Aluminija funkcije. Aluminij: splošne značilnosti

Vsak kemični element je mogoče obravnavati z vidika treh znanosti: fizike, kemije in biologije. V tem članku bomo poskušali čim bolj za označevanje aluminija. Ta element, ki je v tretji skupini in tretjega obdobja, po katerem periodnega sistema. Aluminij - kovina, ki ima povprečno reaktivnost. Prav tako je mogoče opazovati povezav amfoterne lastnosti. Aluminij atomska masa šestindvajsetih gramov na mol.

Fizikalne lastnosti aluminija

Pri normalnih pogojih je trdno snov. aluminij Formula je zelo preprosta. Sestoji iz atomov (ne združujejo v molekuli), ki so usklajene s pomočjo kristalne mreže v trdni snovi. aluminij barva - srebro-belo. Poleg tega, da ima kovinski sijaj, kot tudi vse druge snovi te skupine. Barva kovine, uporabljene v industriji, se lahko razlikuje zaradi prisotnosti nečistot v zlitini. To je dokaj lahka kovina. Njena gostoto enako 2,7 g / cm3, to je približno trikrat lažji od železa. Pri tem se je mogoče umakniti, razen, da je magnezij, ki je še lažje kovine v vprašanju. Trdota aluminija je precej nizka. V njej mu daje večino kovin. Trdota aluminij zgolj dveh na Mohsovi lestvici. Zato je za svojo korist, na podlagi kovinskih zlitin dodal težje.

taljenje aluminija pojavi pri temperaturi od samo 660 stopinj Celzija. In začne vreti pri segrevanju na temperaturo dva tisoč 452 stopinj Celzija. To je zelo žilavi in taljive kovine. V tem fizikalne lastnosti aluminijevih koncih. Vendar je treba opozoriti, da ima aktivna kovinska najboljši po bakra in srebrni prevodnost.

Razširjenost v naravi

Aluminij specifikacije, ki smo jo pravkar menili, precej pogosta v okolju. To je mogoče videti v sestavi veliko mineralov. Aluminij element - četrto mesto med najbolj pogosta v naravi. Njegova teža delež v zemeljski skorji je skoraj devet odstotkov. Glavni minerali so prisotne v sestavku njenih atomov boksit, glinica, kriolit. Prva - tvorba skala, ki sestoji iz železovih oksidov, silicija in kovine v vprašanju, tudi v strukturi molekul vode prisotne. Ima neenakomerno obarvanost: siva fragmente, rdečkastorjavo ali druge barve, ki so odvisni od prisotnosti različnih nečistot. Od trideset do šestdeset odstotkov pasme - aluminija, katerih fotografije si lahko ogledate zgoraj. Prav tako je zelo pogosta v narava mineralna aluminijev oksid.

To glinice. Njegova kemijska formula - AI2O3. On je lahko rdeča, rumena, modra ali rjava. Njena trdota na Mohsovi lestvici je devet enot. Sorte korunda so izredni safirji in rubini, leicosapphires in padparadzha (rumeni safir).

Kriolit - mineral, ki ima bolj zapleteno kemično formulo. Sestoji iz fluoridov aluminija in natrija - AlF3 • 3NaF. Izgleda, brezbarvne ali sivega kamna, ima nizko trdoto - vsi trije na Mohs lestvici. V današnjem svetu je sintetiziran umetno v laboratoriju. Uporablja se v metalurgiji.

Poleg tega aluminijev najdemo v naravi kot del gline, ki so glavne sestavine silicija in oksidi kovine, povezanega z vodnimi molekulami. Poleg tega lahko kemijski element je treba upoštevati v sestavi nefelin, katerega kemijska formula je, kot sledi: KNa3 [AlSiO4] 4.

sprejem

aluminij premisleku lastnosti zagotavlja metode njegovo sintezo. Obstaja več načinov. Proizvodnja aluminija s prvim načinom poteka v treh fazah. Slednja je postopek elektrolize na katodo in anodo ogljika. Za izvedbo takega postopka zahteva aluminijev oksid, in pomožne snovi, kot so kriolit (formulo - Na3AlF6) in kalcijevega fluorida (CaF2). Da pride do razgradnje raztopljenega aluminijevega oksida, je treba s staljeno glinice in kalcijevega fluorida segrejemo na temperaturo najmanj devetsto petdeset stopinj Celzija, nato pa spustimo skozi tok teh snovi v osemdeset tisoč amperih in napetosti pet- osem voltov. Zato, ker se bo postopek za usede aluminija katode in kisikove molekule zbrani na anodo, ki je nato oksidirani anodo in jo pretvori v ogljikov dioksid. Pred izvedbo tega postopka boksita, ki je v obliki aluminijevega oksida ekstrahiramo, predhodno očiščen nečistoč, in poteka proces dehidracije.

Postopek izdelave Aluminij je opisano zgoraj, je zelo pogost v metalurgiji. Na voljo je tudi način, izumil leta 1827, ki ga F. Wohlerju. To je v tem, da se aluminijev lahko ekstrahiramo s kemijsko reakcijo med njeno klorid in kalij. Za izvedbo takega postopka je mogoče ustvariti le v obliki posebnih pogojih zelo visoki temperaturi in vakuum. Tako lahko en mol klorida in enako količino kalija pripravimo en mol aluminijevega oksida in tri mole kalijevega klorida , kot stranski produkt. Ta reakcija se lahko izrazi kot to enačbo: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Ta metoda ni pridobil veliko priljubljenost v industriji.

aluminijeve lastnosti v smislu kemije

Kot je bilo že omenjeno, je preprost snov, ki je sestavljen iz atomov, ki niso sodelovale v molekuli. Podobne strukture se oblikujejo skoraj vse kovine. Aluminij ima relativno visoke reaktivnosti in močne zmanjšanje lastnosti. Kemijska karakterizacija aluminija se začne z opisom njegovih reakcij z drugimi navadno snovi, kot bo opisano nadaljnje interakcije z zapletenimi anorganskimi spojinami.

Aluminij in preproste snovi

Ti vključujejo predvsem kisika - najpogostejša spojine na Zemlji. Iz njegove enaindvajsetih odstotkov Zemljino atmosfero sestavljajo. Reakcija snovi glede na druge znane kot oksidacija ali sežiganje. Običajno se pojavi pri visokih temperaturah. Toda v primeru aluminija lahko oksidacija normalnih pogojih delovanja - tako dobljene folijo oksida. Če je aktivna kovinska zdrobljeni, izgori, s čimer se sproščajo velike količine energije v obliki toplote. Za izvedbo reakcije med aluminijem in kisika potrebujemo te komponente v molskem razmerju 4: 3, pri čemer sta oba dela dobili oksid.

Ta kemična reakcija izrazimo z naslednjo enačbo: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Prav tako lahko aluminij reagirajo s halogeni ki vključuje fluor, jod, brom in klor. Imena teh procesov prihaja iz ustreznega halogena: fluoriranje, jodiranje, bromiranje in kloriranje. To je tipična reakcija pripajanja.

Na primer, smo reakcijo aluminija s klorom. Ta vrsta postopka se lahko zgodi samo v mrazu.

Tako je pri dveh molov aluminija in tri mole klora, da smo dobili dva mola kovinskega klorida. Enačba za to reakcijo je, kot sledi: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Na enak način je možno dobiti aluminijevega fluorida, bromid in jodid.

Na siva zadevna snov reagira le pri segrevanju. Za izvedbo interakcijo med spojinami, ki so potrebni, da jih sprejmejo v molskih deležih od dva do tri, in en del sulfida tvorjen iz aluminija. Reakcija enačba je: 2al + 3S = Al2S3.

Poleg tega je pri visokih temperaturah in aluminija reagira z ogljikom, da se tvori karbid in dušika, da se tvori nitrida. Lahko navedemo naslednje kemične reakcijske enačbo: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2al + N2 = 2AlN.

Interakcija s kompleksnimi snovmi

Te vključujejo vodo, soli, kisline, baze, oksidi. Z vsemi kemičnih spojin aluminija reagira drugače. Poglejmo podrobneje vsak primer.

Reakcija z vodo

Z najpogostejša snov na Zemlji aluminija kompleksa komunicira z ogrevanjem. To se zgodi šele, ko bo predhodno odstranitev folije oksida. Interakcija med amfoternega hidroksida tvorimo in vodik sprosti v zrak. Ob obeh delov iz aluminija in šest delov vode, dobimo hidroksid in vodik v molskem razmerju od dve do tri. To reakcijo enačba je napisan kot sledi: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Interakcija s kisline, baze in oksidov

Kot druge aktivne kovine, aluminij je sposoben opravljati substitucijske reakcije. Tako lahko izpodrinejo vodika iz kisline ali pasivnega kovinskega kationa njeno soljo. Kot rezultat teh interakcij aluminijeva sol se tvori in vodik sprosti (v primeru kisline) ali usedlin kovinsko mrežo (tisto, ki je manj aktivna kot obravnavano). V drugem primeru, in očitno zmanjšanje lastnosti, kot je navedeno zgoraj. En primer je interakcija aluminija s klorovodikovo kislino, kjer je aluminijev klorid nastajajo in se sproščajo v zrak, vodik. Tovrstna reakcija je izražena v naslednji enačbi: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Primer interakcije aluminijeve soli lahko njegova reakcija z bakrovim sulfatom. Ob teh dveh komponent, smo na koncu z aluminijevim sulfatom in čistega bakra, ki sodijo v obliki oborine. Pri takih kislin, kot žveplove in dušikove kisline, aluminij reagira enolično. Na primer, dodajanje razredčeno raztopino aluminijevega nitrata kisline v molskem razmerju osmih delov trideset osem delov tvorjen iz kovinske nitrata, trije deli dušikovega oksida in petnajst - vodo. Enačba reakcije se zabeleži takole: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Ta proces se pojavi samo v prisotnosti toplote.

Če pripravljena raztopina aluminijevega sulfata in šibke kisline v molskih deležih od 02:58, potem dobimo sulfatom kovine in vodika v razmerju ena proti tri. To se bo zgodilo navadne substitucijsko reakcijo, kot je to primer pri drugih kislin. Zaradi jasnosti, predstavljamo enačbo: 2al + 3H2SO4 = AI2 (SO4) 3 + 3H2. Vendar pa s koncentrirano raztopino isto kislino težje. Tukaj, tako kot v primeru z nitratom je stranski produkt tvorjen, vendar ne v oksidni obliki in v obliki žvepla in vode. Če vzamemo dva smo potrebovali komponento v molskem razmerju od dveh do štirih, bo rezultat enega izmed soli kovine in žvepla, kot tudi štiri - voda. Ta kemijska reakcija lahko izrazimo z naslednjo enačbo: 2al + 4H2SO4 = AI2 (SO4) 3 + S + 4H2O. Poleg tega lahko iz aluminija reagirajo z alkalijami. Za opravljanje takih kemične interakcije mora sprejeti dva mola kovine, enako količino natrijevega hidroksida ali kalijevega hidroksida, kot tudi šest molov vode. To povzroči snovi, kot natrijev ali kalijev tetragidroksoalyuminat in vodika, ki se sprosti kot plin z ostrega vonja v molskih deležih od dva do tri. Ta kemijska reakcija lahko predstavimo z naslednjo enačbo: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

In zadnja stvar, da razmisli je vzorec interakcije z nekaterimi aluminijevih oksidov. Najpogostejši in se uporablja v primeru - reakcijske Beketov. To je, tako kot mnogi drugi od zgoraj, poteka le pri visokih temperaturah. Tako je za njegovo izvajanje mora sprejeti dva mola na mol aluminija in železo oksid. Interakcijo teh dveh snovi pridobiti iz aluminijevega oksida in prosto železo v količini od enega do dveh molov.

Uporaba kovine v industriji

Upoštevajte, da je uporaba aluminija - zelo pogost pojav. Najprej je treba letalsko industrijo. Poleg magnezijeve zlitine, ki se tam uporablja, na osnovi kovinskih zlitin. Lahko bi rekli, da je povprečna letalo 50% zlitine aluminija in njene vožnje - za 25%. Prav tako je uporaba aluminija izvede med izdelavo žic in kablov zaradi svoje odlične električne prevodnosti. Poleg tega so kovinski in njegove zlitine se pogosto uporablja v avtomobilski industriji. Ti materiali so sestavljeni iz trupov avtomobili, avtobusi, trolejbusi, tramvaji nekateri, kot tudi klasičnih avtomobilov in električnih vlakov. Prav tako, je njegova uporaba v manjših vlog obsegu, na primer za proizvodnjo embalaže za hrano in drugih proizvodov, jedilni pribor. Da bi dosegli srebrno črnilo kovinskega prahu je potrebno. Barva je potrebno, da se zaščiti železo pred korozijo. Lahko rečemo, da aluminij - drugi najpogostejši uporabo v industrijskih kovin po železo. Njegove povezave in ga pogosto uporabljajo v kemični industriji. To je mogoče razložiti s posebnimi kemičnimi lastnostmi aluminija, vključno reduktivnih lastnostih in amfoternih spojin. Hidroksid šteje kemične elemente, ki so potrebni za čiščenje vode. Poleg tega se uporablja v medicini v procesu proizvodnje cepiva. To je mogoče najti tudi v sestavi nekaterih vrst plastike in drugih materialov.

Vloga v naravi

Kot je opisano zgoraj, aluminija v velikih količinah v zemeljski skorji. To je še posebej pomembno za žive organizme. Aluminij je vključen v regulacijo procesov rasti, tvori vezno tkivo, kot so kosti, periligamentno, in drugi. S tem mikrohranil procesov regeneracijo telesnih tkiv, ki hitreje. Njen padec so značilni naslednji simptomi: okvara v razvoju in rasti otroški, pri odraslih - kronične utrujenosti, zmanjšane zmogljivosti, motnje koordinacije motorja, zmanjša stopnjo regeneracijo tkiva, oslabitve mišic, predvsem v okončinah. Ta pojav lahko zgodi, če jeste premalo hrane z vsebino tega sledovih elementa.

Vendar pa je bolj pogosta težava je prebitek aluminija v telesu. To je pogosto opaziti te simptome anksioznosti, depresije, motnje spanja, izgubo spomina, stres, zmanjšanje mišično-skeletnega sistema, kar lahko vodi do pogostih zlomov in zvini. Daljša presežek aluminija v telesu, so pogosto težave pri skoraj vseh organskih sistemih.

Tak pojav lahko povzroči več razlogov. To je predvsem aluminij kuhinjskih pripomočkov. Znanstveniki so dolgo dokazali, da so jedi iz kovine v vprašanju, ni primerna za kuhanje hrane v njej, kot pri visoki temperaturi aluminija pride v hrano, in kot rezultat, ki ga jedo veliko več od tega v sledovih elementa, kot telo potrebuje.

Drugi razlog - redna uporaba kozmetike na vsebino kovine ali njegove soli. Pred uporabo katerega koli izdelka, je treba skrbno prebrati njegovo sestavo. Niso nobena izjema, in kozmetiko.

Tretji razlog - jemanje zdravil, ki vsebujejo veliko aluminija, za dolgo časa. Kot tudi zlorabe vitaminov in prehranskih dopolnil, ki vključujejo Microcell.

Zdaj pa si oglejmo, kaj izdelki vsebujejo aluminij, da prilagodi svojo prehrano in pravilno organizacijo meni. To predvsem korenje, topljeni sir, pšenica, alum, krompir. Sadje breskve in avokado so priporočljivi. Poleg tega so zelje, riž, veliko zelišč aluminija bogati. Tudi kovinskih kationov lahko prisotni v pitni vodi. Da bi se izognili visoko ali nizko vsebnost aluminija v telesu (čeprav, tako kot vse druge elemente v sledovih), morate pozorno spremljati njihovo prehrano in poskusite, da bi bilo čim bolj uravnotežen.