Алюминий какое это вещество: Алюминий вещество или тело? – Школьные Знания.com

alexxlab | 01.03.2021 | 0 | Разное

Содержание

ICSC 0988 - АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)

ICSC 0988 - АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)
АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный)ICSC: 0988
Ноябрь 2019
CAS #: 7429-90-5
UN #: 1396 (без покрытия)
EINECS #: 231-072-3

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Воспламеняющееся.
Образует горючий газ при контакте с водой или влажным воздухом.  Мелкодисперсные частицы образуют в воздухе взрывчатые смеси. Риск взрыва при контакте с кислотами, спиртом, окисляющими веществами или водой. 
НЕ допускать контакта с кислотами, спиртом, окислителями или водой.  Замкнутая система, взрывозащищенное (для пыльной среды) электрическое оборудование и освещение. Не допускать оседания пыли.   Использовать сухой песк, специальй порошок. НЕ использовать воду. НЕ использовать двуокись углерода, пену.   

 НЕ ДОПУСКАТЬ ОБРАЗОВАНИЕ ПЫЛИ!   
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание   Применять местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой.  
Кожа   Защитные перчатки.  Промыть кожу большим количеством воды или принять душ. 
Глаза Покраснение.  Использовать защитные очки.  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание   Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы.   Прополоскать рот. 

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Индивидуальная защита: Респиратор с сажевым фильтром, подходящий для концентрации вещества в воздухе. СухиеСмести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. 

Согласно критериям СГС ООН

ОПАСНО

Спонтанно воспламеняется при соприкосновении с воздухом
При соприкосновении с водой выделяет воспламеняющиеся газы, способные к самовозгоранию 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 4.3; Группа упаковки по ООН: II 

ХРАНЕНИЕ
Отдельно от сильных окислителей, сильных оснований, сильных кислот, воды и галогенов. См. химические опасности. Хранить сухим. Хорошо закрывать. 
УПАКОВКА
Герметичная. 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

АЛЮМИНИЙ, ПОРОШОК (пирофорный) ICSC: 0988
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
ОТ СЕРЕБРИСТО-БЕЛОГО ДО СЕРОГО ЦВЕТА ПОРОШОК. 

Физические опасности
В мелкоизмельченном состоянии воспламеняется в воздухе. При смешении вещества виде порошка или гранул с воздухом возможен взрыв. 

Химические опасности
Реагирует с водой и спиртами. Интенсивно Реагирует с окислителями, сильными кислотами, сильными основаниями, хлорированными углеводородами и галогенами. Приводит к появлению опасности пожара и взрыва.  

Формула: Al
Атомная масса: 27.0
Температура кипения: 2327°C
Температура плавления: 660°C

Плотность: 2.7 g/cm³
Растворимость в воде: вступает в реакцию
ПорошкаТемпература самовоспламенения : 400°C 


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании. 

Эффекты от кратковременного воздействия
 

Риск вдыхания
Испарение при 20° C незначительно; однако опасная концентрация частиц в воздухе может быть бысто достигнута. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
Повторяющееся или продолжительное вдыхание частиц пыли может оказать воздействие на легкие. Вещество может оказать воздействие на нервную систему. Может привести к нарушению функций организма. 


Предельно-допустимые концентрации
TLV: 1 mg/m3, как TWA; A4 (не классифицируется как канцероген для человека).
MAK: (ингаляционная фракция): 4 mg/m3; (вдыхаемая фракция): 1.5 mg/m3; группа риска для беременности: D 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
 

ПРИМЕЧАНИЯ
Other UN number: UN1309 Aluminium powder, coated, Hazard class 4.1, Pack group II. 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
h350; h361 / h328; h361 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.

© Версия на русском языке, 2018

Химические свойства алюминия и основные реакции

Нахождение в природе

Алюминий впервые получен химическим путем немецким химиком Ф. Велером в 1827 г., а в 1856 г. французский химик Сен-Клер Девиль выделил его электрохимическим методом.
Алюминий является самым распространенным в природе металлом. Содержание его в земной коре составляет 7,45% (по массе). Важнейшие природные соединения алюминия — алюмосиликаты, боксит, корунд и криолит.
Алюмосиликаты составляют основную массу земной коры. Продукт их выветривания — глина и полевые шпаты (ортоклаз, альбит, анортит). Основной состав глин (каолин) соответствует формуле Аl2O3•2SiO2•2Н2O.
Боксит — горная порода, из которой получают алюминий. Состоит главным образом из гидратов оксида алюминия Аl2O3•nН2O.

Физические свойства

Физические свойства алюминия хорошо изучены.

Это — серебристо-белый легкий металл, плавящийся при 660°С. Он очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и раскатывается в листы. Из алюминия можно изготовить фольгу толщиной менее 0,01мм. Алюминий обладает очень большой тепло- и электропроводностью. Сплавы алюминия с различными металлами обладают большой прочностью и легкостью.

Химические свойства

Алюминий очень активный металл. В ряду напряжений он стоит после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако на воздухе он довольно устойчив, так как его поверхность покрывается очень плотной пленкой оксида, предохраняющей его от дальнейшего контакта с воздухом. Если с алюминиевой проволоки снять защитную оксидную пленку, то алюминий начнет энергично взаимодействовать с кислородом и водяными парами воздуха, превращаясь в рыхлую массу гидроксида алюминия. Эта реакция сопровождается выделением тепла. Очищенный от защитной оксидной пленки алюминий взаимодействует с водой с выделением водорода:

2Аl + 6Н2O = 2Аl(OН)3 + 3H2

Алюминий хорошо растворим в разбавленных серной и соляной кислотах:

2Al + 6НС1= 2AlС13 + 3H2

2AI + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

Разбавленная азотная кислота на холоду пассивирует алюминий, но при нагревании алюминий растворяется в ней с выделением монооксида азота, гемиоксида азота, свободного азота или аммиака, например:

8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15Н2O

Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий.
Так как оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, то алюминий легко растворяется в водных растворах всех щелочей, кроме гидроксида аммония:

2AI + 6NaOH + 6Н2O = 2Na3[A1ОН)6] + 3H2

Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с галогенами, кислородом и всеми неметаллами. Для начала реакций необходимо нагревание. В дальнейшем реакции протекают очень интенсивно и сопровождаются выделением большого количества тепла:

2Al + 3Вr2 — 2AlBr3 (бромид алюминия)

4Al + 3O2 = 2Al2O3 (оксид алюминия)

2Al + 3S = A12S3 (сульфид алюминия)

2Al + N2 = 2A1N (нитрид алюминия)

4Al + ЗС = Al4С3 (карбид алюминия).

Сульфид алюминия может существовать только в твердом виде. В водных растворах он подвергается полному гидролизу с образованием гидроксида алюминия и сероводорода:

A12S3 + 6H2O = 2A1(OН)3 + 3H2S.

Алюминий легко отнимает кислород и галогены у оксидов и солей других металлов. Реакция сопровождается выделением большого количества тепла:

8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

Процесс восстановления металлов из их оксидов алюминием называется алюмотермией. Алюмотермией пользуются при получении некоторых редких металлов, которые образуют прочную связь с кислородом (ниобий, тантал, молибден, вольфрам и др.).
Смесь мелкого порошка алюминия и магнитного железняка называется термитом. После поджигания термита с помощью специального запала реакция протекает самопроизвольно и температура смеси повышается до 3500°С. Железо при такой температуре находится в расплавленном состоянии. Эту реакцию используют для сваривания рельсов.

Получение

Впервые алюминий был получен восстановлением хлорида алюминия металлическим натрием:

AlС13 + 3Na = Al + 3NaCl

В настоящее время его получают электролизом расплавленных солей. В качестве электролита служит расплав, содержащий 85— 90% комплексной соли 3NaF • A1F3 (или Na3AlFe) — криолита и 10–15% оксида алюминия Al2O3 — глинозема. Такая смесь плавится при температуре около 1000°С. При растворении в расплавленном криолите глинозем ведет себя как соль алюминия и алюминиевой кислоты и диссоциирует на катионы алюминия и анионы кислотного остатка алюминиевой кислоты:

Al2O3 ⇔ Al3+ + АlO33−

Криолит диссоциирует:

Na3 [AlF6]⇔ 3Na+ + [A1F6]

При пропускании электрического тока катионы алюминия и натрия движутся к катоду — графитовому корпусу ванны, покрытому на дне слоем расплавленного алюминия, получаемого в процессе электролиза. Так как алюминий менее активен, чем натрий, то он восстанавливается в первую очередь. Восстановленный алюминий в расплавленном состоянии собирается на дне ванны, откуда его периодически выводят.
Анионы AlO33− и A1F63−  движутся к аноду — графитовым стержням или болванкам. На аноде в первую очередь разряжается анион AlO33−:

AlO33− — 12е = 2Al2O3 + 3O2

Оксид алюминия вновь диссоциирует, и процесс повторяется. Расход глинозема все время восполняется. Количество криолита практически не меняется. Незначительные потери криолита происходят вследствие образования на аноде тетрафторида углерода CF4 . Электролитическое производство алюминия требует больших затрат электроэнергии (на получение 1 т алюминия расходуется около 20 тыс. квт • ч электроэнергии), поэтому алюминиевые заводы строят вблизи электростанций.

Применение

Алюминий находит самое широкое применение. Он используется в электротехнике, его сплавы, отличаясь большой легкостью и прочностью, применяются в самолето- и машиностроении, он все больше вытесняет стали в производстве теплообменных аппаратов, из него изготовляют фольгу, применяемую в радиотехнике и для упаковки пищевых продуктов. Алюминием покрывают стальные и чугунные изделия в целях предохранения их от коррозии: изделия нагревают до 1000° С в смеси алюминиевого порошка (49%), оксида алюминия (49%) и хлорида аммония (2%). Этот процесс называется алитированием. Алитированные изделия выдерживают нагревание°С, не подвергаясь коррозии.

Оксид алюминия Al

2O3

Представляет собой белое вещество, обладающее высокой температурой плавления (2050°С). В природе оксид алюминия встречается в виде корунда и глинозема. Иногда встречаются прозрачные кристаллы корунда красивой формы и окраски. Корунд, окрашенный соединениями хрома в красный цвет, называют рубином, а окрашенный соединениями титана и железа в синий цвет — сапфиром. Рубин и сапфир являются драгоценными
камнями. В настоящее время их довольно легко получают искусственно.
Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, но он не растворяется в воде, кислотах и щелочах. При кипячении оксида алюминия в концентрированном растворе щелочи он частично переходит в раствор. Оксид алюминия переводят в растворимое состояние сплавлением со щелочами или с пиросульфатом калия:

Al2O3 + 2NaOH = 2NaA1O2 + Н2O

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

Полученные сплавы растворяются в воде. При сплавлении оксида алюминия с поташом или содой образуются алюминаты, которые легко растворяются в воде:

Al2O3 + Na2CO3 = 2NaA1O2 + CO2,

Природный корунд — очень твердое вещество. Он применяется для изготовления наждачных кругов и шлифовальных порошков. Рубин используют для изготовления втулок часовых и других точных механизмов.
Глинозем используется как сырье для получения алюминия. Обезвоженный оксид алюминия применяется как адсорбент при очистке и разделении органических веществ методом хроматографии.

