Алюміній в природі (7,5% в Земній корі)
Алюміній був виділений в ході експерименту по впливу калієвих сполук ртуті на природні боксити. З огляду на всю складність процесу, алюміній протягом декількох десятиліть залишався найдорожчим металом на землі.
Наукові дослідження привели до відкриття щодо дешевого способу отримання алюмінію за методом поетапного електролізу з подальшою очисткою і осадженням металу. Повсюдне поширення цього методу дозволило отримувати чистий алюміній в промислових масштабах. Поточні показники середньодобового виробництва цього металу перевищують 130 тисяч тонн.
Основні характеристики
Легкий парамагнетичний метал сріблястого кольору з мутнуватої поверхнею. Добре піддається формуванню і куванні, практично не схильний до корозії. На відкритому повітрі покривається природним захисних шаром з оксидів, що запобігає подальші реакції між алюмінієм і атмосферним киснем. Має відносно малу міцність на злам, швидко накопичує втому, що обмежує його використання в чистому вигляді.
Добре проводить електрику і теплову енергію, поступаючись за цими показниками лише міді і металів платинової підгрупи. Відносна дешевизна алюмінію забезпечили йому широке поширення в якості конструкційного металу і універсального діелектрика.
Фізичні властивості
Метал пластичний, з порівняно низькою щільністю при високих конструкційних показниках (висока тепло – і електропровідність, стійкість до корозійного впливу). Основні фізичні властивості алюмінію можна виділити у вигляді наступного списку:
- Щільність – 2,7 г / см3; Температура плавлення – 659 0С; Коефіцієнт пластичності – 50%; Коефіцієнт електропровідності – 32 * 106 См / м; Середній показник теплопровідності – 204 Вт / м;
На відміну від таких металів, як свинець або мідь, при нагріванні до позначки в 600 градусів Цельсія алюміній стає крихким, розбивається на окремі гранули або зерна. Відмінно проводить тепло, легко нагрівається і також легко остигає без будь-яких наслідків для кристалічної решітки металу.
Алюміній – досить активний метал, легко сплавляється з іншими металами і неметалами, утворюючи рівномірну кристалічну решітку з високими конструктивними якостями.
Хімічні властивості
Хімічно активний амфотерний елемент:
- Реагує з хлором, бромом та іншими галогенами, утворюючи відповідні солі; Вступає в реакції з неметалами; Розчиняється в сильних кислотах; Має властивість відновлювати інші метали, що використовується при очищенні заліза і хрому; Всі перераховані вище реакції вимагають наявності додаткових каталізаторів і проводяться при нагріванні.
Вміст алюмінію в природі
Відносний вміст алюмінію визначено в межах від 7% до 8% (в середньому – 7,5% по масі). Кількісна оцінка включає в себе всі мінерали і солі алюмінію. Метал входить до складу величезної кількості природних сполук. Основним промисловим сировиною для отримання чистого алюмінію є боксити, алюмосилікати і інші природні мінерали, що містять оксид алюмінію.
Сфера використання
Поєднання низької вартості, стійкості до корозії і високою реактивної здатності вивели алюміній в лідери серед всіх металів, що використовуються сучасною промисловістю. Алюміній – найпоширеніша легирующая добавка для виготовлення сплавів на основі міді, магнію, титану та нікелю. Підвищує показники пружності і міцності, надає сплаву антикорозійні властивості.
Алюміній несильно поступається міді по електропровідності, при цьому має в 4-5 разів меншу вартість і значно легший процес очищення, що пояснює його поширення для виготовлення провідникових елементів, конденсаторів і електронних компонентів.
Також алюміній використовується в якості хімічного каталізатора (в складі комбінованих з’єднань), при виробництві дзеркал та вибухових речовин. Нейтральність алюмінію дозволяє використовувати його в харчовій промисловості для виготовлення пакувальних матеріалів і посуду.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)