Отримання алюмінію
Самим першим отримав металевий алюміній німецький хімік Ф. Велер в 1821 році, з допомогою відновлення AlCl3 металевим калієм. У 1854 році французький вчений Сент-Клер Девіль відновив натрієм подвійний AlCl3 з допомогою електролізу.
Найбільш зручний і більш поширений метод отримання алюмінію запропонував американець Ч. Хол, чий метод пропонував електроліз оксиду алюмінію в розчиненому у розплавленому кріоліті Na3AlF6.
Сировиною служать: боксити, нефеліни, алуніти і т. д.
В промисловості алюміній отримують електролізом розчину чистого оксиду алюмінію в розплавленому кріоліті з додаванням CaF2 при температурі 950 °С. Кріоліт є розчинником, а добавка служить для підтримки оптимальної температури плавлення у ванні (близько 1000°С). Електроліз водних розчини недоцільний, оскільки алюміній більш активний елемент, ніж водень. Тому на катоді буде виділятися водень, а не метал.
Етапи одержання алюмінію.
- 1.Очищення від домішок мінеральної руди. 2. Зневоднення Al2O3.
Проводять в сталевих ваннах з теплоізоляцією і внутрішньої футеровкою з вогнетривкої цегли (фторид кальцію розплавляється).
Катод: графітові блоки, якими викладено дно ванни.
Анод: вугільні стрижні.
Схема установки для одержання алюмінію.
Спочатку засипають кріоліт та CaF2, які розплавляються від тепла від дії електричного струму. Потім додають оксид алюмінію. Електричної енергії треба багато, струм повинен бути постійним більше 100 кА. Тому з економічної сторони повинна бути дешева гідростанції.
Related posts:
- Виробництво і застосування алюмінію Металевий алюміній отримують електролізом розчину окису алюмінію, званої глиноземом, в розплавленому кріоліті. Окис алюмінію добувають з бокситу шляхом тривалої очищення, а кріоліт одержують або з природного мінералу, або штучним шляхом, причому останній спосіб в даний час навіть дешевше. Процес ведуть в електричних печах при температурі близько 1000 °, силі струму близько 50000 а і напрузі […]...
- Хімічні властивості оксиду алюмінію Оксид алюмінію – типовий амфотерний оксид. Взаємодіє з кислотними та основними оксидами, кислотами, лугами. 1. При взаємодії оксиду алюмінію з основними оксидами утворюються солі-алюмінати. Наприклад, оксид алюмінію взаємодіє з оксидом натрію: Na2O + Al2O3 → 2NaAlO2 2. Оксид алюмінію взаємодіє з розчинними підставами (лугами). При цьому в розплаві утворюються солі-алюмінати, а в розчині – комплексні […]...
- Алюміній. Застосування алюмінію і його сплавів Алюміній розташований в 3-й групі головної підгрупи, в 3 періоді. Порядковий номер 13. Атомна маса ~ 27. Р-елемент. Електронна конфігурація: 1s22s22p63s23p1. На зовнішньому рівні 3s23p1находятся 3 валентних електрона. Ступінь окислювання +3, валентність – III. Фізичні властивості: алюміній – метал сріблясто-білого кольору, м’який, механічно міцний, тепло-і електропровідний, легко витягується в дріт, прокочується в тонку фольгу, легко […]...
- Бінарні сполуки алюмінію Сульфід алюмінію під дією азотної кислоти окислюється до сульфату: Al2 S3 + 8HNO3 → Al2 (SO4) 3 + 8NO2 + 4H2O Або до сірчаної кислоти (під дією гарячої концентрованої кислоти): Al2 S3 + 30HNO3 (конц. Гір.) → 2Al (NO3) 3 + 24NO2 + 3H2SO4 + 12H2O Сульфід алюмінію розкладається водою: Al2S3 + 6H2O → 2Al […]...
- Фізичні властивості алюмінію Алюміній – сріблясто-білий метал, який кристалізується в кубічній гранецентрированій решітці і має металевий тип хімічного зв’язку. Температура плавлення 660°С; Температура кипіння 1450°С; Щільність чистого алюмінію 2,7г/см3. Алюміній дуже пластичний, його можна прокатувати в фольгу товщиною менше 0,01 мм. За електро – і теплопровідності він поступається тільки: Сріблу; Золоту; Міді. На повітрі поверхня металу покрита тонкою, […]...
- Хімічні властивості алюмінію Алюміній – це хімічно активний метал, але міцна оксидна плівка визначає його стійкість при звичайних умовах. Практично у всіх хімічних реакціях алюміній проявляє відновні властивості. Взаємодія алюмінію з неметалами З киснем взаємодіє тільки в мілкороздрібленому стані при високій температурі: 4Al + 3O2 = 2Al2O3, – реакція супроводжується великим виділенням тепла. Вище 200°С реагує з сіркою […]...
- Виробництво алюмінію Алюміній належить до найважливіших легких кольорових металів. За масштабами виробництва і споживання він займає друге місце серед всіх металів (після заліза) і перше місце серед кольорових металів. У кольоровій металургії виробництво алюмінію виділено в окрему спеціалізовану підгалузь “Алюмінієва промисловість”, що включає видобуток сировини для алюмінієвої промисловості, виробництво алюмінію, глинозему і фтористих солей. Внаслідок комплексу цінних […]...
- Алюмінати – хімія Солі, в яких алюміній є кислотним залишком (алюмінати) – утворюються з оксиду алюмінію при сплаву з лугами та основними оксидами: Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2 Для розуміння властивостей алюмінатів їх також дуже зручно розбити на два окремих речовини. Наприклад, алюмінат натрію ми дбали подумки на два речовини: оксид алюмінію і оксид натрію. NaAlO2 розбиваємо на […]...
- Гідроксид алюмінію Фізичні властивості Гідроксид алюмінію Al (OH) 3 – безбарвна тверда речовина, нерозчинна у воді, входить до складу багатьох бокситів. Існує в чотирьох поліморфних модифікаціях. На холоді утворюється α-Al (OH) 3 – Байєр, а при осадженні з гарячого розчину γ-Al (OH) 3 – гиббсит (гідаргіліт), обидві кристалізуються в моноклінної сингонії, мають шарувату будову, шари складаються з […]...
- Сполуки алюмінію. Алюміній у природі Окис і гідроокис алюмінію є яскраво вираженими амфотерними сполуками. Вони легко вступають у взаємодію як з лугами, так і з кислотами. Молекулу гідроокису алюмінію можна представити у двох формах – у формі підстави Аl (ОН) 3 і у формі кислоти Н3АlO3. У тих випадках, коли гідроокис алюмінію потрапляє в кислоту, вона поводиться як підстава: Аl […]...
- Хімічні властивості алюмінію і його застосування Одним з поширених елементів планети є алюміній. Фізичні та хімічні властивості алюмінію застосовуються в промисловості. Все, що необхідно знати, про цей метал ви знайдете в нашій статті. Будова атома Алюміній – це 13 елемент періодичної таблиці. Він знаходиться в третьому періоді, III групи, головною підгрупи. Властивості і застосування алюмінію пов’язані з його електронною будовою. Атом […]...
- Металургія алюмінію в світі Загальносвітовий видобуток бокситів становить понад 210 млн. Тонн (на 2007 рік) і зосереджена в основному в Австралії (понад 1/3), країнах Азії, Африки, Латинської Америки та СНД: Австралія (більше 62 млн. т); Бразилія (більше 25 млн. т); Індія (23 млн. т; Далі йдуть Китай, Гвінея, Індонезія, Ямайка, Росія, Суринам, Венесуела і Казахстан. За виробництвом глинозему (оксиду […]...
- Способи отримання кремнію У вільному стані кремній був отриманий Берцеліусом в 1822 році. Його латинська назва “силіцій” походить від латинського слова “silex”, що означає “кремінь”. Аморфний кремній в лабораторії можна отримати при прожаренні суміші металевого магнію з діоксидом кремнію. Для досвіду діоксид кремнію слід ретельно подрібнити. При нагріванні суміші починається бурхлива реакція. Одним з продуктів цієї реакції є […]...
- Отримання водню В лабораторії: Взаємодія металу з розведеними розчинами сірчаної та соляної кислот, реакція проводиться в апараті Кіппа: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Взаємодія алюмінію або кремнію з водними розчинами лугів: 2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na [Al (H2O) 2 (OH) 4] + 3H2; Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2. У […]...
- Властивості алюмінію АЛЮМІНІЙ (Aluminium; від лат. Alumen (aluminis) – галун], Al – хім. Елемент III групи періодичної системи елементів; ат. Н. 13, ат. М. 26,98154. Сріблясто-білий метал, при звичайних умовах покритий тонкою окисної плівкою. У всіх сполуках А. трехвалентен, але при високих т-рах може бути одновалентним (утворюючи субсоедіненія) і, вначітельно рідше, двовалентних. Складається з стабільного ізотопу 27Al. […]...
- Загальна характеристика алюмінія Перший металевий алюміній в 1825 р отримав датський фізик Ганс Християн Ерстед. При пропущенні газоподібного хлору через розпечену суміш глинозему з вугіллям він отримав хлорид алюмінію, потім нагрів хлорид з амальгамою калію і отримав амальгаму алюмінію, після випаровування ртуті і утворився чистий алюміній. У 1827 р Фрідріх Велер отримав алюміній, витіснивши його з хлориду металевим […]...
- Чому алюміній в природі зустрічається тільки у з’єднаннях Алюміній – елемент 13-й групи періодичної таблиці хімічних елементів, третього періоду, з атомним номером 13. Позначається символом Al (лат. Aluminium). Відноситься до групи легких металів. Найбільш поширений метал і третій за поширеністю хімічний елемент в земній корі (після кисню і кремнію). Ще недавно вважалося, що алюміній як вельми активний метал не може зустрічатися в природі […]...
- Гідроліз солей алюмінію Розчинні солі алюмінію і сильних кислот гідролізуються по катіону. Гідроліз протікає східчасто і оборотно, тобто ледь ледь: I ступінь: Al3 + + H2O = AlOH2 + + H + II ступінь: AlOH2 + + H2O = Al (OH) 2 + + H + III ступінь: Al (OH) 2 + + H2O = Al (OH) 3 […]...
- Отримання металів Метали зустрічаються в земній корі переважно у вигляді сполук, оскільки вони проявляють високу хімічну активність, в самородному стані можуть перебувати лише неактивні метали: мідь, золото, срібло, платинові метали, зустрічаються родовища ртуті, тому отримання металів з їхніх сполук є важливою економічним завданням. Метали отримують з руд шляхом металургійних процесів. Будь металургійний процес – це процес відновлення […]...
- Який метал називали “сріблом з глини”? Цей сріблясто-білий блискучий метал ви всі прекрасно знаєте. З нього роблять і кухонний посуд, і електричні дроти, і корпусу для літаків і кораблів. Мова йде про алюміній, який після кисню і кремнію є найпоширенішим на Землі елементом. Колись алюміній називали “сріблом з глини”, але зовсім не тому, що зовні він нагадує срібло. Так його називали […]...
- Отримання алкенів Вперше отримані вони були, як і багато інших речовин, абсолютно випадково. Німецький хімік і дослідник Бехер в кінці 17 століття вивчав дію сірчаної кислоти на етиловий спирт і зрозумів, що отримав невідомий газ, який при цьому є більш реакційноздатними, ніж метан. Пізніше подібні дослідження провели ще кілька вчених, вони ж і дізналися, що даний газ […]...
- Сірководень: отримання, фізичні і хімічні властивості При нагріванні сірка реагує з воднем. Утворюється отруйний газ з різким запахом – сірководень. По-іншому називається сірчистим воднем, сульфідом водню, дігідросульфідом. Будова Сірчистий водень – це бінарна сполука сірки і водню. Формула сірководню – H2S. Будова молекули аналогічна будові молекули води. Однак сірка утворює з воднем НЕ водневу, а ковалентний полярну зв’язок. Це пов’язано з […]...
- Способи отримання галогенів Отримання хлору У промисловості хлор отримують електролізом розплаву або розчину хлориду натрію. Електроліз розплаву хлориду натрію. У розплаві хлорид натрію дисоціює на іони: NaCl → Na + + Cl- На катоді відновлюються іони натрію: K (-): Na + + 1e → Na0 На аноді окислюються іони хлору: A (+): 2Cl – ̶ 2e → Cl20 […]...
- Отримання кисню Отримують кисень декількома способами. У лабораторії кисень отримують з кисневмісних речовин, які можуть легко його отщеплять, наприклад з перманганату калію КМnO4 (рис. 41) або з бертолетової солі КСlO3: 2КМnО4 = K2MnO4 + МnО2 + O2 ↑ 2КСlO3 = 2КСl + O2 ↑ При отриманні кисню з бертолетової солі для прискорення реакції повинен бути присутнім каталізатор […]...
- Способи отримання граничних вуглеводнів (алканів) Як було вже сказано, кожен клас органічних сполук характеризується певними особливостями будови. Ми знаємо також, що від будови залежать фізичні і хімічні властивості речовин. Отже, речовини, що належать до одного класу сполук, повинні володіти багатьма загальними або правильно змінюються при зміні складу фізичними і хімічними властивостями. Але не тільки фізичні властивості і хімічно – е […]...
- Отримання і застосування алканів Значну частку алканів отримують, виділяючи їх з природної сировини. Найчастіше переробляють природний газ, головним компонентом, якого є метан або ж піддають крекінгу і ректифікації нафту. А також слід згадати про хімічні властивості алкенів. У 10 класі одним з перших лабораторних методів, що вивчаються на уроках хімії, є гідрування ненасичених вуглеводнів. C3H6 + H2 = C3H8 […]...
- Лабораторні способи отримання алканів З лабораторних способів отримання алканів слід вказати: 1. Термічне декарбоксилування солей карбонових кислот у присутності лугів: СН3-СООNa + NaOH → CH4 + Na2CO3, або в загальному вигляді R-COONa + NaOH → R-H + Na2CO3 Реакція протікає більш-менш успішно тільки для солей нижчих карбонових кислот – оцтової, пропіонової. Для більшої зручності користуються не чистої їдким лугом, […]...
- Способи отримання цинку Для отримання металевого цинку використовують гідро – і пірометалургійні процеси. При переробці цинкових руд в результаті їх збагачення отримують цинковий концентрат, який піддають випалу: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 Потім з оксиду цинку отримують металевий цинк двома способами. Пірометалургійних процес Оксид цинку сплавляють з коксом при температурі 1250-1350 ° С у вогнетривких ретортах: […]...
- Електроліз розплавів Окислювально-відновна реакція, що протікає на електродах при проходженні електричного струму через розчин або розплав, називається електролізом. Окремо виділяють електроліз розчинів і електроліз розплавів. Розглянемо, як протікає процес в розплавах. Суть процесу Рушійною силою електролізу є електрику. Під дією енергії електричного струму здійснюється хімічна реакція, яка не відбувається спонтанно. Процеси відновлення та окислення протікають окремо, на […]...
- Способи отримання азоту 1. Азот в лабораторії отримують при взаємодії насичених розчинів хлориду амонію і нітриту натрію. Утворений в результаті реакції обміну нітрит амонію легко розкладається з утворенням азоту та води. В колбу наливають розчин хлориду амонію, а крапельну воронку розчин нітриту натрію. При Прилив нітриту натрію в колбу починається виділення азоту. Собераюсь виділяється азот в циліндр. Палаюча […]...
- Отримання азоту В лабораторії Реакція внутримолекулярного окиснення-відновлення при нагріванні суміші розчинів нітриту натрію і хлориду амонію при 80 ° С: NaNO2 + NH4Cl = N2 + 2H2O + NaCl. Утворений азот може бути забруднений домішками оксиду азоту (II) і азотної кислоти, для видалення яких газ пропускають через підкисленою розчин біхромату калію. Твердий нітрит амонію розкладається з вибухом: […]...
- Електроліз розчинів і розплавів Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму. На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником. На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач. На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного […]...
- Отримання і застосування металів Більшість металів в природі існують лише у вигляді сполук з-за своєї високої активності. Тільки золото, срібло, платина і ртуть зустрічаються у вигляді самородків – шматків даного металу. Лужні і лужноземельні метали зазвичай присутні у вигляді солей (наприклад, NaCl). Часто метали в природі існують у вигляді оксидів або сульфідів (з’єднань з киснем або сірої). Сполуки металів […]...
- Отримання середніх солей Взаємодія металів з кислотами Mg + 2HCl = MgCl2 + H2. Реакція нейтралізації HCl + NaOH = NaCl + H2O. Взаємодія основних оксидів з кислотами CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O. Взаємодія солей з кислотами BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl. Взаємодія солей з розчинними підставами FeCl2 + 2KOH = Fe (OH) 2 […]...
- Поширеність алюмінія в природі Алюміній зустрічається в природі виключно у вигляді сполук, за поширеністю займає третє місце, поступаючись тільки кисню і кремнію, його вміст в земній корі становить 8,3 мас. %. Алюміній – найпоширеніший метал, утворює величезну кількість власних мінералів. Корунд Al2O3 часто містить домішки інших металів, які надають йому гарну забарвлення. Яскраво-червоний рубін – корунд, що містить домішки […]...
- Отримання етиленових вуглеводнів На відміну від граничних вуглеводнів алкени зустрічаються в природі нечасто. При поясненні способів отримання вуглеводнів даного класу вчитель дотримується загальної схеми. Всі способи отримання алкенів діляться на дві групи: промислові та лабораторні (рис. 10). Промислові способи – це вже вивчені раніше крекінг і дегидрирование алканів. Учитель надає учням можливість самим написати схеми крекінгу ряду граничних […]...
- Кальцій (Са) Кальцій (Са) – хімічний елемент 2-ї групи періодичної системи, є лужноземельних елементом. Природний кальцій складається з шести стабільних ізотопів. Конфігурація зовнішньої електронної оболонки 4s2; має ступінь окислення +2, рідше +1. Вміст у земній корі становить 3,38%. Зустрічається виключно у вигляді сполук, в основному солей кисневмісних кислот. Велика кількість кальцію знаходиться в природних водах. Значна кількість […]...
- Способи отримання і застосування галогенів Найбільш широко застосовуваний в народному господарстві хлор в промисловості отримують шляхом електролізу розчинів або розплавів кухонної солі. У лабораторії хлор виходить шляхом різних окислювально-відновних реакцій, наприклад окисленням соляної кислоти двоокисом марганцю (рис. 25). Соляну кислоту в даному випадку беруть концентровану, реакцію ведуть при слабкому нагріванні, а кислоту подають порціями. За допомогою такого приладу можна отримати […]...
- Історія відкриття електролізу Слово електроліз походить від грецького (ἤλεκτρον) [ɛ̌ːlektron] “бурштин” і λύσις [lýsis] “розчинення”. Невелика хронологія історії електролізу: 1785 р. – Мартінуса ван Марум використовував електростатичний генератор, щоб осадити (витягти) олово, цинк і сурму з їх солей з використанням електролізу (Британська енциклопедія 3-е видання (1797), том 1, стор 225); 1800 р. – Вільям Ніколсон і Ентоні Карлайл […]...
- Оксид азоту (IV) – хімія N2O5 – оксид азоту (V), ангідрид азотної кислоти – кислотний оксид. Одержання оксиду азоту (V). 1. Отримати оксид азоту (V) можна окисленням діоксиду азоту: 2NO2 + O3 → N2O5 + O2 2. Ще один спосіб отримання оксиду азоту (V) – зневоднення азотної кислоти сильним водовіднімаючих речовиною, оксидом фосфору (V): 2HNO3 + P2O5 → 2HPO3 + […]...