Гидроксид алюминия Al (ОН)

3

Представляет собой белое вещество, которое при нагревании теряет воду, превращаясь оксид алюминия. Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами. Свежеосажденный гидроксид легко растворяется в кислотах и щелочах (кроме гидроксида аммония):

Al(ОН)3 + ЗНС1 = AlС13 + ЗН2O

Al(ОН)3 + 3NaOH= Na3 [Al(OH)6].

Гидроксид алюминия является слабым основанием и еще более слабой кислотой, поэтому соли алюминия находятся в растворе только в присутствии избытка кислоты, а алюминаты — только в присутствии избытка щелочи. При разбавлении растворов водой эти соединения сильно гидролизуют.
Высушенный гидроксид алюминия теряет часть воды, не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах и этим напоминает оксид алюминия.
Гидроксид алюминия обладает свойством поглощать различные вещества, поэтому его применяют при очистке воды.

Урок 5. тела, вещества, частицы. разнообразие веществ - Окружающий мир - 3 класс

Окружающий мир 3 класс

Урок 5. Тела, вещества, частицы. Разнообразие веществ

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Что такое тела.
  2. Что такое вещества.
  3. Что такое частицы.
  4. Разнообразие веществ.
  5. Кислотные дожди.

Глоссарий по теме:

Молекула - наименьшая частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

Атом - мельчайшая частица элемента.

Кислота – кислый вкус.

Уксус – жидкость с резким, кислым вкусом.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

  1. Окружающий мир. Рабочая тетрадь. 3 кл.: учеб.пособие для общеобразоват. организаций. В 2 ч. / А. А. Плешаков. — М.: Просвещение, 2017. с. 24.

Дополнительная литература:

  1. Атлас - определитель «От земли до неба» с. 8, с. 14.

Открытые электронные ресурсы по теме урока:

http://www.alto-lab.ru/himicheskie-opyty/opyty-s-limonom/

http://www.alto-lab.ru/zanimatelnya-himia/sluchajnye-otkrytiya-v-himii/

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Если мы с вами оглядимся вокруг, что мы увидим? Мы увидим различные предметы – стол, стул, дома, машины, деревья, горы, люди, животные. Перечислить все предметы невозможно, потому что их очень много. Любой предмет или живое существо можно назвать телом. Планеты, солнце, Луна – тоже тела. Их называют небесными телами. Все тела делятся на две группы – естественные и искусственные. Естественные тела, это природные тела. Растения, животные, птицы, человек – всё это естественные тела. Искусственные тела, это тела, созданные руками человека. Дома, мосты, книги, машины – всё это и многое другое создал человек.

Все тела состоят из веществ. Например, сахар – это вещество, а кусок сахара – это уже тело. Стекло – это вещество, а стакан – это тело. Из одного вещества можно сделать разные тела. Например, из пластмассы – линейка, проволока, пластмассовый стаканчик. Есть тела, которые образованы несколькими веществами: карандаш, ножницы. Есть тела, которые образованы многими веществами. Например, растения состоят из воды, сахара, соли, крахмала и других веществ. Очень сложный состав имеют живые тела. Вещества тоже делятся на группы. Различают твёрдые, жидкие и газообразные вещества.

Ученые установили, что вещества состоят из мельчайших частиц, которые видны только под микроскопом. Чтобы убедиться в этом, давайте проведём опыт. Возьмём тело, состоящее из одного вещества, например кусочек сахара, опустим его в стакан с водой и хорошо помешаем. Сначала сахар будет виден, но постепенно станет исчезать. Попробуем воду на вкус, она сладкая. Значит, сахар не исчез, а остался в стакане. А мы его не видим, потому что он распался на маленькие, невидимые нашему глазу частицы, из которых он состоял, и эти частицы перемешались с частицами воды, поэтому вода стала сладкой на вкус. Мельчайшую, невидимую частицу вещества учёные назвали молекулой. А каждая молекула состоит из ещё более мелких частиц, которые называются атомами. Молекулы и атомы разных веществ отличаются друг от друга формой и размерами. Эти мельчайшие частицы постоянно движутся. Между частицами есть промежутки. В твёрдых веществах эти промежутки совсем маленькие, частицы плотно прижаты друг к другу, поэтому твёрдые тела сохраняют форму. В жидких промежутки немного больше, и молекулы могут перемещаться, поэтому жидкости текучи. Самые большие промежутки – в газообразных веществах. У газообразных веществ расстояние между молекулами намного больше самих молекул, поэтому молекулы в газах свободно и очень быстро движутся. Запомним, веществами называют то, из чего состоят тела.

Веществ тоже очень и очень много. Сейчас их известно около миллиона. В старших классах вы будете изучать очень интересный предмет – химию. Химия, это наука, которая изучает вещества, их состав, строение. Есть природные вещества, к примеру, это соль, вода, железо. И есть вещества, которые создал человек – стекло, резина, пластмасса. И каждый год человек придумывает новые вещества.

Чтобы познакомиться с некоторыми веществами, нам достаточно просто пойти на кухню. На столе мы видим солонку, а в ней поваренная соль. Самое важное для человека свойство поваренной соли – то, что она солёная на вкус, её используют для подсаливания пищи. Добывают соль из-под земли, это настоящее полезное ископаемое. Под землёй соль встречается в виде камня. Очень много соли содержится в водах солёных морей и озёр. Есть она и в почве, и в телах живых организмов.

Сахар мы тоже обязательно встретим на кухне. По внешнему виду сахар похож на соль. Сладкий вкус – главное свойство сахара. Получают сахар из растений – сахарной свёклы и сахарного тростника, который растёт в жарких странах. Глюкоза – ещё одна разновидность сахара. Она встречается в различных частях растений.

Крахмал – это вещество, которое мы тоже можем встретить на кухне. Крахмал – это белый порошок. Его добавляют, когда варят кисель. Крахмал очень важное питательное вещество, которое необходимо человеку. Он содержится во многих растительных продуктах – в белом хлебе, в картофеле. Чтобы узнать, есть ли в продукте крахмал, нам понадобится разбавленная водой настойка йода. Если капнуть ею на продукт, в котором содержится крахмал, настойка йода окрасится в сине-фиолетовый цвет.

Большая группа веществ, с которыми мы сталкиваемся на кухне – это кислоты. Всем нам знаком вкус лимона. Такой вкус ему придаёт лимонная кислота. В яблоках содержится яблочная кислота. Когда прокисает молоко, в нём образуется молочная кислота. Общее свойство эти веществ – кислый вкус. Надо быть острожным, нельзя пробовать любую кислоту на вкус. Многие кислоты очень едкие – они разрушают одежду, древесину, кожу человека, бумагу. Поэтому обращаться с ними надо осторожно. На кухне вы можете встретить и такую кислоту – уксусную. Её используют только в разбавленном виде. К бутылочке с этой кислотой вообще нельзя прикасаться! Из-за загрязнения окружающей среды стали образовываться кислоты высоко в небе. Они выпадают вместе с дождем на землю, такие дожди называют кислотные. От них страдают растения и всё живое, портятся многие постройки. Некоторые животные и растения используют кислоту, как средство защиты от врагов. Например, муравьи в момент опасности поднимают брюшко и выбрызгивают струйки муравьиной кислоты. Эта же кислота содержится в пчелином яде и в жгучих волосках крапивы.

Окружающий нас мир полон загадок и тайн. Нас впереди ждёт ещё много новых интересных открытий.

Примеры и разбор решения заданий

1. Выберите вещества, которые не относятся к твёрдым.

Варианты ответов: глина; молоко; соль; песок; почва; мел; сок; воздух; алюминий.

Правильный вариант ответа:

Молоко; сок; воздух; вода.

Разбор типового контрольного задания

2. В какой строчке указаны только вещества?

Варианты ответов: алюминий, соль, железо, линейка, проволока, крахмал, сахар, роса; бумага.

Правильный вариант ответа: алюминий, соль, железо.

Отметь знаком "+" в соответствующем столбце, какие из перечисленных веществ относятся к твёрдым, жидким, газообразным.

Я помню, как определение агрегатного состояния вещества нам объясняли еще в начальных классах. Учительница привела хороший пример про оловянного солдатика и тогда всем стало все понятно. Ниже я попробую освежить свои воспоминания.

Определить состояние вещества

Ну тут все просто: если вещество берется в руки, его можно пощупать и при нажатии на него оно сохраняет свои объем и форму — это твердое состояние. В жидком состоянии вещество не сохраняет форму, но сохраняет объем. Например, в стакане стоит вода, в данный момент она имеет форму стакана. А если ее перелить в чашку, то она примет форму чашки, но количество самой воды не изменится. Это означает, что вещество в жидком состоянии может менять форму, но не объем. В газообразном состоянии не сохраняется ни форма, ни объем вещества, а оно старается заполнить все доступное пространство.

А применительно к таблице, стоит упомянуть, что сахар и соль могут показаться жидкими веществами, но на самом деле они сыпучие вещества, весь их объем состоит из маленьких твердых кристаллов.

Состояния вещества: жидкое, твердое, газообразное

Все вещества на свете находятся в определенном состоянии: твердом, жидком или в виде газа. И любое же вещество может перейти из одного состояние в другое. Удивительно, но даже оловянный солдатик может быть жидким. Но для этого надо создать определенные условия, а именно — поместить его в сильно-сильно разогретое помещение, где олово расплавится и превратится в жидкий металл.

Но проще всего рассмотреть агрегатные состояния на примере воды.

  • Если жидкую воду заморозить, то она превратиться в лед — это ее твердое состояние.
  • Если жидкую воду сильно разогреть, то она начнет испаряться — это ее газообразное состояние.
  • А если нагреть лед, то он начнет таять и опять превратится в воду — это называется жидким состоянием.

Особенно стоит выделить процесс конденсации: если сконцентрировать и охладить испаренную воду, то газообразное состояние перейдет в твердое — это называется конденсацией, и так образуется снег в атмосфере.

Химические реакции алюминия – aluminium-guide.com

Химические свойства алюминия

Химические свойства алюминия определяются его положением в периодической системе химических элементов.

Ниже представлены основные химические реакции алюминия с другими химическими элементами. Эти реакции определяют основные химические свойства алюминия.

С чем реагирует алюминий

Простые вещества:

  • галогены (фтор, хлор, бром и иодин)
  • сера
  • фосфор
  • азот
  • углерод
  • кислород (горение)

Сложные вещества:

  • вода
  • минеральные кислоты (соляная, фосфорная)
  • серная кислота
  • азотная кислота
  • щелочи
  • окислители
  • оксиды менее активных металлов (алюмотермия)

С чем не реагирует алюминий

Алюминий не реагирует:

  • с водородом
  • в обычных условиях – с концентрированной серной кислотой (из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки)
  • в обычных условиях – с концентрированной азотной кислотой (также из-за пассивации)

См. подробнее по химии алюминия

Алюминий и воздух

Обычно поверхность алюминия всегда покрыта тонким слоем оксида алюминия, который защищает ее от воздействия воздуха, точнее, кислорода. Поэтому считается, что алюминий не вступает в реакцию с воздухом. Если же этот оксидный слой повреждается или удаляется, то свежая поверхность алюминия реагирует с кислородом воздуха. Алюминий может гореть в кислороде ослепительно белым пламенем с образованием оксида алюминия Al2O3.

Реакция алюминия с кислородом:

Алюминий и вода

Алюминий реагирует с водой по следующим реакциям [2]:

  • 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2       (1)
  • 2Al + 4H2O = 2AlO(OH) + 3H2     (2)
  • 2Al + 3H2O = Al2O3 + 3H2            (3)

В результате этих реакций образуются, соответственно, следующие соединения алюминия:

  • модификация гидроксида алюминия байерит и водород (1)
  • модификация гидроксида алюминия богемит и водород (2)
  • оксид алюминия и водород (3)

Эти реакции, кстати, представляют большой интерес при разработке компактных установок для получения водорода для транспортных средств, которые работают на водороде [2].

Все эти реакции являются термодинамически возможными при температуре от комнатной до температуры плавления алюминия 660 ºС. Все они являются также экзотермическими, то есть происходят с выделением тепла [2]:

  • При температуре от комнатной до 280 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является Al(OH)3.
  • При температуре от 280 до 480 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является AlO(OH).
  • При температуре выше 480 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является Al2O3.        

Таким образом, оксид алюминия Al2O3 становится термодинамически более устойчивым, чем  Al(OH)3 при повышенной температуре. Продуктом реакции алюминия с водой при комнатной температуре будет гидроксид алюминия Al(OH)3.

Реакция (1) показывает, что алюминий должен самопроизвольно реагировать с водой при комнатной температуре. Однако на практике кусок алюминия, опущенный в воду, не реагирует с водой в условиях комнатной температуры и даже в кипящей воде. Дело в том, что алюминий имеет на поверхности тонкий когерентный слой оксида алюминия Al2O3. Эта оксидная пленка прочно удерживается на поверхности алюминия и предотвращает его реакцию с водой. Поэтому, чтобы начать и поддерживать реакцию алюминия с водой при комнатной температуре необходимо постоянно удалять или разрушать этот оксидный слой [2].

Алюминий и галогены

Алюминий бурно реагирует со всем галогенами – это:

  • фтор F
  • хлор Cl
  • бром Br и
  • иодин (йод) I,

с образованием соответственно:

  • фторида AlF
  • хлорида AlCl3
  • бромида Al2Br6 и
  • иодида Al2Br6.

Реакции водорода со фтором, хлором, бромом и иодином:

  • 2Al + 3F2 → 2AlF3
  • 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
  • 2Al + 3Br2 → Al2Br6
  • 2Al + 3l2 → Al2I6 

Алюминий и кислоты

Алюминий активно вступает в реакцию с разбавленными кислотами: серной, соляной и азотной, с образованием соответствующих солей: сернокислого алюминия Al2SO4, хлорида алюминия AlCl3 и нитрата алюминия Al(NО3)3.

Реакции алюминия с разбавленными кислотами:

  • 2Al + 3H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3H2
  • 2Al + 6HCl —> 2AlCl3 + 3H2
  • 2Al + 6HNO3 —> 2Al(NO3)3 + 3H2

С концентрированными серной и соляной кислотами при комнатной температуре не взаимодействует, при нагревании реагирует с образованием соли, окислов и воды.

Алюминий и щелочи

Алюминий в водном растворе щелочи – гидроксида натрия – реагирует с образованием алюмината натрия.

Реакция алюминия с гидроксидом натрия имеет вид:

  • 2Al + 2NaOH + 10H2O  —> 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2

Все важнейшие реакции с алюминием

Для полноты информации приводим перечень основных реакций с участием алюминия из фундаментальной книги про алюминий [3]:

Важнейшие реакции с участием алюминия [3]

Источники:

1.  Chemical Elements. The first 118 elements, ordered alphabetically / ed. Wikipedians – 2018

2. Reaction of Aluminum with Water to Produce Hydrogen /John Petrovic and George Thomas, U.S. Department of Energy, 2008

3. Тринадцатый элемент: Энциклопедия / А. Дроздов – Библиотека РУСАЛа, 2007.

Вблизи протозвезды обнаружили монооксид алюминия

Распределение молекул AlO (показано цветом) и частиц нагретой пыли (показано контурами) в окрестностях объекта Orion KL Source I. Отток вещества из диска (на картинке не показан) простирается от центра изображения к его верхнему левому и нижнему правому углам.

S. Tachibana et al./The Astrophysical Journal Letters (2019)

Астрономы при помощи системы ALMA впервые обнаружили в газовом диске вокруг молодой звезды молекулы монооксида алюминия. Возможно, это позволит узнать больше о механизмах образования тугоплавких компонентов протосолнечной туманности, которые обнаруживают в составе метеоритов, пишут ученые в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Один из способов изучения процессов формирования протопланетных дисков и появления планет вокруг новоржденных звезд — исследование горячего молекулярного газа во вращающемся газопылевом диске вокруг звезды. Данные о химическом составе такого газа позволяют исследовать динамику развития газопылевого диска и дают представление о процессах образования тугоплавких компонентов в протосолнечной туманности, которые затем можно найти в составе метеоритов.

Одну из таких систем, молодой звездный объект Orion KL Source I, удалось обнаружить в туманности Клеймана-Лоу, входящей в состав Большой туманности Ориона. Это массивная (5–15 масс Солнца) протозвезда, окруженная горячим околозвездным вращающимся диском, от которого наблюдается отток вещества. 

Первые исследования Orion KL Source I при помощи системы ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) позволили обнаружить в расширяющейся части оттока вещества молекулы монооксида кремния SiO: они находятся на расстояниях до 10 астрономических единиц от центральной звезды. Позже в диске также нашли молекулы хлорида натрия NaCl и хлорида калия KCl. 

В новой работе астрономы под руководством Шого Тачибаны (Shogo Tachibana) из Токийского университета сообщили о регистрации молекул монооксида алюминия AIO. Вещество сосредоточено в начальной части оттока вещества из диска, где температура выше, чем в более далекой и широкой части оттока: в них молекулы монооксида алюминия могут конденсироваться из газовой фазы и образовывать твердые частицы пыли.

В будущих исследованиях астрономы хотят изучить и другие протозвезды, окруженные дисками: они надеятся обнаружить в них следы AlO и других соединений металлов. Объединение этих данных с данными миссий OSIRIS-Rex и «Хаябуса-2», а также с результатами исследований метеоритов, найденных на Земле, может дать важную информацию о формировании и эволюции Солнечной системы.

Ранее монооксид алюминия также удалось обнаружить в атмосфере экзопланеты типа ультрагорячий юпитер. При этом после сравнения данных наблюдений с результатами моделирования не было найдено доказательств наличия в атмосфере планеты оксидов других металлов.

Александр Войтюк


алюминий - это... Что такое алюминий?

АЛЮМИ́НИЙ -я; м. [от лат. alumen (aluminis) - квасцы]. Химический элемент (Al), серебристо-белый лёгкий ковкий металл с высокой электропроводностью (применяемый в авиации, электротехнике, строительстве, быту и т.п.). Сульфат алюминия. Сплавы алюминия.

АЛЮМИ́НИЙ (лат. Aluminium), Al (читается «алюминий»), химический элемент с атомным номером 13, атомная масса 26,98154. Природный алюминий состоит из одного нуклида 27Al. Расположен в третьем периоде в группе IIIA периодической системы элементов Менделеева. Конфигурация внешнего электронного слоя 3s2p1. Практически во всех соединениях степень окисления алюминия +3 (валентность III).
Радиус нейтрального атома алюминия 0,143 нм, радиус иона Al3+ 0,057 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома алюминия равны, соответственно, 5,984, 18,828, 28,44 и 120 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность алюминия 1,5.
Простое вещество алюминий — мягкий легкий серебристо-белый металл.
История открытия
Латинское aluminium происходит от латинского же alumen, означающего квасцы (см. КВАСЦЫ) (сульфат алюминия и калия KAl(SO4)2·12H2O), которые издавна использовались при выделке кож и как вяжущее средство. Из-за высокой химической активности открытие и выделение чистого алюминия растянулось почти на 100 лет. Вывод о том, что из квасцов может быть получена «земля» (тугоплавкое вещество, по-современному — оксид алюминия (см. АЛЮМИНИЯ ОКСИД)) сделал еще в 1754 немецкий химик А. Маргграф (см. МАРГГРАФ Андреас Сигизмунд). Позднее оказалось, что такая же «земля» может быть выделена из глины, и ее стали называть глиноземом. Получить металлический алюминий смог только в 1825 датский физик Х. К. Эрстед (см. ЭРСТЕД Ханс Кристиан). Он обработал амальгамой калия (сплавом калия со ртутью) хлорид алюминия AlCl3, который можно было получить из глинозема, и после отгонки ртути выделил серый порошок алюминия.
Только через четверть века этот способ удалось немного модернизировать. Французский химик А. Э. Сент-Клер Девиль (см. СЕНТ-КЛЕР ДЕВИЛЬ Анри Этьен) в 1854 предложил использовать для получения алюминия металлический натрий (см. НАТРИЙ), и получил первые слитки нового металла. Стоимость алюминия была тогда очень высока, и из него изготовляли ювелирные украшения.
Промышленный способ производства алюминия путем электролиза расплава сложных смесей, включающих оксид, фторид алюминия и другие вещества, независимо друг от друга разработали в 1886 году П. Эру (см. ЭРУ Поль Луи Туссен) (Франция) и Ч. Холл (США). Производство алюминия связано с высоким расходом электроэнергии, поэтому в больших масштабах оно было реализовано только в 20 веке. В Советском Союзе первый промышленный алюминий был получен 14 мая 1932 года на Волховском алюминиевом комбинате, построенном рядом с Волховской гидроэлектростанцией.
Нахождение в природе
По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на его долю приходится около 8,8% массы земной коры. Алюминий входит в состав огромного числа минералов, главным образом, алюмосиликатов (см. АЛЮМОСИЛИКАТЫ), и горных пород. Соединения алюминия содержат граниты (см. ГРАНИТ), базальты (см. БАЗАЛЬТ), глины (см. ГЛИНА), полевые шпаты (см. ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ) и др. Но вот парадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождения бокситов (см. БОКСИТЫ) — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки. В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленное значение имеют также алуниты (см. АЛУНИТ) и нефелины (см. НЕФЕЛИН).
В качестве микроэлемента алюминий присутствует в тканях растений и животных. Существуют организмы-концентраторы, накапливающие алюминий в своих органах, — некоторые плауны, моллюски.
Промышленное получение
При промышленном производстве бокситы сначала подвергают химической переработке, удаляя из них примеси оксидов кремния и железа и других элементов. В результате такой переработки получают чистый оксид алюминия Al2O3 — основное сырье при производстве металла электролизом. Однако из-за того, что температура плавления Al2O3 очень высока (более 2000 °C), использовать его расплав для электролиза не удается.
Выход ученые и инженеры нашли в следующем. В электролизной ванне сначала расплавляют криолит (см. КРИОЛИТ) Na3AlF6 (температура расплава немного ниже 1000 °C). Криолит можно получить, например, при переработке нефелинов Кольского полуострова. Далее в этот расплав добавляют немного Al2О3 (до 10 % по массе) и некоторые другие вещества, улучающие условия проведения последующего процесса. При электролизе этого расплава происходит разложение оксида алюминия, криолит остается в расплаве, а на катоде образуется расплавленный алюминий:
2Al2О3 = 4Al + 3О2.
Так как анодом при электролизе служит графит, то выделяющийся на аноде кислород реагирует с графитом и образуется углекислый газ СО2.
При электролизе получают металл с содержанием алюминия около 99,7%. В технике применяют и значительно более чистый алюминий, в котором содержание этого элемента достигает 99,999% и более.
Физические и химические свойства
Алюминий — типичный металл, кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная, параметр а = 0,40403 нм. Температура плавления чистого металла 660 °C, температура кипения около 2450 °C, плотность 2,6989 г/см3. Температурный коэффициент линейного расширения алюминия около 2,5·10-5 К-1. Стандартный электродный потенциал Al3+/Al –1,663В.
Химически алюминий — довольно активный металл. На воздухе его поверхность мгновенно покрывается плотной пленкой оксида Al2О3, которая препятствует дальнейшему доступу кислорода к металлу и приводит к прекращению реакции, что обусловливает высокие антикоррозионные свойства алюминия. Защитная поверхностная пленка на алюминии образуется также, если его поместить в концентрированную азотную кислоту.
С остальными кислотами алюминий активно реагирует:
6НСl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,
2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.
Алюминий реагирует с растворами щелочей. Сначала растворяется защитная оксидная пленка:
Al2О3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4].
Затем протекают реакции:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2,
NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4],
или суммарно:
2Al + 6H2O + 2NaOH = Na[Al(OH)4] + 3Н2,
и в результате образуются алюминаты (см. АЛЮМИНАТЫ): Na[Al(OH)4] — алюминат натрия (тетрагидроксоалюминат натрия), К[Al(OH)4] — алюминат калия (терагидроксоалюминат калия) или др. Так как для атома алюминия в этих соединениях характерно координационное число (см. КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО) 6, а не 4, то действительные формулы указанных тетрагидроксосоединений следующие: Na[Al(OH)42О)2] и К[Al(OH)42О)2].
При нагревании алюминий реагирует с галогенами:
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3,
2Al + 3 Br2 = 2AlBr3.
Интересно, что реакция между порошками алюминия и иода (см. ИОД) начинается при комнатной температуре, если в исходную смесь добавить несколько капель воды, которая в данном случае играет роль катализатора:
2Al + 3I2 = 2AlI3.
Взаимодействие алюминия с серой при нагревании приводит к образованию сульфида алюминия:
2Al + 3S = Al2S3,
который легко разлагается водой:
Al2S3 + 6Н2О = 2Al(ОН)3 + 3Н2S.
С водородом алюминий непосредственно не взаимодействует, однако косвенными путями, например, с использованием алюминийорганических соединений (см. АЛЮМИНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ), можно синтезировать твердый полимерный гидрид алюминия (AlН3)х — сильнейший восстановитель.
В виде порошка алюминий можно сжечь на воздухе, причем образуется белый тугоплавкий порошок оксида алюминия Al2О3.
Высокая прочность связи в Al2О3 обусловливает большую теплоту его образования из простых веществ и способность алюминия восстанавливать многие металлы из их оксидов, например:
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe и даже
3СаО + 2Al = Al2О3 + 3Са.
Такой способ получения металлов называют алюминотермией (см. АЛЮМИНОТЕРМИЯ).
Амфотерному оксиду Al2О3 соответствует амфотерный гидроксид — аморфное полимерное соединение, не имеющее постоянного состава. Состав гидроксида алюминия может быть передан формулой xAl2O3·yH2O, при изучении химии в школе формулу гидроксида алюминия чаще всего указывают как Аl(OH)3.
В лаборатории гидроксид алюминия можно получить в виде студенистого осадка обменными реакциями:
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4,
или за счет добавления соды к раствору соли алюминия:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3Ї + 6NaCl + 3CO2­,
а также добавлением раствора аммиака к раствору соли алюминия:
AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3Ї + 3H2O + 3NH4Cl.
Применение
По масштабам применения алюминий и его сплавы занимают второе место после железа и его сплавов. Широкое применение алюминия в различных областях техники и быта связано с совокупностью его физических, механических и химических свойств: малой плотностью, коррозионной стойкостью в атмосферном воздухе, высокой тепло- и электропроводностью, пластичностью и сравнительно высокой прочностью. Алюминий легко обрабатывается различными способами — ковкой, штамповкой, прокаткой и др. Чистый алюминий применяют для изготовления проволоки (электропроводность алюминия составляет 65,5% от электропроводности меди, но алюминий более чем в три раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь в электротехнике) и фольги, используемой как упаковочный материал. Основная же часть выплавляемого алюминия расходуется на получение различных сплавов. Сплавы алюминия отличаются малой плотностью, повышенной (по сравнению с чистым алюминием) коррозионной стойкостью и высокими технологическими свойствами: высокой тепло- и электропроводностью, жаропрочностью, прочностью и пластичностью. На поверхности сплавов алюминия легко наносятся защитные и декоративные покрытия.
Разнообразие свойств алюминиевых сплавов обусловлено введением в алюминий различных добавок, образующих с ним твердые растворы или интерметаллические соединения. Основную массу алюминия используют для получения легких сплавов — дуралюмина (см. ДУРАЛЮМИН) (94% Al, 4% Cu, по 0,5% Mg, Mn, Fe и Si), силумина (85—90% Al, 10—14% Si, 0,1% Na) и др. В металлургии алюминий используется не только как основа для сплавов, но и как одна из широко применяемых легирующих добавок в сплавах на основе меди, магния, железа, никеля и др.
Сплавы алюминия находят широкое применение в быту, в строительстве и архитектуре, в автомобилестроении, в судостроении, авиационной и космической технике. В частности, из алюминиевого сплава был изготовлен первый искусственный спутник Земли. Сплав алюминия и циркония — циркалой — широко применяют в ядерном реакторостроении. Алюминий применяют в производстве взрывчатых веществ.
Особо следует отметить окрашенные пленки из оксида алюминия на поверхности металлического алюминия, получаемые электрохимическим путем. Покрытый такими пленками металлический алюминий называют анодированным алюминием. Из анодированного алюминия, по внешнему виду напоминающему золото, изготовляют различную бижутерию.
При обращении с алюминием в быту нужно иметь в виду, что нагревать и хранить в алюминиевой посуде можно только нейтральные (по кислотности) жидкости (например, кипятить воду). Если, например, в алюминиевой посуде варить кислые щи, то алюминий переходит в пищу и она приобретает неприятный «металлический» привкус. Поскольку в быту оксидную пленку очень легко повредить, то использование алюминиевой посуды все-таки нежелательно.
Алюминий в организме
В организм человека алюминий ежедневно поступает с пищей (около 2—3 мг), но его биологическая роль не установлена. В среднем в организме человека (70 кг) в костях, мышцах содержится около 60 мг алюминия.

Алюминий - экспертная письменная, удобная информация об элементах

Химический элемент алюминий классифицируется как другой металл. Он был открыт в 1750-х годах Андреасом Маргграфом.

Зона данных

Классификация: Алюминий - это «другой металл»
Цвет: серебристый
Атомный вес: 26,98 154 г / моль
Состояние: твердый
Температура плавления: 660.32 o С, 933,57 К
Температура кипения: 2466,85 o C, 2740,00 K
Электронов: 13
Протонов: 13
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 14
Электронные оболочки: 2,8,3
Электронная конфигурация: 1 с 2 2 с 2 2p 6 3s 2 3p 1
Плотность при 20 o C: 2. 702 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 9,98 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированный кубический
Твердость: 2,8 МОС
Удельная теплоемкость 0,90 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 10.790 кДж моль -1
Теплота распыления 326 кДж моль -1
Теплота испарения 293,40 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 577,6 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1816,6 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2744. 7 кДж моль -1
Сродство к электрону 42,6 кДж моль -1
Минимальная степень окисления 0
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 3
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,61
Объем поляризуемости 8.3 Å 3
Реакция с воздухом мягкая, без воды ⇒ Al 2 O 3
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 M HCl мягкий, ⇒ H 2 , AlCl 3
Реакция с 6 М NaOH мягкий, ⇒ H 2 , [Al (OH) 4 ] -
Оксид (оксиды) Al 2 O 3
Гидрид (ы) AlH 3
Хлориды AlCl 3 и Al 2 Класс 6
Атомный радиус 125 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 53. 17:00
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 237 Вт м -1 К -1
Электропроводность 37,6676 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления: 660.32 o С, 933,57 К

Луи де Морво считал, что в оксиде алюминия можно обнаружить новый металл. Он был прав, но не смог изолировать это. Де Морво изобрел первый систематический метод присвоения имен химическим веществам, и, как мы видим, он был пионером в области воздухоплавания.

Периодическая таблица алюминия
Окрестности

Открытие алюминия

Доктор Дуг Стюарт

Люди использовали квасцы с древних времен для окрашивания, дубления и остановки кровотечений. Квасцы - это сульфат алюминия калия.

В 1750-х годах немецкий химик Андреас Маргграф обнаружил, что может использовать раствор щелочи для осаждения нового вещества из квасцов. Маргграф ранее был первым человеком, выделившим цинк в 1746 году.

Вещество Маргграф, полученное из квасцов, было названо глиноземом французским химиком Луи де Морво в 1760 году. Теперь мы знаем, что глинозем - это оксид алюминия - химическая формула Al 2 O 3 .

Де Морво полагал, что оксид алюминия содержит новый металлический элемент, но, как и Маргграф, он не смог извлечь этот металл из его оксида. (1), (2)

В 1807 или 1808 годах английский химик Хамфри Дэви разложил глинозем в электрической дуге, чтобы получить металл. Металл был не чистым алюминием, а сплавом алюминия и железа.

Дэви назвал новый металл алюминием, а затем переименовал его в алюминий. (3)

Алюминий был впервые выделен в 1825 году Гансом Кристианом Эрстедом (Эрстед) в Копенгагене, Дания, который сообщил, что «кусок металла, который по цвету и блеску несколько напоминает олово».

Орстед производил алюминий путем восстановления хлорида алюминия с помощью калийно-ртутной амальгамы.Ртуть удаляли нагреванием, чтобы остался алюминий.

Немецкий химик Фридрих Вёлер (Велер) повторил эксперимент Эрстеда, но обнаружил, что он дал только металлический калий. Двумя годами позже Велер разработал этот метод, введя в реакцию улетучившийся трихлорид алюминия с калием с образованием небольших количеств алюминия. (1)

В 1856 г. Берцелиус заявил, что в 1827 г. преуспел Вёлер. Поэтому его открытие обычно приписывают Вёлеру.

Совсем недавно Фог повторил первоначальные эксперименты и показал, что метод Эрстеда может дать удовлетворительные результаты.

Это укрепило приоритет оригинальной работы Орстеда и его позицию первооткрывателя алюминия. (4)

В течение почти трех десятилетий алюминий оставался новинкой, дорогим в производстве и более ценным, чем золото, пока в 1854 году Анри Сен-Клер Девиль в Париже, Франция, не нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. Затем алюминий стал более популярным, но, поскольку он все еще был довольно дорогим, использовался в декоративных, а не практических ситуациях.

Наконец, в 1886 году американский химик Чарльз Мартин Холл и французский химик Поль Эру независимо друг от друга изобрели процесс Холла-Эру, который с небольшими затратами позволяет изолировать металлический алюминий от его оксида электролитическим способом.

Алюминий и сегодня производится по технологии Холла-Эру.

Интересные факты об алюминии

  • Производство алюминия требует много энергии - 17,4 мегаватт-часов электроэнергии для производства одной метрической тонны алюминия; это в три раза больше энергии, чем требуется для производства метрической тонны стали. (5)
  • Алюминий - отличный металл для вторичной переработки. Переработка использует только 5% энергии, необходимой для производства алюминия из руды бокситов. (6)
  • Алюминий не прилипает к магнитам при нормальных условиях.
  • В земной коре алюминия больше, чем любого другого металла. Приблизительно 8 процентов алюминия является третьим по распространенности элементом в коре нашей планеты после кислорода и кремния.
  • Несмотря на его большое количество, в 1850-х годах алюминий был дороже золота.В 1852 году алюминий стоил 1200 долларов за килограмм, а золото - 664 доллара за килограмм.
  • Цены на алюминий иллюстрируют опасность финансовых спекуляций: в 1854 году Сен-Клер Девиль нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. К 1859 году алюминий стоил 37 долларов за кг; его цена упала на 97% всего за пять лет.
  • Там, где предыдущий пункт подчеркивает опасность спекуляций, этот пункт подчеркивает один из триумфов химии: электролитический процесс Холла-Эру был открыт в 1886 году.К 1895 году цена на алюминий упала до 1,20 доллара за кг.
  • Рубин представляет собой в основном оксид алюминия, в котором небольшое количество ионов алюминия заменено ионами хрома.
  • Алюминий образуется при ядерном пожаре тяжелых звезд, когда протон присоединяется к магнию. (Магний сам образуется в звездах путем ядерного синтеза двух атомов углерода.) (7)

Алюминий - самый распространенный металл в коре нашей планеты: больше только кислорода и кремния.Изображение предоставлено USGS.

Алюминиевый коллектор космического корабля Genesis. Алюминий аккумулировал быстро движущиеся частицы благородного газа солнечного ветра; эти виды врезались в металл и застревали в нем. Космический корабль вернулся на Землю, и благородные газы были проанализированы, чтобы узнать о происхождении Солнечной системы. Изображение NASA / JSC.

Заливка расплавленного алюминия.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Нет подтвержденных проблем; проглатывание может вызвать болезнь Альцгеймера

Характеристики:

Алюминий - серебристо-белый металл.Он не прилипает к магнитам (он парамагнитен, поэтому его магнетизм в нормальных условиях очень и очень слабый). Это отличный электрический проводник. Он имеет низкую плотность и высокую пластичность. Он слишком реактивен, чтобы его можно было найти в качестве металла, хотя, очень редко, можно найти самородный металл. (8)

Внешний вид алюминия тусклый, а его реакционная способность пассивируется пленкой оксида алюминия, которая естественным образом образуется на поверхности металла при нормальных условиях.Оксидная пленка дает материал, устойчивый к коррозии. Пленку можно утолщать с помощью электролиза или окислителей, и алюминий в этой форме будет противостоять воздействию разбавленных кислот, разбавленных щелочей и концентрированной азотной кислоты.

Алюминий расположен достаточно далеко в правой части периодической таблицы Менделеева, что показывает некоторые намеки на неметаллическое поведение, реагируя с горячими щелочами с образованием алюминатных ионов [Al (OH) 4 ] -, а также на более типичную реакцию металлов. с кислотами для выделения газообразного водорода и образования положительно заряженного иона металла Al 3+ .т.е. алюминий амфотерный.

Чистый алюминий довольно мягкий и недостаточно прочный. Алюминий, используемый в коммерческих целях, содержит небольшое количество кремния и железа (менее 1%), что приводит к значительному повышению прочности и твердости.

Применение алюминия

Благодаря низкой плотности, низкой стоимости и коррозионной стойкости алюминий широко используется во всем мире.

Он используется в широком спектре товаров, от банок для напитков до оконных рам, от лодок до самолетов.Боинг 747-400 содержит 147 000 фунтов (66 150 кг) высокопрочного алюминия.

В отличие от некоторых металлов, алюминий не имеет запаха, поэтому его широко используют в упаковке пищевых продуктов и в посуде для приготовления пищи.

Алюминий не так хорош, как серебро или медь, но является отличным проводником электричества. Кроме того, он значительно дешевле и легче этих металлов, поэтому широко используется в воздушных линиях электропередачи.

Из всех металлов только железо используется более широко, чем алюминий.

Численность и изотопы

Обилие земной коры: 8.23% по массе, 6,32% по моль

Изобилие солнечной системы: 56 частей на миллион по весу, 2,7 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 15,72 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 0,20 $ за 100 г

Источник: Алюминий - самый распространенный металл в земной коре и третий по содержанию элемент в земной коре после кислорода и кремния. Алюминий слишком реактивен, чтобы его можно было найти в чистом виде. Бокситы (в основном оксид алюминия) - самая важная руда.

Изотопов: 15, период полураспада которых известен, массовые числа от 22 до 35.Из них только два встречаются в природе: 27 Al, который является стабильным, и 26 Al, который является радиоактивным с периодом полураспада 7,17 x 10 5 лет. 26 Al образуется при бомбардировке космическими лучами аргона в атмосфере Земли.

Список литературы
  1. Ян Макнил, Энциклопедия истории технологий. (1996) стр.102. Рутледж
  2. Дэвид Р. Лид, Справочник CRC по химии и физике. (2007) 4-3. CRC
  3. Халвор Кванде, Двести лет алюминия… или это алюминий?, Журнал Общества минералов, металлов и материалов, (2008) том 60, номер 8: стр. 23-24.
  4. http://www.nature.com/nature/journal/v135/n3417/abs/135638b0.html
  5. Китайская алюминиевая фольга, Wall Street Journal
  6. Паоло Вентура, Роберта Карини, Франческа Д’Антона, Глубокое понимание нуклеосинтеза Mg-Al в массивных AGBs и звездах SAGB., Mon. Нет. R. Astron. Soc., 2002.
  7. .
  8. Берроуз и др., Chemistry 3 , (2009) Oxford University Press, p1201.
  9. Деков и др., American Mineralogist. (2009) 94: p1283-1286.
Процитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  алюминий 
 

или

  Факты об алюминиевых элементах 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку, соответствующую требованиям MLA:

 «Алюминий». Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 26 июля 2014 г. Интернет.
. 

алюминиевых сплавов | Энциклопедия.com

Примечание. Эта статья, первоначально опубликованная в 1998 г., была обновлена ​​в 2006 г. для электронной книги.

Обзор

Алюминий находится в строке 2, группе 13 периодической таблицы. Таблица Менделеева - это диаграмма, которая показывает, как химические элементы связаны друг с другом. Элементы в одном столбце обычно имеют схожие химические свойства. Первым элементом этой группы является бор . Однако бор сильно отличается от всех остальных членов семейства. Поэтому группа 13 известна как семейство алюминия.

Алюминий является третьим по распространенности элементом в земной коре, уступая кислороду, и кремнию . Это самый распространенный металл. Поэтому несколько удивительно, что алюминий был открыт только относительно поздно в истории человечества. Алюминий в природе встречается только в соединениях, а не в чистом виде. Удалить алюминий из его соединений довольно сложно. Недорогой метод производства чистого алюминия не был разработан до 1886 года.

СИМВОЛ
Al

АТОМНОЕ ЧИСЛО
13

АТОМНАЯ МАССА
26.98154

СЕМЕЙСТВО
Группа 13 (IIIA)
Алюминий

ПРОИЗВОДСТВО
мм-ЛОО-мин-мм

Сегодня алюминий является наиболее широко используемым металлом в мире после железа . Он используется в производстве автомобилей, упаковочных материалов, электрического оборудования, машин и строительства. Алюминий также идеально подходит для пивных банок и банок для безалкогольных напитков и фольги, потому что его можно плавить и повторно использовать или перерабатывать.

Открытие и название

Алюминий был назван в честь одного из его наиболее важных соединений - квасцов.Квасцы представляют собой соединение калия, алюминия, серы, и кислорода. Химическое название - сульфат алюминия калия, KAl (SO 4 ) 2 .

Никто не уверен, когда квасцы впервые были использованы человеком. Древние греки и римляне знали сложные квасцы. Он был добыт в ранней Греции, где был продан туркам. Турки использовали это соединение, чтобы сделать красивый краситель, известный как красный индейка. Записи указывают на то, что римляне использовали квасцы еще в первом веке до нашей эры.C.

Эти первые люди использовали квасцы как вяжущее средство и протраву. Вяжущее вещество - это химическое вещество, которое заставляет кожу стягиваться. При попадании квасцов на порез кожа закрывается и начинает заживать. При крашении ткани используется протрава. Немногие натуральные красители прилипают непосредственно к ткани. Протравы связываются с тканью, а краситель - с протравой.

Со временем химики постепенно начали понимать, что квасцы могут содержать новый элемент. В середине 1700-х годов немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф (1709-82) утверждал, что открыл новую «землю» под названием глинозем в квасцах.Но он не смог удалить чистый металл из квасцов.

Первым, кто выполнил эту задачу, был датский химик и физик Ганс Кристиан Эрстед (1777–1851). Эрстед нагревает смесь глинозема и амальгамы калия. Амальгама - это сплав металла и ртути. В этой реакции Эрстед произвел алюминиевую амальгаму - металлический алюминий в сочетании с ртутью. Однако он не смог отделить алюминий от ртути.

Сегодня алюминий является наиболее широко используемым металлом в мире после железа.

Чистый металлический алюминий был окончательно произведен в 1827 году немецким химиком Фридрихом Вёлером (1800-82). Велер использовал метод, усовершенствованный английским химиком сэром Хэмфри Дэви (1778-1829), которому удалось выделить несколько элементов в течение его жизни. (См. Врезку о Дэви в записи Calc .) Велер нагрел смесь хлорида алюминия и металлического калия. Будучи более активным, калий заменяет алюминий, как показано ниже:

Затем чистый алюминий можно собрать в виде серого порошка, который необходимо расплавить, чтобы получить блестящий алюминий, наиболее знакомый потребителям.

После работы Велера было возможно, но очень дорого, производить чистый алюминий. Он стоил так дорого, что его практически не было коммерческого использования.

Ряд химиков осознали, насколько важно найти менее дорогой способ получения алюминия. В 1883 году русский химик В. А. Тюрин нашел менее затратный способ получения чистого алюминия. Он пропустил электрический ток через расплавленную (расплавленную) смесь криолита и хлорида натрия (обычная поваренная соль).Криолит представляет собой фторид натрия и алюминия (Na 3 AlF 6 ). В течение следующих нескольких лет аналогичные методы выделения алюминия были разработаны другими европейскими химиками.

Самый значительный прорыв в исследованиях алюминия был сделан студентом колледжа в Соединенных Штатах. Чарльз Мартин Холл (1863-1914) был студентом Оберлинского колледжа в Оберлине, штат Огайо, когда он заинтересовался проблемой производства алюминия. Используя самодельное оборудование в сарае за своим домом, он добился успеха, пропустив электрический ток через расплавленную смесь криолита и оксида алюминия (Al 2 O 3 ).

Метод Холла был намного дешевле любого предыдущего метода. После его открытия цена на алюминий упала примерно с 20 долларов за кг (10 долларов за фунт) до менее чем 1 доллар за кг (около 0,4 доллара за фунт). Исследования Холла превратили алюминий из полудрагоценного металла в металл, который можно использовать во многих повседневных изделиях.

Что в имени?

В Северной Америке алюминий пишется с одним i и произносится как uh-LOO-min-um. В других странах мира добавляется второй i, что делает его алюминиевым, и произносится это слово al-yoo-MIN-ee-um.

Физические свойства

Алюминий - это металл серебристого цвета со слегка голубоватым оттенком. Он имеет температуру плавления 660 ° C (1220 ° F) и температуру кипения 2327–2450 ° C (4221–4442 ° F). Плотность составляет 2,708 грамма на кубический сантиметр. Алюминий пластичен и податлив. Пластичный означает, что его можно натянуть на тонкую проволоку. Податливый означает, что его можно расколоть в тонкие листы.

Алюминий - отличный проводник электричества. Серебро и медь являются лучшими проводниками, чем алюминий, но намного дороже.Инженеры ищут способы чаще использовать алюминий в электрооборудовании из-за его более низкой стоимости.

Химические свойства

Алюминий обладает одним интересным и очень полезным свойством. Во влажном воздухе он медленно соединяется с кислородом с образованием оксида алюминия:

Оксид алюминия образует очень тонкий беловатый налет на металлическом алюминии. Покрытие предотвращает дальнейшую реакцию металла с кислородом и защищает металл от дальнейшей коррозии (ржавления). Оксид алюминия легко увидеть на алюминиевой садовой мебели и неокрашенной обшивке дома.

Алюминий - довольно активный металл. Реагирует со многими горячими кислотами. Также реагирует со щелочами. Щелочь - это химическое вещество, обладающее свойствами, противоположными кислотам. Гидроксид натрия (обыкновенный щелок) и известковая вода являются примерами щелочей. Элемент не может реагировать с как с кислотами, так и с щелочами. Такие элементы называются амфотерными.

Алюминий также быстро реагирует с горячей водой. В порошкообразной форме он быстро загорается при воздействии пламени.

Алюминий: драгоценный металл?

B До того, как химики разработали недорогие способы производства чистого алюминия, он считался в некоторой степени драгоценным металлом.Фактически, в 1855 году слиток из чистого металлического алюминия был выставлен на Парижской выставке. Его поместили рядом с драгоценностями французской короны!

Алюминий - отличный проводник электричества.

Встречаемость в природе

Содержание алюминия в земной коре оценивается примерно в 8,8 процента. Он встречается во многих различных минералах.

Боксит, сложная смесь соединений, состоящих из алюминия, кислорода и других элементов, является основным коммерческим источником алюминия.

Большие запасы бокситов находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее, Ямайке, России и США. Крупнейший производитель металлического алюминия - США; штаты, производящие больше всего алюминия, - это Монтана, Орегон, Вашингтон, Кентукки, Северная Каролина, Южная Каролина и Теннесси.

Изотопы

Существует только один естественный изотоп алюминия, алюминий-27. Изотопы - это две или более формы элемента. Изотопы отличаются друг от друга по своему массовому числу.Число, написанное справа от названия элемента, является массовым числом. Массовое число представляет собой количество протонов плюс нейтронов в ядре атома элемента. Количество протонов определяет элемент, но количество нейтронов в атоме любого элемента может варьироваться. Каждая вариация - изотоп.

Алюминий содержит шесть радиоактивных изотопов. Радиоактивный изотоп испускает либо энергию, либо субатомные частицы, чтобы уменьшить атомную массу и стать стабильным. Когда излучение вызывает изменение числа протонов, атом уже не тот элемент.Частицы и энергия, испускаемые ядром, называются излучением. Процесс распада одного элемента на другой известен как радиоактивный распад.

Радиоактивные изотопы алюминия не используются в коммерческих целях.

Добыча

Производство алюминия - это двухэтапный процесс. Во-первых, оксид алюминия отделяется от боксита с помощью процесса Байера. В этом процессе боксит смешивается с гидроксидом натрия (NaOH), который растворяет оксид алюминия. Остальные соединения в боксите остались позади.

Затем оксид алюминия обрабатывают способом, аналогичным методу Холла. Природного криолита не хватает для производства всего необходимого алюминия, поэтому для этой цели производят синтетический (искусственный) криолит. Химическая реакция с синтетическим криолитом такая же, как и с природным криолитом. Около 21 миллионов метрических тонн алюминия было произведено в 1996 году с помощью этого двухэтапного процесса.

Области применения

Алюминий используется как чистый металл, в сплавах и в различных соединениях.Сплав получают путем плавления и последующего смешивания двух или более металлов. Смесь имеет свойства, отличные от свойств отдельных металлов. Алюминиевые сплавы классифицируются по пронумерованным рядам в соответствии с другими элементами, которые они содержат.

Класс 1000 зарезервирован для сплавов почти чистого металлического алюминия. Однако они, как правило, менее прочные, чем другие сплавы алюминия. Эти металлы используются в конструктивных элементах зданий, в качестве декоративной отделки, в химическом оборудовании и в качестве отражателей тепла.

Серия 2000 - это сплавы меди и алюминия. Они очень прочные, устойчивы к коррозии (ржавчине) и могут обрабатывать или обрабатывать очень легко. Некоторые применения алюминиевых сплавов серии 2000 - это обшивка грузовиков и конструктивные элементы самолетов.

Серия 3000 состоит из сплавов алюминия и марганца. Эти сплавы не так прочны, как серия 2000, но они также хорошо обрабатываются. Сплавы этой серии используются для кухонной утвари, резервуаров для хранения, алюминиевой мебели, дорожных знаков и кровли.

Сплавы серии 4000 содержат кремний. Они имеют низкие температуры плавления и используются для изготовления припоев и для придания металлу серой окраски. Припои - это легкоплавкие сплавы, используемые для соединения двух металлов друг с другом. Серии 5000, 6000 и 7000 включают сплавы, состоящие из магния, магния и кремния и цинка, соответственно. Они используются в производстве кораблей и лодок, деталей для кранов и артиллерийских установок, мостов, конструктивных элементов зданий, автомобильных деталей и компонентов самолетов.

Наибольшее разовое использование алюминия используется в транспортной отрасли (28 процентов). Производители автомобилей и грузовиков любят алюминий и алюминиевые сплавы, потому что они очень прочные, но при этом легкие. Компании все больше используют алюминиевые изделия в электромобилях. Эти автомобили должны быть легкими для экономии заряда аккумулятора. General Motors, Ford и Chrysler объявили о новых передовых конструкциях автомобилей, в которых алюминиевые изделия будут использоваться более широко. Производители алюминия также планируют выпускать более широкий ассортимент колес как для легковых, так и для грузовых автомобилей.

Двадцать три процента всего производимого алюминия идет на упаковку. Алюминиевая фольга, банки для пива и безалкогольных напитков, тюбики с краской и контейнеры для домашних продуктов, таких как аэрозольные баллончики, - все это сделано из алюминия.

Четырнадцать процентов всего алюминия идет на строительство. Окна и дверные коробки, экраны, кровля и сайдинг, а также при строительстве мобильных домов и конструктивных элементов зданий используются алюминий.

Остальные 35 процентов алюминия идут на производство разнообразной продукции, включая электрические провода и приборы, автомобильные двигатели, системы отопления и охлаждения, мосты, пылесосы, кухонную утварь, садовую мебель, тяжелую технику и специализированное химическое оборудование.

Соединения

Относительно небольшое количество алюминия используется для изготовления большого количества различных соединений алюминия. К ним относятся:

сульфат алюминия-аммония (Al (NH 4 ) (SO 4 ) 2 ): протравы, водоочистка и очистка сточных вод, производство бумаги, пищевая добавка, дубление кожи

борат алюминия (Al 2 O 3 B 2 O 3 ): производство стекла и керамики

боргидрид алюминия (Al (BH 4 ) 3 : добавка в реактивное топливо

хлорид алюминия (AlCl 3) ): производство красок, антиперспирантов, нефтепереработка, производство синтетического каучука

фторосиликат алюминия (Al 2 (SiF 6 ) 3 ): производство синтетических драгоценных камней, стекла и керамики

гидроксид алюминия (Al (OH) 3 ): антациды, протравы, очистка воды, производство стекла и керамики, гидроизоляция тканей

фосфат алюминия (AlPO 4 ): производство стекла, керамики, целлюлозно-бумажных изделий, косметика, лакокрасочные материалы, а также в производстве стоматологического цемента

сульфат алюминия или квасцы (Al 2 (SO 4 ) 3 ): производство бумаги, протравы, систем пожаротушения, очистки воды и очистки сточных вод, пищевая добавка, огнестойкий и антипирен, дубление кожи

Воздействие на здоровье

Функции алюминия в организме человека неизвестны.Однако есть некоторые споры о его возможном воздействии на здоровье. В 1980-х годах некоторые ученые-медики забеспокоились, что алюминий может быть связан с болезнью Альцгеймера. Это состояние, которое чаще всего поражает пожилых людей, приводя к забывчивости и потере умственных способностей. До сих пор не ясно, играет ли алюминий какую-либо роль в болезни Альцгеймера.

Некоторые специалисты считают, что вдыхание алюминиевой пыли также может вызвать проблемы со здоровьем. Это может вызвать заболевание, подобное пневмонии, которое в настоящее время называется алюмозом.Опять же, доказательств в поддержку этой точки зрения недостаточно.

Алюминий - (Al) - Химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Название «алюминий» происходит от древнего названия квасцов (сульфат калия-алюминия), которое было alumen (латинское, что означает горькая соль). Алюминий - это оригинальное название, данное элементу Хамфри Дэви, но другие называли его алюминием, и это название стало общепринятым в Европе. Однако в США предпочтительным названием был алюминий, и когда Американское химическое общество обсуждало этот вопрос в 1925 году, оно решило остановиться на алюминии.
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.

Алюминий содержит только один изотоп природного происхождения, алюминий-27, который не является радиоактивным.

Применения

Серебристый и пластичный член группы бедных металлов, алюминий встречается в основном как рудный боксит и отличается стойкостью к окислению (на самом деле алюминий почти всегда уже окислен, но его можно использовать в этом форма в отличие от большинства металлов), его прочность и легкий вес.Алюминий используется во многих отраслях для производства миллионов различных продуктов и очень важен для мировой экономики. Конструкционные элементы из алюминия жизненно важны для аэрокосмической промышленности и очень важны в других областях транспорта и строительства, где необходимы легкий вес, долговечность и прочность.
Использование алюминия превышает использование любого другого металла, кроме железа. Чистый алюминий легко образует сплавы со многими элементами, такими как медь, цинк, магний, марганец и кремний.
Практически все современные зеркала изготавливаются с использованием тонкого отражающего покрытия из алюминия на задней поверхности листа флоат-стекла. Зеркала телескопов также покрыты тонким слоем алюминия.
Другие области применения - линии электропередачи и упаковка (банки, фольга и т. Д.).
Из-за своей высокой проводимости и относительно низкой цены по сравнению с медью алюминий в значительной степени использовался для бытовой электропроводки в США в 1960-х годах. К сожалению, проблемы с функционированием были вызваны более высоким коэффициентом теплового расширения и склонностью к ползучести при постоянном постоянном давлении, что в конечном итоге привело к ослаблению соединения; гальваническая коррозия, увеличивающая электрическое сопротивление.
Самым последним достижением в технологии алюминия является производство алюминиевой пены путем добавления к расплавленному металлу соединения (металлического гибрида), которое выделяет газообразный водород. Перед этим расплавленный алюминий должен загустеть, и это достигается добавлением волокон оксида алюминия или карбида кремния. В результате получается твердая пена, которая используется в транспортных туннелях и в космических кораблях.

Алюминий в окружающей среде

Алюминий - элемент, который присутствует в большом количестве в земной коре: считается, что он содержится в процентах от 7.От 5% до 8,1%. Алюминий в свободном виде встречается очень редко. Алюминий в значительной степени влияет на свойства почвы, где он присутствует в основном в виде нерастворимого гидроксида алюминия.
Алюминий - это химически активный металл, и его трудно извлечь из руды, оксида алюминия (Al 2 O 3 ). Алюминий - один из самых сложных для очистки металлов на земле, причина в том, что алюминий очень быстро окисляется и его оксид является чрезвычайно стабильным соединением, которое, в отличие от ржавчины на железе, не отслаивается.Сама причина, по которой алюминий используется во многих областях, заключается в том, что его так сложно производить.
Несколько драгоценных камней сделаны из прозрачной кристаллической формы оксида алюминия, известной как корунд. Присутствие следов других металлов создает различные цвета: кобальт создает синие сапфиры, а хром - красные рубины. И то, и другое сейчас легко и дешево производить искусственно. Топаз - силикат алюминия, окрашенный в желтый цвет со следами железа.
Восстановление этого металла из лома (путем вторичной переработки) стало важным компонентом алюминиевой промышленности.Промышленное производство нового металла во всем мире составляет около 20 миллионов тонн в год, и примерно столько же перерабатывается. Известные запасы руд составляют 6 миллиардов тонн.

Алюминий - один из наиболее широко используемых металлов, а также одно из наиболее часто встречающихся соединений в земной коре. Из-за этого алюминий широко известен как невинное соединение. Но все же, когда человек подвергается воздействию высоких концентраций, это может вызвать проблемы со здоровьем. Водорастворимая форма алюминия вызывает вредное воздействие, эти частицы называются ионами.Обычно они находятся в растворе алюминия в сочетании с другими ионами, например в виде хлора алюминия.

Поглощение алюминия может происходить через пищу, через дыхание и при контакте с кожей. Длительное поглощение алюминия в значительных концентрациях может привести к серьезным последствиям для здоровья, например:

- повреждение центральной нервной системы
- слабоумие
- потеря памяти
- вялость
- сильная дрожь

рабочие среды, такие как шахты, где он может быть найден в воде.Люди, которые работают на заводах, где алюминий применяется в производственных процессах, могут страдать от проблем с легкими, когда они вдыхают алюминиевую пыль. Алюминий может вызывать проблемы у пациентов с почками, когда он попадает в организм во время диализа почек.

Сообщается, что вдыхание мелкодисперсного алюминия и порошка оксида алюминия является причиной легочного фиброза и повреждения легких. Этот эффект, известный как болезнь Шейвера, осложняется присутствием во вдыхаемом воздухе кремнезема и оксидов железа.Также может быть причастен к болезни Альцгеймера.

Воздействие алюминия привлекло наше внимание, в основном из-за проблем с подкислением. Алюминий может накапливаться в растениях и вызывать проблемы со здоровьем у животных, потребляющих эти растения.

Наиболее высокие концентрации алюминия наблюдаются в подкисленных озерах. В этих озерах количество рыб и земноводных сокращается из-за реакции ионов алюминия с белками в жабрах рыб и эмбрионах лягушек.
Высокие концентрации алюминия оказывают воздействие не только на рыбу, но также на птиц и других животных, потребляющих зараженную рыбу и насекомых, а также на животных, которые вдыхают алюминий через воздух.Последствиями для птиц, потребляющих зараженную рыбу, являются истончение яичной скорлупы и появление цыплят с низкой массой тела при рождении. Последствиями для животных, которые вдыхают алюминий через воздух, могут быть проблемы с легкими, потеря веса и снижение активности.

Еще одно негативное воздействие алюминия на окружающую среду заключается в том, что его ионы могут вступать в реакцию с фосфатами, в результате чего фосфаты становятся менее доступными для водных организмов.

Высокие концентрации алюминия могут быть обнаружены не только в подкисленных озерах и воздухе, но и в грунтовых водах подкисленных почв.Есть веские основания полагать, что алюминий может повредить корни деревьев, когда он находится в грунтовых водах.

Мы расскажем вам больше о поведении алюминия в воде

Вернуться к таблице Менделеева

Алюминий | Введение в химию

Цель обучения
  • Опишите свойства алюминия.

Ключевые моменты
    • Алюминий - мягкий, легкий и ковкий серебристый металл, не растворимый в воде.
    • Подавляющее большинство соединений содержат алюминий со степенью окисления 3+, но известны соединения со степенями окисления +1 и +2.
    • Алюминий содержит много известных изотопов, массовые числа которых находятся в диапазоне от 21 до 42.
    • Алюминий является наиболее широко используемым цветным металлом и в основном легирован, что улучшает его механические свойства.

Условия
  • алюминий Металлический химический элемент (обозначение Al) с атомным номером 13.
  • пассивирование Относится к материалу, который становится «пассивным», то есть меньше подвержен влиянию факторов окружающей среды, таких как воздух или вода.

Физические свойства алюминия

Алюминий это:

  • относительно мягкий
  • прочный
  • легкий
  • пластичный
  • податливый
  • Цвет от серебристого до тускло-серого
  • не растворяется в воде при нормальных условиях
  • немагнитный
  • плохо воспламеняется
  • может быть сверхпроводником

Химические свойства

Алюминий устойчив к коррозии из-за явления пассивации.Когда металл подвергается воздействию воздуха, образуется тонкий поверхностный слой оксида алюминия. Этот оксидный слой защищает находящийся под поверхностью алюминий от дальнейшего окисления. Как и многие другие металлы, алюминий также может окисляться водой с образованием водорода и тепла:

[латекс] 2Al \ quad + \ quad 3 {H} _ {2} O \ quad \ longrightarrow \ quad {Al} _ {2} {O} _ {3} +3 {H} _ {2} [/ латекс]

Хотя алюминий очень легко окисляется, можно удалить оксидный слой с образца без его немедленного риформинга.Самый простой и безопасный способ - подключить батарею к образцу и провести электролиз либо в инертной атмосфере (например, газообразный аргон), либо в условиях вакуума.

Подавляющее большинство соединений алюминия имеют металл в степени окисления 3+. Координационное число алюминия может варьироваться, но обычно Al 3+ является тетра- или гексакоординированным. Это означает, что у него будет 4 или 6 лигандов.

Галогениды алюминия: использование в качестве кислот Льюиса

Алюминий - очень реактивный металл, который легко вступает в реакцию с трехвалентными соединениями продукта.Его галогениды (AlF 3 , AlCl 3 , AlBr 3 и AlI 3 ) являются общими примерами. Трехвалентный алюминий является электронодефицитным и поэтому исключительно полезен в качестве кислоты Льюиса, особенно в органическом синтезе.

Гидриды алюминия и алюминийорганические соединения

Существует множество соединений эмпирической формулы AlR 3 и AlR 1,5 Cl 1,5 . Эти разновидности обычно имеют тетраэдрические центры Al. С большими органическими группами триорганоалюминий существует в виде трехкоординированных мономеров, таких как триизобутилалюминий.

Важным гидридом алюминия является алюмогидрид лития (LiAlH 4 ), который используется в качестве восстановителя в органической химии. Его можно производить из гидрида лития и трихлорида алюминия:

[латекс] 4LiH \ quad + \ quad Al {Cl} _ {3} \ quad \ longrightarrow \ quad LiAl {H} _ {4} \ quad + \ quad 3LiCl [/ латекс]

Алюминий общего назначения

Алюминий - наиболее широко используемый цветной металл. Алюминий почти всегда легирован, что заметно улучшает его механические свойства, особенно при отпуске.Например, обычная алюминиевая фольга и банки для напитков представляют собой сплавы с содержанием алюминия от 92% до 99%. Некоторые из многих применений металлического алюминия находятся в:

  • Транспортировка листов, труб, отливок и т. Д.
  • Упаковка (банки, фольга и др.)
  • Строительство (окна, двери, сайдинг, строительная проволока и т. Д.)
  • Широкий ассортимент предметов домашнего обихода, от кухонной утвари до бейсбольных бит и часов
  • Столбы уличного освещения, мачты парусных судов, прогулочные столбы и т. Д.
  • Наружные оболочки бытовой электроники, а также корпуса для оборудования (например, фотоаппаратуры)
  • Линии электропередачи для распределения электроэнергии
  • Алюминий особой чистоты, используемый в электронике и компакт-дисках
  • Радиаторы для электронных устройств, таких как транзисторы и процессоры
  • Материал подложки из ламината с металлическим сердечником, плакированного медью, используемого в светодиодном освещении высокой яркости
  • Алюминий порошковый, используемый в красках и пиротехнике
  • Множество стран, включая Францию, Италию, Польшу, Финляндию, Румынию, Израиль и бывшую Югославию, выпустили монеты, отчеканенные из алюминия или алюминиево-медных сплавов
Использование алюминия при транспортировке Остин в алюминиевом корпусе «A40 Sports» (ок.1951).

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

It's Elemental - Элемент Aluminium

Что в названии? От латинского слова, обозначающего квасцы, alumen .

Сказать что? Алюминий произносится как ah-LOO-men-em .

Хотя алюминий является самым распространенным металлом в земной коре, он никогда не встречается в природе свободным.Весь земной алюминий соединился с другими элементами, образуя соединения. Двумя наиболее распространенными соединениями являются квасцы, такие как сульфат алюминия и калия (KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O) и оксид алюминия (Al 2 O 3 ). Около 8,2% земной коры состоит из алюминия.

Ученые подозревали, что неизвестный металл существует в квасцах еще в 1787 году, но у них не было способа извлечь его до 1825 года. Датский химик Ганс Кристиан Эрстед был первым, кто произвел небольшое количество алюминия.Два года спустя немецкий химик Фридрих Велер разработал другой способ получения алюминия. К 1845 году он смог произвести образцы достаточно большого размера, чтобы определить некоторые из основных свойств алюминия. Метод Веллера был усовершенствован в 1854 году французским химиком Анри Этьеном Сент-Клер Девиль. Процесс Девиля позволил коммерческое производство алюминия. В результате цена на алюминий упала с примерно 1200 долларов за килограмм в 1852 году до примерно 40 долларов за килограмм в 1859 году. К сожалению, алюминий оставался слишком дорогим для широкого использования.

Два важных события 1880-х годов значительно увеличили доступность алюминия. Первым было изобретение нового способа получения алюминия из оксида алюминия. Чарльз Мартин Холл, американский химик, и Поль Л. Т. Эру, французский химик, независимо друг от друга изобрели этот процесс в 1886 году. Вторым было изобретение нового процесса, с помощью которого можно было дешево получить оксид алюминия из бокситов. Боксит - это руда, которая содержит большое количество гидроксида алюминия (Al 2 O 3 · 3H 2 O) наряду с другими соединениями.Карл Йозеф Байер, австрийский химик, разработал этот процесс в 1888 году. Процессы Холла-Эру и Байера до сих пор используются для производства почти всего алюминия в мире.

С легкого способа извлечения алюминия из оксида алюминия и легкого способа извлечения больших количеств оксида алюминия из бокситов началась эра недорогого алюминия. В 1888 году Холл основал Pittsburgh Reduction Company, которая сейчас известна как «Алюминиевая компания Америки» или Alcoa. Когда он открылся, его компания могла производить около 25 килограммов алюминия в день.К 1909 году его компания производила около 41 000 килограммов алюминия в день. В результате такого огромного увеличения предложения цена на алюминий быстро упала примерно до 0,60 доллара за килограмм.

Сегодня алюминий и алюминиевые сплавы используются в самых разных продуктах: консервных банках, пленке и кухонной утвари, а также в деталях самолетов, ракет и других изделиях, для которых требуется прочный и легкий материал. Хотя он не проводит электричество так же хорошо, как медь, он используется в линиях электропередачи из-за своего небольшого веса.Его можно наносить на поверхность стекла для изготовления зеркал, где быстро образуется тонкий слой оксида алюминия, который действует как защитное покрытие. Оксид алюминия также используется для изготовления синтетических рубинов и сапфиров для лазеров.

Алюминий Металл | AMERICAN ELEMENTS ®


РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Название продукта: Алюминий Металл

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например АЛ-М-02 , АЛ-М-03 , АЛ-М-04 , АЛ-М-05 , AL-M-06

Номер CAS: 7429-90-5

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements
10884 Weyburn Ave.
Лос-Анджелес, Калифорния
Тел .: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон экстренной связи:
Внутренний, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с правила CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548 / EEC или Директивой 1999/45 / EC
N / A
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Нет данных
Опасности, не классифицированные иным образом
Нет данных
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
НЕТ
Пиктограммы опасности
НЕТ
Сигнальное слово
НЕТ
Краткие сведения об опасности
НЕТ
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0- 4)
(Система идентификации опасных материалов)
ЗДОРОВЬЕ
ПОЖАР
РЕАКТИВНОСТЬ
0
0
0
Здоровье (острые эффекты) = 0
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 0
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT :
НЕТ
vPvB:
НЕТ


РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ

Вещества
Номер CAS / Название вещества:
7429-90-5 Алюминий
Идентификационный номер (а):
Номер ЕС:
231-072-3


РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

Описание мер первой помощи
Общие сведения
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании:
В случае жалоб обратитесь за медицинской помощью.
При попадании на кожу:
Обычно продукт не раздражает кожу.
При попадании в глаза:
Промыть открытый глаз под проточной водой в течение нескольких минут. Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.
При проглатывании:
Если симптомы не исчезнут, обратиться к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и отдаленные
Данные отсутствуют
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Специальный порошок для металлических огней.Не используйте воду.
Средства пожаротушения, непригодные из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
При пожаре могут образоваться следующие вещества:
Дым оксида металла
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Нет специальных мер требуется


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Не требуется.
Меры по защите окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без официального разрешения.
Не допускайте попадания продукта в канализацию, канализацию или другие водоемы.
Не позволяйте материалу проникать в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Подобрать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении.
См. Раздел 8 для получения информации о средствах индивидуальной защиты.
См. Раздел 13 для получения информации об утилизации.


РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в сухом прохладном месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения с учетом несовместимости
Требования, предъявляемые к складским помещениям и таре:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Хранить емкость плотно закрытой.
Хранить в прохладных, сухих условиях в хорошо закрытых емкостях.
Специальное конечное использование
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА

Дополнительная информация о конструкции технических систем:
Дополнительные данные отсутствуют; см. раздел 7. Параметры контроля

Компоненты с предельными значениями, требующие контроля на рабочем месте:
7429-90-5 Алюминий (100.0%)
PEL (США) Долгосрочная стоимость: 15 *; 15 ** мг / м 3
* Общая пыль; ** Вдыхаемая фракция
REL (США) Долгосрочное значение: 10 * 5 ** мг / м 3
* Общая пыль ** Вдыхаемая фракция
TLV (США) Долгосрочное значение: 1 * мг / м 3
как Al; * в виде вдыхаемой фракции
EL (Канада) Долгосрочное значение: 1,0 мг / м 3
металл и нерастворимые соединения, вдыхаемые
EV (Канада) Долгосрочное значение: 5 мг / м 3
алюминийсодержащий ( как алюминий)
Дополнительная информация:
Нет данных
Средства контроля за опасным воздействием
Средства индивидуальной защиты
Соблюдайте стандартные правила защиты и гигиены при обращении с химическими веществами.
Поддерживайте эргономичную рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
Не требуется.
Защита рук:
Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах)
Данные отсутствуют
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физико-химических свойствах
Внешний вид :
Форма: Твердое вещество в различных формах
Цвет: Серебристый
Запах: Без запаха
Порог запаха: Данные отсутствуют.
pH: нет данных
Точка плавления / интервал плавления: 660,4 ° C (1221 ° F)
Точка кипения / интервал кипения: 2519 ° C (4566 ° F)
Температура сублимации / начало: данные отсутствуют
Воспламеняемость (твердое, газ)
Нет данных.
Температура возгорания: данные отсутствуют
Температура разложения: данные отсутствуют
самовоспламенение: данные отсутствуют.
Взрывоопасность: данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижняя: данные отсутствуют
Верхняя: данные отсутствуют
Давление пара: нет
Плотность при 20 ° C (68 ° F): 2.7 г / см 3 (22,532 фунта / галлон)
Относительная плотность
Нет данных.
Плотность пара
НЕТ
Скорость испарения
НЕТ
Растворимость в воде (H 2 O): Нерастворимый
Коэффициент распределения (н-октанол / вода): данные отсутствуют.
Вязкость:
Динамическая: Нет
Кинематическая: Нет
Другая информация
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Данные отсутствуют
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит при использовании и хранении в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
Реагирует с сильными окислителями
Условия, которых следует избегать
Данные отсутствуют
Несовместимые материалы:
Кислоты
Окисляющие вещества
Опасные продукты разложения:
Дым оксида металла


РАЗДЕЛ 11. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о токсикологии эффекты
Острая токсичность:
Эффекты неизвестны.
Значения LD / LC50, имеющие отношение к классификации:
Нет данных
Раздражение или разъедание кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или разъедание глаз:
Может вызывать раздражение
Сенсибилизация:
Сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточно данных для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и / или животных.
Репродуктивная токсичность:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит репродуктивные данные для этого вещества.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени - многократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени - однократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании:
Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о токсичности при многократных дозах
для этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не изучена.


РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Токсичность
Водная токсичность:
Нет данных
Стойкость и разлагаемость
Нет данных
Биоаккумуляционный потенциал
Нет данных
Мобильность в почве
Нет данных
Дополнительная экологическая информация:
Не допускать попадание материала в окружающую среду без официальных разрешений.
Избегать попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
N / A
vPvB:
N / A
Другие побочные эффекты
Нет данных


РАЗДЕЛ 13.СООБРАЖЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Обратитесь к официальным инструкциям, чтобы обеспечить надлежащую утилизацию.
Неочищенные упаковки:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными предписаниями.


РАЗДЕЛ 14. ИНФОРМАЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
НЕТ
Собственное транспортное наименование ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
НЕТ
Класс (ы) опасности при транспортировке
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Class
N / A
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
N / A
Опасности для окружающей среды:
N / A
Особые меры предосторожности для пользователя
N / A
Транспортировка навалом в соответствии с согласно Приложению II к MARPOL73 / 78 и Кодексу IBC
Н / Д
Транспортировка / Дополнительная информация:
DOT
Морской загрязнитель (DOT):
Нет


РАЗДЕЛ 15.НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.


Все компоненты этого продукта внесены в Список веществ для домашнего потребления Канады (DSL).
SARA Раздел 313 (списки конкретных токсичных химикатов)
7429-90-5 Алюминий
Предложение 65 Калифорнии
Предложение 65 - Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано.
Prop 65 - Токсичность для развития
Вещество не указано.
Prop 65 - Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Prop 65 - Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Для использования только технически квалифицированными специалистами.
Этот продукт подпадает под требования к отчетности раздела 313 Закона о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию от 1986 года и 40CFR372.
Другие постановления, ограничения и запретительные постановления
Вещество, вызывающее очень серьезную озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (EC) No.1907/2006.
Вещества нет в списке.
Условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования должны соблюдаться.
Вещества нет в списке.
Приложение XIV Правил REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH - Вещества, прошедшие предварительную регистрацию
Вещество перечислено.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.


РАЗДЕЛ 16. ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Вышеприведенная информация считается правильной, но не претендует на исчерпывающий характер и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на текущем уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер безопасности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом.Дополнительные условия продажи см. На обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 AMERICAN ELEMENTS. ЛИЦЕНЗИОННЫМ ДАННЫМ РАЗРЕШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННЫХ КОПИИ БУМАГИ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Анализ потоков веществ в алюминии в материковом Китае за 2001, 2004 и 2007 годы: изучение его первоначальных источников, возможных поглотителей и путей, связывающих их

Резюме

На основе характеристики жизненного цикла алюминия в антропосфере, учета запасов и потоков алюминия в материковом Китае за 2001, 2004 и 2007 годы.Результаты включают следующее: (1) производство и потребление алюминия, содержащегося в алюминийсодержащих продуктах, получаемых в ходе каждого жизненного процесса, выросло с 2001 по 2004 год, а затем и до 2007 года; (2) доля переработанного алюминия как в производстве, так и в потреблении необработанного алюминия находилась в диапазоне 20–26%, а большая часть алюминиевого лома, используемого для производства переработанного алюминия в 2004 и 2007 годах, приходилась на чистый импорт, что свидетельствует о том, что Китай все еще находился в стадии зависимости в основном от первичного алюминия, а не от вторичного алюминия, и запасы алюминия были все еще слишком малы для образования достаточного количества лома с истекшим сроком службы (EOL); (3) Китай был нетто-импортером алюминия с точки зрения жизненного цикла, при этом общий чистый импорт увеличивался с 2001 по 2004 год, а затем до 2007 года; Что касается структуры торговли, Китай был нетто-импортером сырья, включая бокситы, глинозем, продуктов EOL и алюминиевого лома, в то время как нетто-экспортером необработанного алюминия и конечных продуктов, и изменился из нетто-импортера кованых продуктов в 2001 и 2004 годах на чистый экспортер в 2007 г .; (4) общие количественные потери алюминия в Китае увеличились с 2001 по 2004 год, а затем до 2007 года в результате роста производства; (5) истощение внутренних запасов руды в Китае также увеличилось с 2001 по 2004 год, а затем и до 2007 года, в результате чего время истощения запасов бокситов в Китае, вероятно, составляет менее 15 лет; (6) прирост используемого запаса составил 2.4 кг на душу населения, 3,7 кг на душу населения и 6,3 кг на душу населения в 2001, 2004 и 2007 годах, соответственно; (7) более 80% добавленного алюминия к депонированной массе произошло из-за потерь алюминия в процессах добычи бокситов и рафинирования глинозема.

Ключевые слова

Анализ потоков веществ

Запасы и потоки

Потребление алюминия

Вторичная переработка алюминия

Торговля алюминием

Материковый Китай

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2009 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *