин и царапин, чем сталь. Сталь с меньшей вероятностью деформируется или изгибается под действием веса, силы или тепла. Эти стойкие свойства делают его одним из самых прочных промышленных материалов.

В чем содержится алюминий?

1825.

Что из алюминия?

Дизайнерам интерьеров нравится использовать алюминий, так как ему легко придать форму и он великолепно выглядит.К предметам мебели из алюминия относятся столы, стулья, лампы, рамы для картин и декоративные панели. Конечно, фольга на вашей кухне – алюминиевая, как и кастрюли и сковороды, которые часто делают из алюминия.

Где железо используется в повседневной жизни?

Используется в кухонных столовых приборах, бытовой технике и посуде, такой как сковороды и сковороды из нержавеющей стали. Добавление других элементов может придать стали другие полезные качества.

Алюминий является хорошим проводником электричества?

Алюминий.Алюминий – еще один металл, известный своей высокой проводимостью электричества. Хотя по объему его проводимость составляет всего 60% от меди, по весу один фунт алюминия имеет пропускную способность по электрическому току, равную двум фунтам меди. Алюминий часто используется в спутниковых антеннах.

Алюминий – чистый металл?

Алюминий – серебристо-белый металл, 13-й элемент периодической таблицы Менделеева. Это также третий по распространенности химический элемент на нашей планете после кислорода и кремния.В то же время, поскольку он легко связывается с другими элементами, чистый алюминий в природе не встречается.

Каково химическое название алюминия?

Алюминий – это химический элемент с символом Al и атомным номером 13.

Свойства алюминиевых сплавов при криогенных и повышенных температурах

Механические и физические свойства алюминия и алюминиевых сплавов изменяются при изменении рабочей температуры от криогенной (-195 o C) до повышенных температур (макс.400 o C). Эти изменения не так интенсивны по сравнению с другими материалами, такими как сталь и другие. Изменение свойств алюминиевых сплавов с температурой зависит от химического состава и состояния. Серия 7xxx упрочняемых при старении сплавов на основе системы Al-Zn-Mg-Cu демонстрирует наивысшие характеристики растяжения при комнатной температуре среди любых алюминиевых сплавов, полученных из слитков, полученных традиционным способом. Однако прочность этих сплавов быстро снижается, если они подвергаются воздействию повышенных температур, в основном из-за укрупнения мелких выделений, от которых сплавы зависят их прочности.Сплавы серии 2xxx, такие как 2014 и 2024, лучше работают при превышении этих температур, но обычно не используются для приложений с повышенными температурами.

Изменяются механические и физические свойства алюминия и алюминиевых сплавов. при изменении рабочей температуры с криогенной (-195 o C) на повышенные температуры (макс. 400 o C). Эти изменения не так интенсивнее по сравнению с другими материалами, такими как сталь и другие.Изменения свойства алюминиевых сплавов с температурой зависят от химического состав и темперамент.

Серия 7xxx упрочняемых старением сплавов на основе Al-Zn-Mg-Cu. система развивает самые высокие характеристики растяжения при комнатной температуре среди всех алюминиевые сплавы, получаемые из слитков традиционного литья. Тем не менее прочность этих сплавов быстро снижается, если они подвергаются повышенному температуры в основном из-за укрупнения мелкодисперсных осадков, на которых сплавы зависят от их прочности.Сплавы серии 2ххх типа 2014 и 2024 год лучше работает выше этих температур, но обычно не используется для приложения с повышенными температурами.

Прочность при температурах выше примерно от 100 до 200 ° C улучшается в основном за счет твердорастворное упрочнение или закалка второй фазы. Другой подход к улучшить характеристики алюминиевых сплавов при повышенных температурах. использование технологии быстрого затвердевания для производства порошков или фольги содержащие высокие пересыщения такими элементами, как железо или хром, которые медленно диффундирует в твердом алюминии.Несколько экспериментальных материалов сейчас Имеются многообещающие свойства ползучести до 350oC. Экспериментальный Сплав Al-Cu-Mg с добавками серебра также привел к улучшенной ползучести. характеристики. Железо также используется для улучшения свойств ползучести.

Низкотемпературные свойства . Алюминиевые сплавы представляют собой очень важный класс конструкционных металлов для применения при отрицательных температурах и используются в конструкционных деталях для работы при температурах до -270 o C.

Ниже нуля большинство алюминиевых сплавов мало меняют свои свойства; урожай и предел прочности на разрыв может увеличиваться; удлинение может немного уменьшиться; влияние прочность остается примерно постоянной. Следовательно, алюминий полезен. материал для многих низкотемпературных применений.

Основным сдерживающим фактором является его относительно низкое удлинение по сравнению с некоторыми аустенитные сплавы черных металлов. Этот ингибирующий фактор влияет в основном на отрасли, которые должны работать с нормами общественной безопасности.Заметное исключение из в кодексе ASME для необожженных сосудов высокого давления это было одобрение для использования сплавы 5083 и 5456 для сосудов под давлением в диапазоне от -195 до 65 o C. С этими сплавами предел прочности увеличивается на 30-40%, предел текучести от 5 до 10% и относительное удлинение от 60 до 100% при комнатной температуре и -195 o C.

Деформируемые сплавы, наиболее часто рассматриваемые для низкотемпературной эксплуатации: сплавы 1100, 2014, 2024, 2219, 3003, 5083, 5456, 6061, 7005, 7039 и 7075.Сплав 5083-О, который является наиболее широко используемым алюминиевым сплавом для криогенных приложений, показывает следующее охлаждение от комнатной температуры до температура кипения азота (-195 o C):

  • Предел прочности на разрыв около 40%
  • Предел текучести около 10%.

Сохранение ударной вязкости также имеет большое значение для работы оборудования. при низкой температуре. Алюминиевые сплавы не переходят из пластичного в хрупкое состояние; следовательно; ни ASTM, ни ASME спецификации не требуют низких температур Испытания алюминиевых сплавов по Шарпи или Изоду.Другие тесты, в том числе Испытания на растяжение и разрыв с надрезом, оценка прочности на растяжение и разрыв алюминиевые сплавы при низкотемпературных характеристиках сварных швов в свариваемых алюминиевые сплавы.

По сравнению с другими сплавами сплав 5083-О имеет значительно большее разрушение. стойкость, чем у других. Вязкость разрушения этого сплава увеличивается по мере увеличения температура воздействия снижается. Из других сплавов, оцениваемых в различных термообработанных условиях, 2219-Т87 имеет наилучшее сочетание прочности и вязкость разрушения, как при комнатной температуре, так и при -196 o C, все сплавы, которые легко свариваются.

Сплав 6061-Т651 имеет хорошую вязкость разрушения при комнатной температуре и при -196 o C, но его предел текучести ниже, чем у сплава 2219-Т87. Сплав 7039 также поддается сварке и имеет хорошее сочетание прочности. и трещиностойкость при комнатной температуре и при -196 o C. Сплав 2124 похож на 2024, но с более высокой степенью чистоты и специальной обработкой. для повышения вязкости разрушения. Прочность на разрыв 2124-Т851 при минусе можно ожидать, что температуры будут такими же, как для 2024-T851.

Несколько других алюминиевых сплавов, включая 2214, 2419, 7050 и 7475, имеют был разработан для получения трещиностойкости при комнатной температуре. превосходит другие сплавы серий 2000 и 7000. Информация о отрицательные свойства этих сплавов ограничены, но ожидается, что эти сплавы также улучшили бы вязкость разрушения при отрицательных температурах. а также при комнатной температуре.

Усталостная прочность .Результаты испытаний на осевую и изгибную усталость при 106 циклы на образцах из алюминиевого сплава при комнатной температуре и при отрицательных температуры показывают, что для усталостной долговечности в 106 циклов усталостная прочность выше при отрицательных температурах, чем при комнатной температуре для каждый сплав. Эта тенденция не обязательно действительна для тестов на более высоких уровни стресса и более короткая усталостная жизнь, но при 106 циклах результаты согласуется с влиянием отрицательных температур на предел прочности.

Каковы 3 физических свойства алюминиевой фольги? – Реабилитацияrobotics.net

Каковы 3 физических свойства алюминиевой фольги?

Алюминиевая фольга имеет три физических свойства: она блестящая (или отражающая), пластичная и непрозрачная.

Каковы три физических свойства викторины из алюминиевой фольги?

Алюминиевая фольга имеет следующие физические свойства: блеск, пластичность и теплопроводность. Какое влияние на вещество оказывает наблюдение за физическими свойствами вещества? Наблюдая за физическими свойствами вещества, он не влияет на вещество, потому что вы просто наблюдаете за ним, а не меняете его.

Каковы три физических свойства?

Знакомые примеры физических свойств включают плотность, цвет, твердость, температуры плавления и кипения, а также электропроводность. Мы можем наблюдать некоторые физические свойства, такие как плотность и цвет, без изменения физического состояния наблюдаемой материи.

Как может измениться физическое свойство, не вызывая изменения в веществе?

Опишите, как физическое свойство, такое как масса или текстура, может измениться, не вызывая изменения в веществе.Вы можете изменить физическое свойство, например массу, разрезая объект. Это все та же субстанция, только другая масса. Вы также можете изменить текстуру, отшлифуя кусок дерева.

Что используется для определения физического свойства?

Физические свойства можно наблюдать или измерять без изменения состава вещества. Физические свойства используются для наблюдения и описания материи. Физические свойства включают: внешний вид, текстуру, цвет, запах, точку плавления, точку кипения, плотность, растворимость, полярность и многие другие.

Каковы физические свойства лития?

Литий имеет температуру плавления 180,54 ° C, точку кипения 1342 ° C, удельный вес 0,534 (20 ° C) и валентность 1. Это самый легкий из металлов, его плотность примерно вдвое меньше плотности воды. В обычных условиях литий наименее плотный из твердых элементов.

Каковы три свойства лития?

Химические свойства лития – Воздействие лития на здоровье – Воздействие лития на окружающую среду

Атомный номер 3
Электроотрицательность по Полингу 1.0
Плотность 0,53 г / см -3 при 20 ° C
Температура плавления 180,5 ° С
Температура кипения 1342 ° С

В чем слабость лития?

Прекратите использование лития и сразу же обратитесь к врачу, если у вас есть симптомы отравления литием: мышечная слабость, подергивание, сонливость, чувство головокружения, изменение настроения, помутнение зрения, звон в ушах, нерегулярное сердцебиение, спутанность сознания, невнятная речь, неуклюжесть , затрудненное дыхание или судороги.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *