Ալյումինե ժամանակաշրջան. Ալյումինի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները. Ալյումինի հիդրօքսիդի ֆիզիկական հատկությունները

Ամեն քիմիական տարրկարելի է դիտարկել երեք գիտությունների՝ ֆիզիկայի, քիմիայի և կենսաբանության տեսանկյունից։ Եվ այս հոդվածում մենք կփորձենք հնարավորինս ճշգրիտ բնութագրել ալյումինը: Սա քիմիական տարր է, որը գտնվում է երրորդ խմբում և երրորդ շրջանում՝ ըստ պարբերական աղյուսակի։ Ալյումինը միջին քիմիական ռեակտիվություն ունեցող մետաղ է: Ամֆոտերային հատկությունները կարող են դիտվել նաև նրա միացություններում։ Ատոմային զանգվածալյումինը քսանվեց գրամ է մեկ մոլի համար:

Ալյումինի ֆիզիկական բնութագրերը

Նորմալ պայմաններում այն ​​ամուր է։ Ալյումինի բանաձևը շատ պարզ է. Այն բաղկացած է ատոմներից (միավորված չեն մոլեկուլների մեջ), որոնք դասավորված են բյուրեղային ցանցի միջոցով պինդ նյութի մեջ։ Ալյումինի գույնը արծաթ-սպիտակ է։ Բացի այդ, այն ունի մետաղական փայլ, ինչպես այս խմբի բոլոր մյուս նյութերը։ Արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ալյումինի գույնը կարող է տարբեր լինել համաձուլվածքում կեղտերի առկայության պատճառով: Սա բավականին թեթեւ մետաղ է:

Նրա խտությունը 2,7 գ/սմ3 է, այսինքն՝ երկաթից մոտավորապես երեք անգամ թեթեւ է։ Դրանով այն կարող է զիջել միայն մագնեզիումին, որը նույնիսկ ավելի թեթև է, քան խնդրո առարկա մետաղը: Ալյումինի կարծրությունը բավականին ցածր է։ Նրանում այն ​​զիջում է մետաղների մեծամասնությանը։ Ալյումինի կարծրությունը երկուսն է, ուստի այն ամրացնելու համար այս մետաղի վրա հիմնված համաձուլվածքներին ավելացնում են ավելի կոշտ:

Ալյումինը հալվում է ընդամենը 660 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։ Եվ այն եռում է, երբ տաքացվում է երկու հազար չորս հարյուր հիսուն երկու աստիճան Ցելսիուս: Այն շատ ճկուն է և դյուրահալ մետաղ. Ալյումինի ֆիզիկական բնութագրերը դրանով չեն ավարտվում: Նշեմ նաև, որ այս մետաղն ունի լավագույն էլեկտրական հաղորդունակությունը պղնձից և արծաթից հետո։

Բնության մեջ տարածվածություն

Ալյումին, բնութագրերըորը մենք հենց նոր ուսումնասիրեցինք, բավականին տարածված է միջավայրը. Այն կարելի է դիտարկել բազմաթիվ միներալների բաղադրության մեջ։ Ալյումինի տարրը բնության մեջ չորրորդ ամենաառատ տարրն է: Այն գրեթե ինը տոկոս է երկրակեղևում: Դրա ատոմները պարունակող հիմնական հանքանյութերն են բոքսիտը, կորունդը և կրիոլիտը։ Առաջինը քար է, որը բաղկացած է երկաթի, սիլիցիումի և խնդրո առարկա մետաղի օքսիդներից, և կառուցվածքում առկա են նաև ջրի մոլեկուլներ։ Այն ունի տարասեռ գույն՝ մոխրագույն, կարմրադարչնագույն և այլ գույների բեկորներ, որոնք կախված են տարբեր կեղտերի առկայությունից։ Այս ժայռի երեսունից վաթսուն տոկոսը ալյումին է, որի լուսանկարը կարելի է տեսնել վերևում: Բացի այդ, կորունդը բնության մեջ շատ տարածված հանքանյութ է:

Սա ալյումինի օքսիդ է: Դրա քիմիական բանաձևը Al2O3 է։ Այն կարող է լինել կարմիր, դեղին, կապույտ կամ շագանակագույն. Դրա կարծրությունը Մոհսի սանդղակի վրա ինը է: Կորունդի տեսակներից են հայտնի շափյուղաները և սուտակները, լեյկոզապֆիրները, ինչպես նաև պադպարադշան (դեղին շափյուղա):

Կրիոլիտը ավելի բարդ քիմիական բանաձևով հանքանյութ է։ Այն բաղկացած է ալյումինի և նատրիումի ֆտորիդներից՝ AlF3.3NaF: Այն երևում է որպես անգույն կամ մոխրագույն քար՝ Մոհսի սանդղակով միայն երեքի ցածր կարծրությամբ: IN ժամանակակից աշխարհայն արհեստականորեն սինթեզվում է լաբորատոր պայմաններում։ Օգտագործվում է մետաղագործության մեջ։

Ալյումինը բնության մեջ կարելի է գտնել նաև կավի մեջ, որի հիմնական բաղադրիչներն են սիլիցիումի օքսիդները և խնդրո առարկա մետաղը՝ կապված ջրի մոլեկուլների հետ։ Բացի այդ, այս քիմիական տարրը կարելի է դիտարկել նեֆելիների բաղադրության մեջ, որի քիմիական բանաձևը հետևյալն է՝ KNa34։

Անդորրագիր

Ալյումինի բնութագրերը ներառում են դրա սինթեզի մեթոդների դիտարկումը: Կան մի քանի մեթոդներ. Առաջին մեթոդով ալյումինի արտադրությունը տեղի է ունենում երեք փուլով. Դրանցից վերջինը կաթոդի և ածխածնի անոդի վրա էլեկտրոլիզի ընթացակարգն է: Նման գործընթաց իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ալյումինի օքսիդ, ինչպես նաև օժանդակ նյութեր, ինչպիսիք են կրիոլիտը (բանաձևը՝ Na3AlF6) և կալցիումի ֆտորիդը (CaF2): Որպեսզի ջրի մեջ լուծված ալյումինի օքսիդի քայքայման պրոցեսը տեղի ունենա, անհրաժեշտ է այն հալած կրիոլիտի և կալցիումի ֆտորիդի հետ միասին տաքացնել առնվազն ինը հարյուր հիսուն աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանի, այնուհետև հոսանք անցնել: ութսուն հազար ամպեր և ութ վոլտ լարում: Այսպիսով, այս գործընթացի արդյունքում ալյումինը կտեղավորվի կաթոդի վրա, իսկ անոդի վրա կհավաքվեն թթվածնի մոլեկուլներ, որոնք, իր հերթին, օքսիդացնում են անոդը և այն վերածում ածխաթթու գազի։ Մինչ այս ընթացակարգը, բոքսիտը, որի տեսքով արդյունահանվում է ալյումինի օքսիդը, նախ մաքրվում է կեղտից, ինչպես նաև ենթարկվում է ջրազրկման գործընթացի։

Վերը նկարագրված մեթոդով ալյումինի արտադրությունը շատ տարածված է մետալուրգիայում։ Գոյություն ունի նաև մի մեթոդ, որը 1827 թվականին հորինել է Ֆ. Վոհլերը։ Դա կայանում է նրանում, որ ալյումինը կարելի է արդյունահանել՝ օգտագործելով քիմիական ռեակցիան նրա քլորիդի և կալիումի միջև: Նման գործընթաց կարող է իրականացվել միայն հատուկ պայմաններ ստեղծելով շատ բարձր ջերմաստիճանի և վակուումի տեսքով։ Այսպիսով, մեկ մոլ քլորիդից և նույն ծավալով կալիումից կարելի է ստանալ մեկ մոլ ալյումին և երեք մոլ՝ որպես կողմնակի արտադրանք։ Այս ռեակցիան կարելի է գրել հետևյալ հավասարման տեսքով՝ АІСІ3 + 3К = АІ + 3КІ։ Այս մեթոդը մետաղագործության մեջ մեծ ժողովրդականություն չի վայելել:

Ալյումինի բնութագրերը քիմիական տեսանկյունից

Ինչպես նշվեց վերևում, սա պարզ նյութ է, որը բաղկացած է ատոմներից, որոնք միավորված չեն մոլեկուլների մեջ: Գրեթե բոլոր մետաղները կազմում են նմանատիպ կառուցվածքներ։ Ալյումինն ունի բավականին բարձր քիմիական ակտիվություն և ուժեղ նվազեցնող հատկություններ: Ալյումինի քիմիական բնութագրումը կսկսվի մյուսների հետ նրա ռեակցիաների նկարագրությամբ պարզ նյութեր, իսկ հետո կնկարագրվեն բարդ անօրգանական միացությունների հետ փոխազդեցությունները։

Ալյումին և պարզ նյութեր

Դրանք ներառում են, առաջին հերթին, թթվածինը` մոլորակի վրա ամենատարածված միացությունը: Երկրի մթնոլորտի քսանմեկ տոկոսը բաղկացած է դրանից։ Տրված նյութի ռեակցիան որևէ այլ նյութի հետ կոչվում է օքսիդացում կամ այրում։ Այն սովորաբար տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Բայց ալյումինի դեպքում նորմալ պայմաններում հնարավոր է օքսիդացում՝ այսպես է գոյանում օքսիդ թաղանթ։ Եթե ​​այս մետաղը մանրացված է, ապա այն կվառվի, ազատ արձակելով մեծ թվովէներգիա ջերմության տեսքով. Ալյումինի և թթվածնի միջև ռեակցիան իրականացնելու համար այս բաղադրիչներն անհրաժեշտ են 4:3 մոլային հարաբերակցությամբ, որի արդյունքում առաջանում է օքսիդի երկու մաս:

Այս քիմիական փոխազդեցությունն արտահայտվում է հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 4АІ + 3О2 = 2АІО3։ Հնարավոր են նաև ալյումինի ռեակցիաներ հալոգենների հետ, որոնք ներառում են ֆտոր, յոդ, բրոմ և քլոր: Այս պրոցեսների անվանումները գալիս են համապատասխան հալոգենների անվանումներից՝ ֆտորացում, յոդացում, բրոմացում և քլորացում։ Սրանք բնորոշ հավելումների ռեակցիաներ են:

Որպես օրինակ՝ դիտարկենք ալյումինի փոխազդեցությունը քլորի հետ։ Նման գործընթաց կարող է տեղի ունենալ միայն ցրտին:

Այսպիսով, վերցնելով երկու մոլ ալյումին և երեք մոլ քլոր, ստացվում է խնդրո առարկա մետաղի երկու մոլ քլորիդ: Այս ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է՝ 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3: Նույն կերպ դուք կարող եք ձեռք բերել ալյումինի ֆտորիդ, դրա բրոմիդ և յոդ:

Քննարկվող նյութը ծծմբի հետ արձագանքում է միայն տաքանալիս: Այս երկու միացությունների միջև ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ է դրանք վերցնել երկու-երեք մոլային հարաբերակցությամբ, և առաջանում է ալյումինի սուլֆիդի մի մասը։ Ռեակցիայի հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ 2Al + 3S = Al2S3:

Բացի այդ, բարձր ջերմաստիճանի դեպքում ալյումինը փոխազդում է ինչպես ածխածնի հետ՝ առաջացնելով կարբիդ, այնպես էլ ազոտի հետ՝ առաջացնելով նիտրիդ։ Որպես օրինակ կարելի է բերել քիմիական ռեակցիաների հետևյալ հավասարումները. 4АІ + 3С = АІ4С3; 2Al + N2 = 2AlN:

Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ

Դրանք ներառում են ջուր, աղեր, թթուներ, հիմքեր, օքսիդներ: Ալյումինը տարբեր կերպ է արձագանքում այս բոլոր քիմիական միացությունների հետ։ Եկեք ավելի սերտ նայենք յուրաքանչյուր դեպքին:

Ջրի հետ ռեակցիա

Ալյումինը տաքանալիս փոխազդում է Երկրի վրա ամենատարածված բարդ նյութի հետ։ Դա տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, եթե նախ օքսիդ ֆիլմը հեռացվի: Փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է ամֆոտերային հիդրօքսիդ, օդ է դուրս գալիս նաև ջրածինը։ Վերցնելով երկու մաս ալյումին և վեց մաս ջուր՝ ստանում ենք հիդրօքսիդ և ջրածին երկուսից երեքի մոլային համամասնությամբ։ Այս ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ՝ 2AI + 6H2O = 2AI(OH)3 + 3H2:

Փոխազդեցությունը թթուների, հիմքերի և օքսիդների հետ

Ինչպես մյուս ակտիվ մետաղները, ալյումինը կարող է ենթարկվել փոխարինման ռեակցիաների։ Դրանով նա կարող է հեռացնել ջրածինը թթվից կամ ավելի պասիվ մետաղի կատիոնը իր աղից: Նման փոխազդեցությունների արդյունքում առաջանում է ալյումինի աղ, և արտազատվում է նաև ջրածին (թթվի դեպքում) կամ նստում է մաքուր մետաղ (որը ավելի քիչ ակտիվ է, քան նշվածը)։ Երկրորդ դեպքում ի հայտ են գալիս վերը նշված վերականգնողական հատկությունները։ Օրինակ՝ ալյումինի փոխազդեցությունն է, որի հետ առաջանում է ալյումինի քլորիդ և ջրածին արտազատվում օդ։ Այս տեսակի ռեակցիան արտահայտվում է հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 2АІ + 6НІ = 2АІСІ3 + 3Н2։

Աղի հետ ալյումինի փոխազդեցության օրինակ է նրա ռեակցիան այս երկու բաղադրիչների հետ վերցնելով՝ մենք ի վերջո կստանանք մաքուր պղինձ, որը կթափվի: Ալյումինը յուրահատուկ կերպով արձագանքում է այնպիսի թթուների հետ, ինչպիսիք են ծծմբային և ազոտայինը: Օրինակ, երբ ալյումինը ավելացվում է նիտրատ թթվի նոսր լուծույթին ութ մասից երեսուն մոլային հարաբերակցությամբ, ձևավորվում է տվյալ մետաղի նիտրատի ութ մաս, ազոտի օքսիդի երեք մաս և տասնհինգ ջուր: Այս ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ՝ 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O: Այս գործընթացը տեղի է ունենում միայն բարձր ջերմաստիճանի առկայության դեպքում:

Եթե ​​խառնենք ալյումինը և սուլֆատաթթվի թույլ լուծույթը երկուսից երեքի մոլային հարաբերակցությամբ, ապա կստանանք տվյալ մետաղի սուլֆատ և ջրածին մեկից երեք հարաբերակցությամբ։ Այսինքն՝ տեղի կունենա սովորական փոխարինման ռեակցիա, ինչպես դա տեղի է ունենում այլ թթուների դեպքում։ Պարզության համար ներկայացնում ենք հավասարումը` 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2: Այնուամենայնիվ, նույն թթվի խտացված լուծույթով ամեն ինչ ավելի բարդ է: Այստեղ, ինչպես նիտրատի դեպքում, կողմնակի արտադրանք, բայց ոչ օքսիդի, այլ ծծմբի և ջրի տեսքով։ Եթե ​​վերցնենք մեզ անհրաժեշտ երկու բաղադրիչները երկուսից չորս մոլային հարաբերակցությամբ, ապա արդյունքը կլինի խնդրո առարկա մետաղի աղի և ծծմբի յուրաքանչյուր մասի, ինչպես նաև ջրի չորս մասի: Այս քիմիական փոխազդեցությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարման միջոցով՝ 2Al + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4H2O:

Բացի այդ, ալյումինը ունակ է արձագանքել ալկալային լուծույթների հետ։ Նման քիմիական փոխազդեցություն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է վերցնել խնդրո առարկա մետաղի երկու մոլ, նույնքան կալիում և վեց մոլ ջուր։ Արդյունքում առաջանում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումի կամ կալիումի տետրահիդրօքսիալյումինատը, ինչպես նաև ջրածինը, որն արտազատվում է սուր հոտով գազի տեսքով՝ երկուսից երեքի մոլային համամասնությամբ։ Այս քիմիական ռեակցիան կարելի է ներկայացնել հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 2АІ + 2КОН + 6Н2О = 2К[АІ(ОН)4] + 3Н2։

Եվ վերջին բանը, որ պետք է հաշվի առնել, ալյումինի փոխազդեցության օրինաչափություններն են որոշակի օքսիդների հետ: Ամենատարածված և օգտագործված դեպքը Բեկետովի ռեակցիան է։ Այն, ինչպես վերը քննարկված շատ ուրիշներ, տեղի է ունենում միայն բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Այսպիսով, այն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է վերցնել երկու մոլ ալյումին և մեկ մոլ երկաթի օքսիդ։ Այս երկու նյութերի փոխազդեցության արդյունքում ստանում ենք ալյումինի օքսիդ և ազատ երկաթ՝ համապատասխանաբար մեկ և երկու մոլի քանակով։

Քննարկվող մետաղի օգտագործումը արդյունաբերության մեջ

Նշենք, որ ալյումինի օգտագործումը շատ տարածված երեւույթ է: Դա առաջին հերթին ավիացիոն ոլորտին է պետք։ Դրա հետ մեկտեղ օգտագործվում են նաև խնդրո առարկա մետաղի վրա հիմնված համաձուլվածքներ։ Կարելի է ասել, որ միջին օդանավը բաղկացած է 50% ալյումինի համաձուլվածքներից, իսկ շարժիչը` 25%: Ալյումինն օգտագործվում է նաև լարերի և մալուխների արտադրության մեջ՝ շնորհիվ իր գերազանց էլեկտրական հաղորդունակության: Բացի այդ, այս մետաղը և դրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: Այդ նյութերից պատրաստված են մեքենաների, ավտոբուսների, տրոլեյբուսների, որոշ տրամվայի, ինչպես նաև սովորական և էլեկտրական գնացքների կորպուսները։

Այն օգտագործվում է նաև ավելի փոքր նպատակներով, օրինակ՝ սննդամթերքի և այլ ապրանքների փաթեթավորման և սպասքների արտադրության համար։ Արծաթե ներկ պատրաստելու համար անհրաժեշտ է տվյալ մետաղի փոշի։ Այս ներկը անհրաժեշտ է երկաթը կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Կարելի է ասել, որ ալյումինը արդյունաբերության մեջ երկրորդ ամենից հաճախ օգտագործվող մետաղն է ֆերումից հետո։ Նրա միացությունները և ինքը հաճախ օգտագործվում են քիմիական արդյունաբերության մեջ: Սա բացատրվում է ալյումինի հատուկ քիմիական հատկություններով, այդ թվում՝ վերականգնող և միացությունների ամֆոտերային հատկություններով։ Քիմիական տարրի հիդրօքսիդը անհրաժեշտ է ջրի մաքրման համար: Բացի այդ, այն օգտագործվում է բժշկության մեջ՝ պատվաստանյութերի արտադրության գործընթացում։ Այն կարելի է գտնել նաև պլաստիկի և այլ նյութերի որոշ տեսակների մեջ:

Դերը բնության մեջ

Ինչպես արդեն գրվել է վերևում, ալյումինը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է երկրի ընդերքում: Այն հատկապես կարևոր է կենդանի օրգանիզմների համար։ Ալյումինը մասնակցում է աճի պրոցեսների կարգավորմանը, ձևավորում է շարակցական հյուսվածքներ՝ ոսկոր, կապան և այլն։ Այս միկրոտարրի շնորհիվ մարմնի հյուսվածքների վերականգնման գործընթացներն ավելի արագ են իրականացվում։ Դրա պակասը բնութագրվում է հետևյալ ախտանիշներով. մեծահասակների մոտ զարգացման և աճի խանգարում - քրոնիկական հոգնածություն, կատարողականի նվազում, շարժումների կոորդինացման խանգարում, հյուսվածքների վերականգնման արագության նվազում, մկանների թուլացում, հատկապես վերջույթների; Այս երեւույթը կարող է առաջանալ, եթե այս միկրոտարր պարունակող մթերքները շատ քիչ եք ուտում։

Այնուամենայնիվ, ավելի տարածված խնդիր է մարմնի ավելցուկային ալյումինը: Այս դեպքում հաճախ նկատվում են հետևյալ ախտանշանները՝ նյարդայնություն, դեպրեսիա, քնի խանգարում, հիշողության նվազում, սթրեսի դիմադրողականություն, հենաշարժական համակարգի փափկացում, ինչը կարող է հանգեցնել հաճախակի կոտրվածքների և ցրվածության։ Օրգանիզմում ալյումինի երկարատև ավելցուկի դեպքում հաճախ խնդիրներ են առաջանում գրեթե բոլոր օրգան համակարգերի աշխատանքի մեջ:

Այս երեւույթի կարող են հանգեցնել մի շարք պատճառներ. Նախ, գիտնականները վաղուց ապացուցել են, որ խնդրո առարկա մետաղից պատրաստված սպասքը պիտանի չէ դրանում կերակուր պատրաստելու համար, քանի որ. բարձր ջերմաստիճանիԱլյումինի մի մասը հայտնվում է սննդի մեջ, և արդյունքում դուք օգտագործում եք այս հետագծային տարրից շատ ավելի շատ, քան անհրաժեշտ է ձեր մարմնին:

Երկրորդ պատճառը տվյալ մետաղը կամ դրա աղերը պարունակող կոսմետիկայի կանոնավոր օգտագործումն է։ Ցանկացած ապրանք օգտագործելուց առաջ պետք է ուշադիր կարդալ դրա կազմը։ Կոսմետիկան բացառություն չէ:

Երրորդ պատճառը երկար ժամանակ մեծ քանակությամբ ալյումին պարունակող դեղեր ընդունելն է։ Ինչպես նաև վիտամինների և սննդային հավելումների ոչ պատշաճ օգտագործումը, որոնք պարունակում են այս միկրոտարրը:

Հիմա եկեք պարզենք, թե ինչ ապրանքներ են պարունակում ալյումին, որպեսզի կարգավորեք ձեր սննդակարգը և ճիշտ կազմակերպեք ձեր ճաշացանկը։ Առաջին հերթին դրանք գազարն են, վերամշակված պանիրները, ցորենը, շիբը, կարտոֆիլը։ Ավոկադոն և դեղձը խորհուրդ են տրվում մրգեր: Հարուստ է նաև ալյումինով Սպիտակ կաղամբ, բրինձ, շատ բուժիչ խոտաբույսեր. Բացի այդ, տվյալ մետաղի կատիոնները կարող են պարունակվել խմելու ջուր. Օրգանիզմում ալյումինի բարձր կամ ցածր մակարդակներից խուսափելու համար (ինչպես նաև ցանկացած այլ հետքի տարր), դուք պետք է ուշադիր հետևեք ձեր սննդակարգին և փորձեք այն հնարավորինս հավասարակշռված դարձնել:

Կալիումի շիբի պատրաստում

Ալյումինե( լատ. ՝ Aluminium ) - պարբերական համակարգում ալյումինը երրորդ շրջանում է՝ երրորդ խմբի հիմնական ենթախմբում։ Հիմնական լիցքավորում +13: Ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 է։ Մետաղական ատոմային շառավիղը 0,143 նմ է, կովալենտայինը՝ 0,126 նմ, Al 3+ իոնի պայմանական շառավիղը՝ 0,057 նմ։ Իոնացման էներգիա Al – Al + 5,99 eV.

Ալյումինի ատոմի օքսիդացման ամենաբնորոշ վիճակը +3 է։ Բացասական օքսիդացման վիճակներ հազվադեպ են առաջանում: Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կան ազատ d-ենթամակարդակներ։ Դրա շնորհիվ միացություններում նրա կոորդինացիոն թիվը կարող է լինել ոչ միայն 4 (AlCl 4-, AlH 4-, ալյումինոսիլիկատներ), այլ նաև 6 (Al 2 O 3, 3+):

Պատմական անդրադարձ. Ալյումին անվանումը գալիս է լատիներենից։ ալյումեն - այսպես դեռ մ.թ.ա. 500թ. կոչվում էր ալյումինե շիբ, որն օգտագործվում էր որպես գործվածքներ ներկելու և կաշի դաբաղելու համար։ Դանիացի գիտնական H.K. Oersted-ը 1825 թվականին, կալիումի ամալգամով անջուր AlCl 3-ի վրա գործելով և հետո սնդիկից թորելով, ստացավ համեմատաբար մաքուր ալյումին: Ալյումինի արտադրության առաջին արդյունաբերական մեթոդը առաջարկվել է 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ա.Է. Sainte-Clair Deville. մեթոդը բաղկացած էր կրկնակի ալյումինի և նատրիումի քլորիդ Na 3 AlCl 6 մետաղական նատրիումի վերականգնումից: Արծաթի գույնի նման ալյումինը սկզբում շատ թանկ էր: 1855-1890 թվականներին արտադրվել է ընդամենը 200 տոննա ալյումին։ Կրիոլիտ-ալյումինային հալվածքի էլեկտրոլիզով ալյումինի արտադրության ժամանակակից մեթոդը մշակվել է 1886թ.-ին ԱՄՆ-ում C. Hall-ի և Ֆրանսիայում P. Heroux-ի կողմից միաժամանակ և անկախ:

Բնության մեջ լինելը

Ալյումինը երկրակեղևի ամենատարածված մետաղն է: Այն կազմում է 5,5–6,6 մոլ։ կոտորակ% կամ 8 wt.%. Նրա հիմնական զանգվածը կենտրոնացած է ալյումինոսիլիկատներում։ Նրանց կողմից ձևավորված ապարների ոչնչացման ծայրահեղ տարածված արտադրանքը կավն է, որի հիմնական կազմը համապատասխանում է Al 2 O 3 բանաձևին: 2SiO2. 2H 2 O. Ալյումինի այլ բնական ձևերից ամենաբարձր արժեքըունեն բոքսիտ Al 2 O 3 . xH 2 O և հանքանյութեր կորունդ Al 2 O 3 և կրիոլիտ AlF 3: 3NaF.

Անդորրագիր

Ներկայումս արդյունաբերության մեջ ալյումինը արտադրվում է հալած կրիոլիտում ալյումինի Al 2 O 3 լուծույթի էլեկտրոլիզով։ Al 2 O 3-ը պետք է լինի բավականին մաքուր, քանի որ կեղտը դժվար է հեռացնել ձուլված ալյումինից: Al 2 O 3-ի հալման կետը մոտ 2050 o C է, իսկ կրիոլիտը 1100 o C: Կրիոլիտի և Al 2 O 3-ի հալված խառնուրդը, որը պարունակում է մոտ 10 wt.% Al 2 O 3, ենթարկվում է էլեկտրոլիզի, որը հալվում է 960 ջերմաստիճանում: o C և ունի էլեկտրական հաղորդունակություն, խտություն և մածուցիկություն, որոնք առավել բարենպաստ են գործընթացի համար: AlF 3, CaF 2 և MgF 2 ավելացումով էլեկտրոլիզը հնարավոր է դառնում 950 o C ջերմաստիճանում:

Ալյումինի ձուլման էլեկտրոլիզատորը երկաթյա պատյան է՝ ներքևից պատված հրակայուն աղյուսներով: Նրա հատակը (տակ), որը հավաքված է սեղմված ածխի բլոկներից, ծառայում է որպես կաթոդ: Անոդները գտնվում են վերևում. սրանք ալյումինե շրջանակներ են, որոնք լցված են ածուխի բրիկետներով:

Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 3 3-

Հեղուկ ալյումինն ազատվում է կաթոդում.

Ալ 3+ + 3е - = Ալ

Ալյումինը հավաքվում է վառարանի հատակին, որտեղից այն պարբերաբար բաց է թողնվում։ Թթվածինը թողարկվում է անոդում.

4AlO 3 3- – 12e - = 2Al 2 O 3 + 3O 2

Թթվածինը օքսիդացնում է գրաֆիտը՝ վերածելով ածխածնի օքսիդների։ Երբ ածխածինը այրվում է, անոդը կառուցվում է:

Ալյումինն օգտագործվում է նաև որպես համաձուլվածքային հավելում շատ համաձուլվածքների համար՝ դրանց ջերմակայունություն հաղորդելու համար:

Ալյումինի ֆիզիկական հատկությունները. Ալյումինը միավորում է մի շատ արժեքավոր հատկություններ՝ ցածր խտություն, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, բարձր ճկունություն և լավ կոռոզիոն դիմադրություն: Այն կարելի է հեշտությամբ կեղծել, դրոշմել, գլորել, գծել: Ալյումինը լավ եռակցվում է գազի, կոնտակտային և այլ տեսակի եռակցման միջոցով: Ալյումինե վանդակը խորանարդ է երեսակենտրոն՝ a = 4,0413 Å պարամետրով: Ալյումինի հատկությունները, ինչպես բոլոր մետաղները, կախված են դրա մաքրությունից: Բարձր մաքրության ալյումինի հատկությունները (99,996%). խտություն (20 °C-ում) 2698,9 կգ/մ 3; t pl 660,24 °C; եռման կետը մոտ 2500 °C; ջերմային ընդարձակման գործակիցը (20°-ից մինչև 100 °C) 23,86·10 -6; ջերմահաղորդություն (190 °C-ում) 343 W/m·K, տեսակարար ջերմային հզորություն (100 °С-ում) 931,98 J/kg·K։ ; էլեկտրական հաղորդունակությունը պղնձի նկատմամբ (20 °C-ում) 65,5%: Ալյումինն ունի ցածր ամրություն (առաձգական ուժ՝ 50–60 Mn/m2), կարծրություն (170 Mn/m2 ըստ Brinell-ի) և բարձր ճկունություն (մինչև 50%)։ Սառը գլանման ժամանակ ալյումինի առաձգական ուժը մեծանում է մինչև 115 Mn/m2, կարծրությունը՝ մինչև 270 Mn/m2, հարաբերական երկարացումը նվազում է մինչև 5% (1 Mn/m2 ~ և 0,1 kgf/m2): Ալյումինը շատ հղկված է, անոդացված և ունի արծաթին մոտ բարձր անդրադարձողություն (այն արտացոլում է լույսի լույսի էներգիայի մինչև 90%-ը): Ունենալով թթվածնի նկատմամբ բարձր հարաբերակցություն՝ օդում ալյումինը ծածկված է Al 2 O 3 օքսիդի բարակ, բայց շատ ամուր թաղանթով, որը պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից և որոշում նրա բարձր հակակոռոզիոն հատկությունները: Օքսիդային թաղանթի ամրությունը և նրա պաշտպանիչ ազդեցությունը զգալիորեն նվազում են սնդիկի, նատրիումի, մագնեզիումի, պղնձի և այլնի կեղտերի առկայության դեպքում: Ալյումինը դիմացկուն է մթնոլորտային, ծովային և քաղցրահամ ջուր, գործնականում չի փոխազդում խտացված կամ խիստ նոսրացված ազոտաթթվի, օրգանական թթուների և սննդամթերքի հետ։

Քիմիական հատկություններ

Երբ մանրացված ալյումինը տաքացվում է, այն ակտիվորեն այրվում է օդում: Նրա փոխազդեցությունը ծծմբի հետ նույն կերպ է ընթանում: Քլորի և բրոմի հետ համադրությունը տեղի է ունենում սովորական ջերմաստիճանում, իսկ յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում ալյումինը նաև ուղղակիորեն միանում է ազոտի և ածխածնի հետ: Ընդհակառակը, այն չի փոխազդում ջրածնի հետ։

Ալյումինը բավականին դիմացկուն է ջրի նկատմամբ։ Բայց եթե օքսիդի թաղանթի պաշտպանիչ ազդեցությունը հեռացվում է մեխանիկորեն կամ միաձուլման միջոցով, տեղի է ունենում բուռն ռեակցիա.

Բարձր նոսրացված և շատ խտացված HNO3-ը և H2SO4-ը գրեթե չեն ազդում ալյումինի վրա (ցրտին), մինչդեռ այդ թթուների միջին կոնցենտրացիաների դեպքում այն ​​աստիճանաբար լուծվում է: Մաքուր ալյումինը բավականին դիմացկուն է աղաթթվի նկատմամբ, սակայն սովորական արդյունաբերական մետաղը լուծվում է դրա մեջ։

Երբ ալյումինը ենթարկվում է ալկալիների ջրային լուծույթներին, օքսիդային շերտը լուծվում է, և առաջանում են ալյումինատներ՝ որպես անիոնի մաս ալյումին պարունակող աղեր.

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

Ալյումինը, զուրկ պաշտպանիչ թաղանթից, փոխազդում է ջրի հետ՝ ջրածինը տեղահանելով դրանից.

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Ստացված ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է ավելորդ ալկալիների հետ՝ առաջացնելով հիդրոքսոալյումինատ.

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Ալկալիի ջրային լուծույթում ալյումինի լուծարման ընդհանուր հավասարումը.

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

Ալյումինը նկատելիորեն լուծվում է աղերի լուծույթներում, որոնք ունեն թթվային կամ ալկալային ռեակցիա իրենց հիդրոլիզի պատճառով, օրինակ՝ Na 2 CO 3 լուծույթում։

Սթրեսային շարքում այն ​​գտնվում է Mg-ի և Zn-ի միջև։ Իր բոլոր կայուն միացություններում ալյումինը եռավալենտ է։

Ալյումինի և թթվածնի համադրությունը ուղեկցվում է ջերմության ահռելի արտազատմամբ (1676 կՋ/մոլ Al 2 O 3), որը զգալիորեն ավելի մեծ է, քան շատ այլ մետաղների ջերմությունը: Հաշվի առնելով դա, երբ համապատասխան մետաղի օքսիդի խառնուրդը ալյումինի փոշու հետ տաքացվում է, տեղի է ունենում բուռն ռեակցիա, որը հանգեցնում է վերցված օքսիդից ազատ մետաղի արտազատմանը։ Reduction մեթոդը օգտագործելով Al (aluminothermy) հաճախ օգտագործվում է մի շարք տարրեր (Cr, Mn, V, W և այլն) ազատ վիճակում ստանալու համար։

Aluminothermy-ը երբեմն օգտագործվում է առանձին պողպատե մասերի, մասնավորապես տրամվայի ռելսերի հոդերի եռակցման համար: Օգտագործված խառնուրդը («թերմիտ») սովորաբար բաղկացած է ալյումինի և Fe 3 O 4 նուրբ փոշիներից: Այն բռնկվում է Al-ի և BaO 2-ի խառնուրդից պատրաստված ապահովիչի միջոցով: Հիմնական ռեակցիան հետևում է հավասարմանը.

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe + 3350 կՋ

Ավելին, ջերմաստիճանը զարգանում է մոտ 3000 o C:

Ալյումինի օքսիդը սպիտակ է, շատ հրակայուն (mp 2050 o C) և ջրի զանգվածում չլուծվող: Բնական Al 2 O 3 (հանքային կորունդը), ինչպես նաև արհեստականորեն ստացված, ապա բարձր կալցինացվածները, առանձնանում են բարձր կարծրությամբ և թթուներում անլուծելիությամբ։ Al 2 O 3 (այսպես կոչված կավահող) կարող է վերածվել լուծելի վիճակի ալկալիների հետ միաձուլման միջոցով։

Սովորաբար, երկաթի օքսիդով աղտոտված բնական կորունդը, իր ծայրահեղ կարծրության պատճառով, օգտագործվում է հղկող անիվների, շրթաքարերի և այլնի պատրաստման համար: Մանր մանրացված ձեւով այն կոչվում է զմրուխտ և օգտագործվում է մետաղական մակերեսները մաքրելու և հղկաթուղթ պատրաստելու համար։ Նույն նպատակների համար հաճախ օգտագործվում է Al 2 O 3, որը ստացվում է բոքսիտի միաձուլմամբ (տեխնիկական անվանումը՝ ալունդում)։

Թափանցիկ գունավոր կորունդի բյուրեղներ - կարմիր ռուբին - քրոմի խառնուրդ - և կապույտ շափյուղա - տիտան և երկաթ - թանկարժեք քարերի խառնուրդ: Դրանք ձեռք են բերվում նաև արհեստական ​​ճանապարհով և օգտագործվում են տեխնիկական նպատակներով, օրինակ՝ ճշգրիտ գործիքների մասերի, ժամացույցի քարերի և այլնի արտադրության համար։ Ռուբինի բյուրեղները, որոնք պարունակում են Cr 2 O 3-ի փոքր խառնուրդ, օգտագործվում են որպես քվանտային գեներատորներ՝ լազերներ, որոնք ստեղծում են մոնոխրոմատիկ ճառագայթման ուղղորդված ճառագայթ:

Ջրում Al 2 O 3-ի անլուծելիության պատճառով այս օքսիդին համապատասխան հիդրօքսիդ Al(OH) 3 կարելի է ստանալ միայն անուղղակիորեն աղերից։ Հիդրօքսիդի պատրաստումը կարելի է ներկայացնել հետևյալ սխեմայով. Ալկալիների ազդեցության տակ OH-իոնները աստիճանաբար փոխարինվում են ջրի 3+ մոլեկուլներով ջրային համալիրներում.

3+ + OH - = 2+ + H 2 O

2+ + OH - = + + H 2 O

OH - = 0 + H 2 O

Al(OH) 3-ը ծավալուն ժելատինային նստվածք է սպիտակ, գործնականում չի լուծվում ջրում, բայց հեշտությամբ լուծվում է թթուներում և ուժեղ ալկալիներում։ Ուստի այն ունի ամֆոտերիկ բնույթ։ Սակայն նրա հիմնական և հատկապես թթվային հատկությունները բավականին թույլ են արտահայտված։ Ալյումինի հիդրօքսիդը անլուծելի է ավելցուկային NH 4 OH-ում: Ջրազրկված հիդրօքսիդի ձևերից մեկը՝ ալյումինե գելը, օգտագործվում է տեխնոլոգիայի մեջ որպես ներծծող նյութ։

Ուժեղ ալկալիների հետ փոխազդելիս առաջանում են համապատասխան ալյումինատներ.

NaOH + Al(OH) 3 = Na

Առավել ակտիվ միավալենտ մետաղների ալյումինատները շատ լուծելի են ջրում, սակայն ուժեղ հիդրոլիզի շնորհիվ դրանց լուծույթները կայուն են միայն ալկալիների բավարար ավելցուկի առկայության դեպքում։ Ավելի թույլ հիմքերից ստացված ալյումինատները գրեթե ամբողջությամբ հիդրոլիզվում են լուծույթում և, հետևաբար, կարելի է ստանալ միայն չոր եղանակով (Al 2 O 3-ը համապատասխան մետաղների օքսիդների հետ միաձուլելով): Առաջանում են մետաալյումինատներ, որոնց բաղադրությունը ստացվում է մետաալյումինաթթվից HAlO 2։ Դրանց մեծ մասը ջրում անլուծելի է։

Al(OH) 3-ը թթուների հետ առաջացնում է աղեր: Ուժեղ թթուների մեծամասնության ածանցյալները շատ լուծելի են ջրում, բայց բավականին զգալի հիդրոլիզացված են, և, հետևաբար, դրանց լուծույթները ցույց են տալիս թթվային ռեակցիա: Ալյումինի լուծվող աղերը և թույլ թթուները նույնիսկ ավելի հիդրոլիզացված են։ Հիդրոլիզի պատճառով ջրային լուծույթներից հնարավոր չէ ստանալ սուլֆիդ, կարբոնատ, ցիանիդ և ալյումինի որոշ այլ աղեր։

Ջրային միջավայրում Al 3+ անիոնն ուղղակիորեն շրջապատված է ջրի վեց մոլեկուլներով։ Նման հիդրատացված իոնը որոշ չափով տարանջատվում է ըստ սխեմայի.

3+ + H 2 O = 2+ + OH 3 +

Նրա դիսոցման հաստատունը 1 է։ 10 -5, այսինքն. դա թույլ թթու է (ուժով մոտ է քացախաթթուն): Al 3+-ի ութանիստ միջավայրը՝ ջրի վեց մոլեկուլներով, նույնպես պահպանվում է մի շարք ալյումինի աղերի բյուրեղային հիդրատներում։

Ալյումինոսիլիկատները կարող են համարվել որպես սիլիկատներ, որոնցում SiO 4 4 սիլիցիում-թթվածնային քառատետրերի մի մասը փոխարինվում է ալյումին-թթվածին տետրաեդրա AlO 4 5-ով: երկրի ընդերքը. Նրանց հիմնական ներկայացուցիչները հանքանյութերն են

օրթոկլազ K 2 Al 2 Si 6 O 16 կամ K 2 O: Ալ 2 Ո 3 . 6 SiO2

ալբիտ Na 2 Al 2 Si 6 O 16 կամ Na 2 O: Ալ 2 Ո 3 . 6 SiO2

անորթիտ CaAl 2 Si 2 O 8 կամ CaO: Ալ 2 Ո 3 . 2SiO2

Շատ տարածված են միկա խմբի միներալները, օրինակ՝ մուսկովիտ Kal 2 (AlSi 3 O 10) (OH) 2: Մեծ գործնական նշանակությունունի նեֆելին (Na, K) 2 միներալ, որն օգտագործվում է ալյումինե սոդայի արտադրանք և ցեմենտ արտադրելու համար: Այս արտադրությունը բաղկացած է հետևյալ գործողություններից. ա) նեֆելինը և կրաքարը սինթրվում են խողովակային վառարաններում 1200 o C ջերմաստիճանում.

(Na, K) 2 + 2CaCO 3 = 2CaSiO 3 + NaAlO 2 + KAlO 2 + 2CO 2

բ) ստացված զանգվածը մաքրվում է ջրով.

NaAlO 2 + KAlO 2 + 4H 2 O = Na + K

գ) ցրման ժամանակ առաջացած CO 2-ն անցնում է ալյումինատի լուծույթով.

Na + K + 2CO 2 = NaHCO 3 + KHCO 3 + 2Al (OH) 3

դ) տաքացնելով Al(OH) 3 կավահող է ստացվում.

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

ե) մայրական լիկյորը գոլորշիացնելով` առանձնացնում են սոդան և խաշը, իսկ նախկինում ստացված տիղմն օգտագործվում է ցեմենտի արտադրության համար.

1 տոննա Al 2 O 3 արտադրելիս ստացվում է 1 տոննա սոդա և 7,5 տոննա ցեմենտ։

Որոշ ալյումինոսիլիկատներ ունեն չամրացված կառուցվածք և ընդունակ են իոնների փոխանակում. Նման սիլիկատները՝ բնական և հատկապես արհեստական, օգտագործվում են ջրի փափկեցման համար: Բացի այդ, շնորհիվ իրենց բարձր զարգացած մակերեսի, դրանք օգտագործվում են որպես կատալիզատորներ, այսինքն. որպես կատալիզատորով ներծծված նյութեր։

Ալյումինի հալոգենիդները նորմալ պայմաններում անգույն բյուրեղային նյութեր են: Ալյումինի հալոգենիդների շարքում AlF 3-ն իր հատկություններով խիստ տարբերվում է իր անալոգներից: Այն հրակայուն է, փոքր-ինչ լուծելի է ջրի մեջ և քիմիապես ոչ ակտիվ է։ AlF 3-ի արտադրության հիմնական մեթոդը հիմնված է անջուր HF-ի ազդեցության վրա Al 2 O 3 կամ Al.

Al 2 O 3 + 6HF = 2AlF 3 + 3H 2 O

Քլորի, բրոմի և յոդի հետ ալյումինի միացությունները դյուրահալ են, շատ ռեակտիվ և բարձր լուծվող ոչ միայն ջրում, այլև շատ օրգանական լուծիչներում: Ալյումինի հալոգենիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ ուղեկցվում է ջերմության զգալի արտազատմամբ։ Ջրային լուծույթում դրանք բոլորը բարձր հիդրոլիզացված են, բայց ի տարբերություն սովորական թթվային ոչ մետաղական հալոգենիդների, դրանց հիդրոլիզը թերի է և շրջելի: Լինելով նկատելիորեն անկայուն նույնիսկ նորմալ պայմաններում՝ AlCl 3, AlBr 3 և AlI 3 ծխում են խոնավ օդը(հիդրոլիզի պատճառով): Դրանք կարելի է ձեռք բերել պարզ նյութերի անմիջական փոխազդեցությամբ։

AlCl 3, AlBr 3 և AlI 3-ի գոլորշիների խտությունները համեմատաբար ցածր ջերմաստիճաններում քիչ թե շատ ճշգրիտ համապատասխանում են կրկնակի բանաձևերին՝ Al 2 Hal 6: Այս մոլեկուլների տարածական կառուցվածքը համապատասխանում է ընդհանուր եզրով երկու քառաեզրերի։ Ալյումինի յուրաքանչյուր ատոմ կապված է չորս հալոգենի ատոմների հետ, իսկ կենտրոնական հալոգենի ատոմներից յուրաքանչյուրը կապված է ալյումինի երկու ատոմների հետ: Կենտրոնական հալոգենի ատոմի երկու կապերից մեկը դոնոր-ընդունիչ է, իսկ ալյումինը գործում է որպես ընդունիչ։

Մի շարք միավալենտ մետաղների հալոգենային աղերով ալյումինի հալոգենիդները կազմում են բարդ միացություններ, հիմնականում M 3 և M տեսակների (որտեղ Հալը քլոր է, բրոմ կամ յոդ): Ավելացման ռեակցիաների միտումը, ընդհանուր առմամբ, շատ ընդգծված է դիտարկվող հալոգենիդներում: Հենց դրանով է պայմանավորված AlCl 3-ի տեխնիկական ամենակարևոր օգտագործումը որպես կատալիզատոր (նավթի վերամշակման և օրգանական սինթեզներում):

Ֆտորալյումինատներից ամենամեծ օգտագործումը (Al, F 2, էմալների, ապակու և այլնի արտադրության համար) Na 3 կրիոլիտն է։ Արդյունաբերական արտադրությունԱրհեստական ​​կրիոլիտը հիմնված է ալյումինի հիդրօքսիդի հիդրոֆտորաթթվի և սոդայի մշակման վրա.

2Al(OH) 3 + 12HF + 3Na 2 CO 3 = 2Na 3 + 3CO 2 + 9H 2 O

Քլորո-, բրոմո- և յոդոալյումինատները ստացվում են ալյումինի տրիհալիդները համապատասխան մետաղների հալոգենիդների հետ միաձուլելով։

Չնայած ալյումինը քիմիապես չի փոխազդում ջրածնի հետ, ալյումինի հիդրիդը կարելի է ձեռք բերել անուղղակիորեն։ Այն բաղադրության սպիտակ ամորֆ զանգված է (AlH 3) n. Քայքայվում է 105 o C-ից բարձր տաքացնելիս՝ ջրածնի արտազատմամբ։

Երբ AlH 3-ը փոխազդում է հիմնական հիդրիդների հետ եթերային լուծույթում, ձևավորվում են հիդրոալյումինատներ.

LiH + AlH 3 = Li

Հիդրիդոալյումինատները սպիտակ պինդ նյութեր են։ Արագորեն քայքայվում է ջրով։ Նրանք ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Դրանք օգտագործվում են (հատկապես Li) օրգանական սինթեզում։

Ալյումինի սուլֆատ Al 2 (SO 4) 3. 18H 2 O ստացվում է ալյումինի օքսիդի կամ կաոլինի վրա տաք ծծմբաթթվի ազդեցությամբ։ Այն օգտագործվում է ջրի մաքրման, ինչպես նաև թղթի որոշ տեսակների պատրաստման համար։

Կալիումի ալյումինե շիբ KAl(SO 4) 2. 12H 2 O օգտագործվում են մեծ քանակությամբկաշի դաբաղելու, ինչպես նաև բամբակյա գործվածքների ներկման համար։ Վերջին դեպքում շիբի ազդեցությունը հիմնված է այն բանի վրա, որ դրա հիդրոլիզի արդյունքում առաջացած ալյումինի հիդրօքսիդը բարակ ցրված վիճակում նստում է գործվածքի մանրաթելերի մեջ և, ներծծելով ներկը, ամուր պահում այն ​​մանրաթելի վրա։

Ալյումինի մյուս ածանցյալներից պետք է հիշատակել դրա ացետատը (այլապես քացախաթթվի աղ) Al(CH 3 COO) 3, որն օգտագործվում է գործվածքների ներկման համար (որպես դեղանյութ) և բժշկության մեջ (լոսյոններ և կոմպրեսներ): Ալյումինի նիտրատը հեշտությամբ լուծվում է ջրի մեջ: Ալյումինի ֆոսֆատը անլուծելի է ջրի և քացախաթթվի մեջ, բայց լուծելի է ուժեղ թթուներում և ալկալիներում:

Ալյումինը՝ մարմնի մեջ. Ալյումինը կենդանիների և բույսերի հյուսվածքների մի մասն է. կաթնասունների օրգաններում հայտնաբերվել է ալյումինի 10-3-ից մինչև 10-5% (հում հիմքով): Ալյումինը կուտակվում է լյարդում, ենթաստամոքսային գեղձում և վահանաձև գեղձերում։ Բուսական արտադրանքներում ալյումինի պարունակությունը տատանվում է 4 մգ-ից 1 կգ չոր նյութի համար (կարտոֆիլ) մինչև 46 մգ (դեղին շաղգամ), կենդանական ծագման ապրանքներում՝ 4 մգ (մեղր) մինչև 72 մգ 1 կգ չոր նյութի դիմաց: տավարի միս): Մարդու ամենօրյա սննդակարգում ալյումինի պարունակությունը հասնում է 35–40 մգ-ի։ Հայտնի են ալյումինի խտացրած օրգանիզմները, օրինակ՝ մամուռները (Lycopodiaceae), որոնք իրենց մոխրի մեջ պարունակում են մինչև 5,3% ալյումին, և փափկամարմինները (Helix և Lithorina), որոնք իրենց մոխիրում պարունակում են 0,2–0,8% ալյումին։ Ֆոսֆատների հետ չլուծվող միացություններ առաջացնելով՝ ալյումինը խաթարում է բույսերի (արմատներով ֆոսֆատների կլանումը) և կենդանիների սնուցումը (ֆոսֆատների կլանումը աղիքներում)։

Ալյումինի երկրաքիմիա. Ալյումինի երկրաքիմիական առանձնահատկությունները որոշվում են թթվածնի նկատմամբ նրա բարձր հարաբերակցությամբ (հանածոների մեջ ալյումինը ներառված է թթվածնի ութանիստների և քառաեդրոնների մեջ), մշտական ​​վալենտությամբ (3) և բնական միացությունների մեծ մասի ցածր լուծելիությամբ: Էնդոգեն պրոցեսներում մագմայի պնդացման և հրային ապարների առաջացման ժամանակ ալյումինը մտնում է դաշտային սպաթների, միկաների և այլ միներալների՝ ալյումոսիլիկատների բյուրեղային ցանցը։ Կենսոլորտում ալյումինը թույլ միգրանտ է, այն քիչ է օրգանիզմներում և հիդրոսֆերայում: Խոնավ կլիմայական պայմաններում, որտեղ առատ բուսականության քայքայվող մնացորդները կազմում են բազմաթիվ օրգանական թթուներ, ալյումինը գաղթում է հողերում և ջրերում՝ օրգանական հանքային կոլոիդային միացությունների տեսքով. ալյումինը կլանվում է կոլոիդներով և նստում հողերի ստորին հատվածում։ Ալյումինի և սիլիցիումի միջև կապը մասամբ խզված է և տեղ-տեղ արևադարձային գոտում առաջանում են միներալներ՝ ալյումինի հիդրօքսիդներ՝ բոհմիտ, դիասպորներ, հիդրարգիլիտ։ Ալյումինի մեծ մասը ալյումինոսիլիկատների մաս է՝ կաոլինիտ, բեյդելիտ և այլ կավե միներալներ։ Թույլ շարժունակությունը որոշում է ալյումինի մնացորդային կուտակումը խոնավ արևադարձային գոտիների կեղևում: Արդյունքում առաջանում է ելյուվիալ բոքսիտ։ Անցյալ երկրաբանական դարաշրջաններում բոքսիտը կուտակվել է նաև արևադարձային շրջանների լճերում և ծովերի առափնյա գոտիներում (օրինակ՝ Ղազախստանի նստվածքային բոքսիտները)։ Տափաստաններում և անապատներում, որտեղ կենդանի նյութը քիչ է, իսկ ջրերը չեզոք են և ալկալային, ալյումինը գրեթե չի արտագաղթում։ Ալյումինի միգրացիան առավել էներգետիկ է հրաբխային տարածքներում, որտեղ նկատվում են բարձր թթվային գետեր և ալյումինով հարուստ ստորերկրյա ջրեր: Այն վայրերում, որտեղ թթվային ջրերը խառնվում են ալկալային ծովային ջրերի հետ (գետերի գետաբերաններում և այլն), ալյումինը նստում է բոքսիտային հանքավայրերի ձևավորմամբ։

Ալյումինի կիրառում. Ալյումինի ֆիզիկական, մեխանիկական և քիմիական հատկությունների համադրությունը որոշում է դրա լայն կիրառումը տեխնոլոգիայի գրեթե բոլոր ոլորտներում, հատկապես այլ մետաղների հետ համաձուլվածքների տեսքով: Էլեկտրատեխնիկայում ալյումինը հաջողությամբ փոխարինում է պղնձին, հատկապես զանգվածային հաղորդիչների արտադրության մեջ, օրինակ՝ օդային գծերի, բարձր լարման մալուխների, անջատիչների ավտոբուսների, տրանսֆորմատորների (ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը հասնում է պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության 65,5%-ին և այն ավելի քան երեք անգամ ավելի թեթև է, քան պղնձը, որի խաչմերուկը ապահովում է նույն հաղորդունակությունը, ալյումինե լարերի զանգվածը պղնձի կեսն է: Գերմաքուր ալյումինն օգտագործվում է էլեկտրական կոնդենսատորների և ուղղիչ սարքերի արտադրության մեջ, որոնց գործողությունը հիմնված է ալյումինի օքսիդի թաղանթի փոխանցման ունակության վրա: էլեկտրաէներգիամիայն մեկ ուղղությամբ. Գոտի հալման միջոցով մաքրված գերմաքուր ալյումինն օգտագործվում է A III B V տիպի կիսահաղորդչային միացությունների սինթեզի համար, որն օգտագործվում է կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության համար։ Մաքուր ալյումինն օգտագործվում է տարբեր տեսակի հայելային ռեֆլեկտորների արտադրության մեջ: Բարձր մաքրության ալյումինն օգտագործվում է մետաղական մակերեսները մթնոլորտային կոռոզիայից պաշտպանելու համար (երեսապատում, ալյումինե ներկ): Ունենալով համեմատաբար ցածր նեյտրոնների կլանման խաչմերուկ՝ ալյումինը օգտագործվում է որպես կառուցվածքային նյութ միջուկային ռեակտորներում։

Մեծ տարողությամբ ալյումինե տանկերը պահում և տեղափոխում են հեղուկ գազեր (մեթան, թթվածին, ջրածին և այլն), ազոտ և քացախաթթու, մաքուր ջուր, ջրածնի պերօքսիդ և ուտելի յուղեր։ Ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է սարքավորումների և ապարատների մեջ Սննդի արդյունաբերություն, փաթեթի համար սննդամթերք(փայլաթիթեղի տեսքով), կենցաղային տարբեր տեսակի ապրանքների արտադրության համար։ Կտրուկ աճել է ալյումինի սպառումը շենքերի, ճարտարապետական, տրանսպորտային և սպորտային կառույցների հարդարման համար։

Մետաղագործության մեջ ալյումինը (ի լրումն դրա վրա հիմնված համաձուլվածքների) հանդիսանում է Cu, Mg, Ti, Ni, Zn և Fe հիման վրա համաձուլվածքների ամենատարածված համաձուլվածքային հավելումներից մեկը: Ալյումինն օգտագործվում է նաև պողպատի օքսիդազերծման համար՝ նախքան այն կաղապարի մեջ լցնելը, ինչպես նաև ալյումինաջերմային մեթոդով որոշակի մետաղներ արտադրելու գործընթացներում։ Ալյումինի հիման վրա SAP-ը (սինտերված ալյումինի փոշի) ստեղծվել է փոշի մետալուրգիայի միջոցով, որն ունի բարձր ջերմակայունություն 300 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում:

Ալյումինն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի (ամոնալ, ալումոտոլ) արտադրության մեջ։ Լայնորեն կիրառվում են ալյումինի տարբեր միացություններ։

Ալյումինի արտադրությունն ու սպառումը շարունակաբար աճում են՝ զգալիորեն գերազանցելով պողպատի, պղնձի, կապարի և ցինկի արտադրության աճի տեմպերը։

Օգտագործված գրականության ցանկ

1. Վ.Ա. Ռաբինովիչ, Զ.Յա. Խավին «Քիմիական կարճ տեղեկատու գիրք»

2. Լ.Ս. Գուզեյ «Դասախոսություններ ընդհանուր քիմիայի վերաբերյալ»

3. Ն.Ս. Ախմետովի «Ընդհանուր և անօրգանական քիմիա»

4. Բ.Վ. Նեկրասով «Ընդհանուր քիմիայի դասագիրք»

5. Ն.Լ. Գլինկա «Ընդհանուր քիմիա»

Ալյումինը քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի 13-րդ խմբի տարր է, երրորդ շրջան, ատոմային համարով 13։ Պատկանում է թեթև մետաղների խմբին։ Ամենատարածված մետաղը և երկրակեղևի երրորդ ամենաառատ քիմիական տարրը (թթվածնից և սիլիցիումից հետո)։

Պարզ նյութը՝ ալյումինը, թեթև, պարամագնիսական արծաթ-սպիտակ մետաղ է, որը կարելի է հեշտությամբ ձևավորել, ձուլել և մշակել։ Ալյումինն ունի բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն և կոռոզիայից դիմադրություն՝ ուժեղ օքսիդային թաղանթների արագ ձևավորման շնորհիվ, որոնք պաշտպանում են մակերեսը հետագա փոխազդեցությունից:

Ժամանակակից մեթոդստացում, Հոլ-Հերուլտի պրոցեսը։ Այն բաղկացած է Al2O3 ալյումինի օքսիդի լուծարումից Na3AlF6 հալած կրիոլիտում, որին հաջորդում է էլեկտրոլիզը՝ օգտագործելով սպառվող կոքս կամ գրաֆիտ անոդ էլեկտրոդներ: Ստանալու այս մեթոդը պահանջում է շատ բարձր ծախսերէլեկտրաէներգիա և, հետևաբար, արդյունաբերական կիրառություն ստացավ միայն 20-րդ դարում։

Ալյումինի արտադրության լաբորատոր մեթոդ. անջուր ալյումինի քլորիդի վերականգնումը կալիումի մետաղով (ռեակցիան տեղի է ունենում առանց օդի մուտքի տաքացման դեպքում).

Մետաղը արծաթ-սպիտակ է, բաց, խտությունը՝ 2,7 գ/սմ³, հալման ջերմաստիճանը տեխնիկական ալյումինի համար՝ 658 °C, բարձր մաքրության ալյումինի համար՝ 660 °C, բարձր ճկունությունը՝ տեխնիկական ալյումինի համար՝ 35%, մաքուր ալյումինի համար՝ 50%, գլորվել է բարակ թերթիկների և նույնիսկ փայլաթիթեղի մեջ: Ալյումինն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն (37·106 Ս/մ) և ջերմային հաղորդունակություն (203,5 Վտ/(մ·Կ)), 65%, ունի լույսի բարձր անդրադարձում։

Ալյումինը համաձուլվածքներ է առաջացնում գրեթե բոլոր մետաղների հետ։ Ամենահայտնի համաձուլվածքներն են պղինձը և մագնեզիումը (duralumin) և սիլիցիումը (silumin):

Երկրակեղևում տարածվածության առումով այն զբաղեցնում է 1-ին տեղը մետաղների մեջ և 3-րդը՝ տարրերի մեջ՝ զիջելով միայն թթվածնին և սիլիցիումին։ Ալյումինի զանգվածային կոնցենտրացիան երկրակեղևում, ըստ տարբեր հետազոտողների, գնահատվում է 7,45-ից մինչև 8,14%: Բնության մեջ ալյումինը, իր բարձր քիմիական ակտիվության շնորհիվ, հանդիպում է գրեթե բացառապես միացությունների տեսքով։

Բնական ալյումինը գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է մեկ կայուն իզոտոպից՝ 27Al, 26Al-ի աննշան հետքերով, ամենաերկարակյաց ռադիոակտիվ իզոտոպը՝ 720 հազար տարի կիսատևողությամբ, ձևավորվել է մթնոլորտում, երբ 40Ar արգոնի միջուկները տրոհվում են բարձր էներգիայի տիեզերական միջոցով։ ճառագայթային պրոտոններ.

Նորմալ պայմաններում ալյումինը ծածկված է բարակ և դիմացկուն օքսիդ թաղանթով և, հետևաբար, չի փոխազդում դասական օքսիդացնող նյութերի հետ՝ H2O (t°), O2, HNO3 (առանց տաքացման): Դրա շնորհիվ ալյումինը գործնականում չի ենթարկվում կոռոզիայի և, հետևաբար, մեծ պահանջարկ ունի: ժամանակակից արդյունաբերություն. Այնուամենայնիվ, երբ օքսիդ թաղանթը ոչնչացվում է (օրինակ, ամոնիումի աղերի NH4+ լուծույթների, տաք ալկալիների կամ միաձուլման արդյունքում շփվելիս), ալյումինը գործում է որպես ակտիվ վերականգնող մետաղ: Դուք կարող եք կանխել օքսիդ թաղանթի ձևավորումը՝ ալյումինին ավելացնելով մետաղներ, ինչպիսիք են գալիումը, ինդիումը կամ անագը: Այս դեպքում ալյումինե մակերեսը թրջվում է այս մետաղների վրա հիմնված ցածր հալեցման էվեկտիկայի միջոցով:

Հեշտ է արձագանքում պարզ նյութերի հետ.

թթվածնով, առաջացնելով ալյումինի օքսիդ.

հալոգեններով (բացառությամբ ֆտորի), որոնք առաջացնում են ալյումինի քլորիդ, բրոմ կամ յոդ.

Տաքանալիս արձագանքում է այլ ոչ մետաղների հետ.

ֆտորով ալյումինի ֆտորիդ ձևավորելու համար.

ծծմբի հետ՝ առաջացնելով ալյումինի սուլֆիդ.

ազոտի հետ ալյումինի նիտրիդ ձևավորելու համար.

ածխածնի հետ՝ ձևավորելով ալյումինի կարբիդ.

Ալյումինի սուլֆիդը և կարբիդը ամբողջությամբ հիդրոլիզացված են.

Ընկ բարդ նյութեր:

ջրով (պաշտպանիչ օքսիդի թաղանթը հեռացնելուց հետո, օրինակ, միաձուլումը կամ տաք ալկալային լուծույթները).

ալկալիներով (տետրահիդրոքսոալյումինատների և այլ ալյումինատների ձևավորմամբ).

Հեշտությամբ լուծվում է հիդրոքլորային և նոսր ծծմբաթթուներում.

Երբ տաքացվում է, այն լուծվում է թթուներում՝ օքսիդացնող նյութերում, որոնք կազմում են լուծելի ալյումինի աղեր.

նվազեցնում է մետաղները դրանց օքսիդներից (ալյումինոթերմիա).

44. Ալյումինի միացություններ, դրանց ամֆոտերական հատկությունները

Ալյումինի արտաքին մակարդակի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա ... 3s23p1.

Գրգռված վիճակում s-էլեկտրոններից մեկն անցնում է p-ենթամակարդակի ազատ բջիջ, այս վիճակը համապատասխանում է վալենտային III և օքսիդացման վիճակին: Ալյումինի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կան ազատ d-ենթամակարդակներ։

Ամենակարևոր բնական միացությունները ալյումինոսիլիկատներն են.

սպիտակ կավ Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O, դաշտային սպաթ K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2, միկա K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 ∙ H2O

Ալյումինի մյուս բնական ձևերից առավել կարևոր են բոքսիտը А12Оз ∙ nН2О, կորունդը А12Оз միներալները և А1Fз ∙ 3NaF կրիոլիտը։

Թեթև, արծաթափայլ, ճկուն մետաղ, որը լավ փոխանցում է էլեկտրականությունը և ջերմությունը:

Օդում ալյումինը պատված է բարակ (0,00001 մմ), բայց շատ խիտ օքսիդ թաղանթով, որը պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից և տալիս փայլատ տեսք։

Ալյումինի օքսիդ A12O3

Սպիտակ պինդ, ջրում չլուծվող, հալման ջերմաստիճանը 20500C:

Բնական A12O3-ը կորունդ հանքանյութն է: Թափանցիկ գունավոր կորունդի բյուրեղները՝ կարմիր ռուբին, պարունակում է քրոմի խառնուրդ, իսկ կապույտ շափյուղա՝ տիտանի և երկաթի խառնուրդ. գոհարներ. Դրանք ձեռք են բերվում նաև արհեստական ​​ճանապարհով և օգտագործվում են տեխնիկական նպատակներով, օրինակ՝ ճշգրիտ գործիքների մասերի, ժամացույցի քարերի և այլնի արտադրության համար։

Քիմիական հատկություններ

Ալյումինի օքսիդը ցուցադրում է ամֆոտերային հատկություններ

1. փոխազդեցություն թթուների հետ

А12О3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. փոխազդեցություն ալկալիների հետ

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 2NaOH + 5H2O = 2Na

3. Համապատասխան մետաղի օքսիդի խառնուրդը ալյումինի փոշու հետ տաքացնելիս տեղի է ունենում բուռն ռեակցիա, որը հանգեցնում է վերցված օքսիդից ազատ մետաղի արտազատմանը։ Reduction մեթոդը օգտագործելով Al (aluminothermy) հաճախ օգտագործվում է մի շարք տարրեր (Cr, Mn, V, W և այլն) ստանալու համար: ազատ պետություն

2A1 + WO3 = A12Oz + W

4. փոխազդեցություն աղերի հետ, որոնք հիդրոլիզի շնորհիվ ունեն բարձր ալկալային միջավայր

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Ալյումինի հիդրօքսիդ A1(OH)3

Al(OH)3-ը ծավալուն ժելատինե սպիտակ նստվածք է, որը գործնականում չի լուծվում ջրում, բայց հեշտությամբ լուծվում է թթուներում և ուժեղ ալկալիներում։ Ուստի այն ունի ամֆոտերիկ բնույթ։

Ալյումինի հիդրօքսիդը ստացվում է լուծվող ալյումինի աղերի ալկալիների հետ փոխանակման արդյունքում

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

Այս ռեակցիան կարող է օգտագործվել որպես որակական ռեակցիա Al3+ իոնի համար

Քիմիական հատկություններ

1. փոխազդեցություն թթուների հետ

Al(OH)3 +3HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. Ուժեղ ալկալիների հետ փոխազդեցությունից առաջանում են համապատասխան ալյումինատները.

NaOH + A1(OH)3 = Na

3. ջերմային տարրալուծում

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Ալյումինի աղերը ենթարկվում են հիդրոլիզի կատիոնի մեջ, միջավայրը թթվային է (pH< 7)

Al3+ + H+OH- ↔ AlOH2+ + H+

Al(NO3)3 + H2O↔ AlOH(NO3)2 + HNO3

Լուծվող ալյումինի աղերը և թույլ թթուները ենթարկվում են ամբողջական (անշրջելի հիդրոլիզ)

Al2S3+ 3H2O = 2Al(OH)3 +3H2S

Ալյումինի օքսիդ Al2O3 - ներառված է որոշ հակաթթվային դեղերի մեջ (օրինակ, Ալմագել), որն օգտագործվում է ստամոքսահյութի թթվայնության բարձրացման համար:

Каl(SO4)3 12H2О – կալիումի շիբը օգտագործվում է բժշկության մեջ բուժման համար մաշկային հիվանդություններորպես հեմոստատիկ նյութ: Այն օգտագործվում է նաև որպես տանին կաշվի արդյունաբերության մեջ։

(CH3COO)3Al - Բուրովի հեղուկը - ալյումինի ացետատի 8%-անոց լուծույթն ունի տափակ և հակաբորբոքային ազդեցություն, իսկ բարձր կոնցենտրացիաներում ունի չափավոր հակասեպտիկ հատկություն։ Օգտագործվում է նոսրացված ձևով ողողման, լոսյոնների, մաշկի և լորձաթաղանթների բորբոքային հիվանդությունների դեպքում։

AlCl3 - օգտագործվում է որպես կատալիզատոր օրգանական սինթեզի մեջ:

Al2(SO4)3 18 H20 – օգտագործվում է ջրի մաքրման համար:

13 հասցեի սեփականություն Ալ.

*Ցուցադրված է տարրի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային մակարդակների կոնֆիգուրացիան: Մնացած էլեկտրոնային մակարդակների կազմաձևումը համընկնում է ազնիվ գազի հետ, որն ավարտում է նախորդ շրջանը և նշված է փակագծերում:

Ալյումինե- պարբերական համակարգի III խմբի հիմնական ենթախմբի մետաղների հիմնական ներկայացուցիչը. Նրա անալոգների հատկությունները - Գալիա, ՀնդկաստանԵվ թալիում -շատ առումներով հիշեցնում են ալյումինի հատկությունները, քանի որ այս բոլոր տարրերն ունեն նույն արտաքին մակարդակի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ns 2 np 1և, հետևաբար, նրանք բոլորն ունեն 3+ օքսիդացման վիճակ:

Ֆիզիկական հատկություններ. Ալյումինը արծաթափայլ մետաղ է բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն:Մետաղական մակերեսը ծածկված է ալյումինի օքսիդի բարակ, բայց շատ դիմացկուն թաղանթով Al 2 Oz:

Քիմիական հատկություններ.Ալյումինը շատ ակտիվ է, եթե չկա Al 2 Oz-ի պաշտպանիչ թաղանթ: Այս թաղանթը կանխում է ալյումինի փոխազդեցությունը ջրի հետ: Եթե ​​ջնջես պաշտպանիչ ֆիլմ քիմիապես(օրինակ՝ ալկալային լուծույթ), այնուհետև մետաղը սկսում է ակտիվորեն փոխազդել ջրի հետ՝ ազատելով ջրածինը.

Ալյումինը սափրվելու կամ փոշու տեսքով վառ այրվում է օդում՝ ազատելով մեծ քանակությամբ էներգիա.

Ալյումինի այս հատկանիշը լայնորեն օգտագործվում է արտադրության համար տարբեր մետաղներայդ օքսիդների՝ ալյումինի հետ վերականգնմամբ: Մեթոդը կոչվում է ալյումինոթերմիա . Ալյումինոթերմիան կարող է օգտագործվել միայն այն մետաղների ձեռքբերման համար, որոնց օքսիդների առաջացման ջերմությունը պակաս է Al 2 O3-ի առաջացման ջերմությունից, օրինակ.

Տաքացման ժամանակ ալյումինը փոխազդում է հալոգենների՝ ծծմբի, ազոտի և ածխածնի հետ՝ համապատասխանաբար ձևավորելով հալոգենիդներ:

Ալյումինի սուլֆիդը և կարբիդը ամբողջությամբ հիդրոլիզացվում են՝ առաջացնելով ալյումինի հիդրօքսիդ և, համապատասխանաբար, ջրածնի սուլֆիդ և մեթան։

Ալյումինը հեշտությամբ լուծվում է ցանկացած կոնցենտրացիայի աղաթթվի մեջ.

Խտացված ծծմբային և ազոտական ​​թթուները սառը ժամանակ չեն ազդում ալյումինի վրա (պասիվատ):ժամը ջեռուցումալյումինը կարող է նվազեցնել այս թթուները՝ առանց ջրածնի արտազատման.

IN նոսրացվածալյումինը լուծվում է ծծմբաթթվի մեջ՝ ազատելով ջրածինը.

IN նոսրացվածԱզոտական ​​թթվի հետ ռեակցիան ընթանում է ազոտի օքսիդի (II) արտազատմամբ.

Ալյումինը լուծվում է ալկալիների և ալկալիական մետաղների կարբոնատների լուծույթներում և առաջանում է tetrahydroxyaluminates:

Ալյումինի օքսիդ. Al 2 O 3-ն ունի 9 բյուրեղային փոփոխություն: Ամենատարածված ա - փոփոխություն. Այն քիմիապես ամենաիներտն է տարբեր քարերի միայնակ բյուրեղներից, որոնք աճեցվում են դրա հիման վրա ոսկերչական արդյունաբերության և տեխնոլոգիայի մեջ օգտագործելու համար:

Լաբորատորիայում ալյումինի օքսիդը ստանում են ալյումինի փոշին թթվածնի մեջ այրելով կամ դրա հիդրօքսիդը կալցինացնելով.

Ալյումինի օքսիդ, լինել ամֆոտերիկ,կարող է արձագանքել ոչ միայն թթուների, այլև ալկալիների հետ, ինչպես նաև ալկալային մետաղների կարբոնատների հետ միաձուլվելիս՝ տալով մետաալյումինատներ.

եւ թթու աղերով.

Ալյումինի հիդրօքսիդ- սպիտակ ժելատինային նյութ, գործնականում ջրում չլուծվող, հետ ամֆոտերիկհատկությունները. Ալյումինի հիդրօքսիդը կարելի է ձեռք բերել ալյումինի աղերը ալկալիներով կամ ամոնիումի հիդրօքսիդով մշակելով։ Առաջին դեպքում անհրաժեշտ է խուսափել ավելցուկային ալկալից, քանի որ հակառակ դեպքում ալյումինի հիդրօքսիդը կլուծվի և կառաջացնի բարդ tetrahydroxyaluminates[Al(OH) 4]`:

Իրականում, վերջին ռեակցիան առաջացնում է tetrahydroxodiaquaaluminate իոններ«, այնուամենայնիվ, պարզեցված ձևը [Al(OH) 4]» սովորաբար օգտագործվում է ռեակցիաներ գրելու համար: Թույլ թթվայնացման դեպքում տետրահիդրոքսոալյումինատները ոչնչացվում են.

Ալյումինի աղեր.Գրեթե բոլոր ալյումինի աղերը կարելի է ստանալ ալյումինի հիդրօքսիդից։ Գրեթե բոլոր ալյումինի աղերը և ուժեղ թթուները շատ լուծելի են ջրում և բարձր հիդրոլիզացված են:

Ալյումինի հալոգենիդները ջրի մեջ շատ լուծելի են, և դրանց կառուցվածքը դիմերներ է.

Ալյումինի սուլֆատները, ինչպես նրա բոլոր աղերը, հեշտությամբ հիդրոլիզվում են.

Հայտնի է նաև կալիում-ալյումինե շիբը. KAl(SO 4) 2H 12H 2 O:

Ալյումինի ացետատ Al(CH3COO)3օգտագործվում է բժշկության մեջ որպես լոսյոններ:

Ալյումինոսիլիկատներ.Բնության մեջ ալյումինը հանդիպում է թթվածնի և սիլիցիումի միացությունների՝ ալյումինոսիլիկատների տեսքով։ Նրանց ընդհանուր բանաձևը. (Na, K) 2 Al 2 Si 2 O 8- նեֆելին.

Նաև բնական ալյումինի միացություններն են. Al2O3- կորունդ, կավահող; և ընդհանուր բանաձևերով միացություններ Al 2 O 3 H nH 2 OԵվ Al(OH) 3H nH 2 O- բոքսիտ.

Անդորրագիր.Ալյումինը արտադրվում է Al 2 O 3 հալված էլեկտրոլիզի միջոցով: