Aluminija funkcije. Aluminij: opće karakteristike

Svaki hemijski element može se smatrati sa stanovišta tri nauka: fizike, kemije i biologije. U ovom članku ćemo pokušati što je moguće za karakterizaciju aluminija. Ovaj element, koji je u trećoj grupi, a treći period, u skladu sa Periodni sustav. Aluminij - metal, koji ima prosječnu reaktivnost. Također je moguće pratiti veze amfoterni svojstva. Aluminij atomska težina dvadeset i šest grama po molu.

Fizičke karakteristike aluminija

Pod normalnim uvjetima to je solidan. aluminij formula je vrlo jednostavna. Sastoji se od atoma (ne ujedine u molekulu), koji su u skladu sa pomoć kristalne rešetke u čvrstom tvari. boji aluminija - srebrno-bijelo. Osim toga, ima metalik sjaj, kao i bilo koje druge tvari ove grupe. Boja metala koji se koriste u industriji, mogu biti različiti zbog prisutnosti nečistoća u leguri. To je prilično lagan metal. Njegova gustoća je jednaka 2,7 g / cm3, i.e. je otprilike tri puta lakši od željeza. U ovom on može dati način, osim što su magnezij, što je čak lakše metal u pitanju. Tvrdoće aluminija je dosta nizak. U njemu, on daje najviše metala. aluminij tvrdoća samo dva na Mohsovoj skali. Stoga, za svoju dobit na temelju metalnih legura dodao je teže.

aluminij topljenje javlja na temperaturi od samo 660 stepeni Celzijusa. I počinje da provri kada zagrijati na temperaturu od 2452 stupnjeva Celzijusa. Ovo je vrlo nodularnog i topljiv metal. U ovom fizička karakteristika aluminija krajevima. Ipak, treba napomenuti da su aktivni metal ima najbolje nakon bakra i srebra provodljivost.

Prevalencija u prirodi

Aluminij specifikacije koje smo upravo u obzir, sasvim uobičajena u okruženju. To se vidi u sastavu mnogih minerala. Aluminij element - četvrti među najčešćim u prirodi. Njegov težina frakcije u Zemljinoj kori je gotovo devet posto. Glavni minerali su prisutni u sastav svojih atoma je boksita, glinice, kriolit. Prva - formacija stijena, koji se sastoji od oksida gvožđa, silikona i metal u pitanju, također u strukturi molekula vode sadašnjosti. Ona ima non-uniformu bojanje: siva fragmenata, crvenkasto-smeđe ili druge boje, što ovisi o prisutnosti raznih nečistoća. Sa trideset na šezdeset posto pasmine - aluminij, čija fotografija možete pogledati gore. To je također vrlo čest u prirodi mineral je glinice.

Ovaj glinice. Njegova hemijska formula - Al2O3. On može imati crvene, žute, plave ili smeđe. Njegova tvrdoća na Mohsovoj skali je devet jedinica. Sorti korunda su izuzetni safira i rubina, leicosapphires i padparadzha (žuta safir).

Kriolit - mineral koji imaju složenije kemijske formule. Sastoji se od fluorida od aluminija i natrij - AlF3 • 3NaF. Izgleda kao bezbojna ili sivog kamena, ima nisku tvrdoću - sva tri na Mohsovoj skali. U današnjem svijetu je sintetiziran umjetno u laboratoriju. Koristi se u metalurgiji.

Također aluminija mogu se naći u prirodi kao dio gline, koje su glavne komponente silicija i oksida metala povezanih sa molekula vode. Osim toga, hemijski element može se uočiti u sastavu nefelin, od kojih je kemijskih formula glasi: KNa3 [AlSiO4] 4.

prijem

aluminij obzir karakteristikama nudi metode njegovu sintezu. Postoji nekoliko načina. Proizvodnja aluminijuma prva metoda se odvija u tri faze. Posljednje od njih je postupak elektrolize na katodi i ugljen anoda. Za obavljanje takav proces zahtijeva aluminij oksid, i dodataka kao što su kriolit (konfiguracija - Na3AlF6) i kalcijum fluorid (CaF2). Kako bi se doći do razgradnje rastvorenih glinice, potrebno je sa rastopljenom kriolit i kalcijum fluorid zagrijati na temperaturu najmanje devetstotinapedeset stepeni, a zatim prošao kroz struju od ovih supstanci u osamdeset hiljada ampera i napona pet osam volti. Na taj način, jer je proces za slegne aluminija katode, i molekula kisika će se prikupljati na anodi, što se oksidira anode i pretvoriti ga u ugljen-dioksid. Pre obavljanja ovog postupka boksita, koji u obliku glinice se vadi, prethodno očistiti od nečistoća, i prolazi proces dehidracije.

Aluminij proizvodnoj metodi gore opisani je vrlo česta u metalurgiji. Tu je i metoda, izmislio je 1827. F. Wohler. Leži u činjenici da aluminij može izdvojiti od kemijske reakcije između svoje klorida i kalij. Za obavljanje takav proces se može kreirati samo u obliku posebnih uslova vrlo visoke temperature i vakuum. Tako je jedna molu klorida i jednaki volumen kalija može se pripremiti jedan krtica glinice i tri mola kalijevog klorida kao nusprodukt. Ova reakcija se može izraziti kao ova jednadžba: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Ova metoda nije stekla puno popularnost u industriji.

aluminija karakteristike u smislu kemije

Kao što je već gore spomenuto, to je jednostavan supstanca, koja se sastoji od atoma koji nisu organizovani u molekulu. Slične strukture formirane su gotovo sve metale. Aluminij ima relativno visok reaktivnost i jak smanjenje svojstva. Hemijska karakterizacija aluminija će početi s opisom svoje reakcije s druge jednostavne tvari, kao što će biti opisano dalje interakciju sa složenim neorganska jedinjenja.

Aluminij i jednostavne supstance

To uključuje prvenstveno kisika - najčešći spoj na planeti. Iz njegove dvadeset i jedan posto Zemljine atmosfere je sastavljena. Reakcija supstance sa bilo kojim drugim poznatim kao oksidacije, ili spaljivanje. To se obično javlja na visokim temperaturama. Ali u slučaju aluminija može oksidacije u normalnim radnim uvjetima - tzv formira oksidni film. Ako je aktivna metalna slomiti, ona će izgorjeti, čime se oslobađa velike količine energije u vidu toplote. Za obavljanje reakcije između aluminija i kisika potrebna te komponente u molarnom omjeru 4: 3, pri čemu dva dijela dobiti oksida.

Ova hemijska reakcija izražava se sljedeće jednadžbe: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Također aluminija može reagirati sa halogena koji uključuju fluor, jod, brom i klor. Imena ovih procesa dolazi iz odgovarajućeg halogena: fluorisanje, iodination, bromiranje i kloriranje. Ovo je tipičan spojnice reakcije.

Na primjer, reagujući smo aluminijuma sa hlorom. Ovakav proces se može javiti samo u hladnom.

Tako je, uzimajući u dva mola aluminijuma i tri mola klora, da daju dva mola metalne hlorida. Jednadžbu ova reakcija je kako slijedi: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Na isti način je moguće dobiti aluminija fluorida, bromid i jodid to.

Na sive tvari u pitanju reaguje samo kada grije. Za obavljanje interakciju između dva jedinjenja neophodna da ih uzme u molarne proporcije dvije do tri, a jedan dio sulfid formirana od aluminija. Reakcija jednadžba glasi: 2AL + 3S = Al2S3.

Osim toga, na visokim temperaturama i aluminija reaguje sa karbon da formiraju karbida i azot da formira nitrida. Može se navesti sljedeće kemijske reakcije jednadžba: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2AL + N2 = 2AlN.

Interakcija sa složenim supstancama

To uključuje vodu, soli, kiseline, baze, oksidi. Sa svim hemijskih jedinjenja aluminijuma reaguje drugačije. Pogledajmo detaljno svakom slučaju.

Reakcija s vodom

Sa najčešćim supstanca na zemlji aluminija kompleks u interakciji sa grijanjem. Ovo se dešava samo kada je preliminarni uklanjanje oksida filma. se formira interakcije amfoterni hidroksida, a vodonik se oslobađa u zrak. Uzimajući dva dijela od aluminijuma i šest dijelova vode, dobivamo hidroksid i vodik u molarni omjer od dvije do tri godine. Ova reakcija jednadžba je napisana kako slijedi: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Interakcija sa kiselinama, bazama i oksida

Kao i drugi aktivni metali, aluminij je u mogućnosti da se uključe u izmjenu reakcije. Tako se može raseli vodik iz kiseline ili pasivni metal kacija od soli. Kao rezultat tih interakcija formirana je aluminijeva sol, i vodonik se oslobađa (u slučaju kiselina) ili ubrzao metalne mreže (onaj koji je manje aktivan nego u razmatranje). U drugom slučaju, i manifestuje smanjenjem svojstva kao što je gore spomenuto. Jedan od primjera je interakcija aluminijuma sa solnom kiselinom, pri čemu se formira i pušten u zrak, vodik i aluminij klorida. Ova vrsta reakcije je izraženo u sledećoj jednačini: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Primjer interakcije aluminij soli može biti njen reakcije sa bakar sulfat. Uzimajući ove dvije komponente, na kraju smo se sa aluminijum sulfat i čistog bakra koji spadaju u obliku taloga. Sa takvim kiselina sumporna i dušična kiselina, aluminij reagira jedinstveno. Na primjer, dodajući razblaženom rastvoru aluminijuma nitrata kiseline u molarnom omjeru osam dijelova trideset i osam dijelova se formira metala nitrata, tri dijela azot oksida i petnaest - voda. Jednadžbu reakcije je snimljena na taj način: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Ovaj proces se dešava samo u prisustvu topline.

Ako je mješoviti rješenje aluminijum sulfata i slaba kiselina u molarne proporcije dvije do tri, onda ćemo dobiti sulfata metala i vodika u omjeru od jedne do tri godine. To će se dogoditi običnim izmjenu reakcija, kao što je to slučaj s drugim kiselinama. Za jasnoću, predstavljamo jednadžbe: 2AL + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. Međutim, s koncentrovani rastvor iste kiseline teže. Evo, baš kao iu slučaju sa nitrat, nus-proizvod je formirana, ali ne u obliku oksida i u obliku sumpora i vode. Ako uzmemo dva nam je potrebna komponenta u molarnom omjeru dva na četiri, rezultat će biti jedan od soli metala, i sumpora, kao i četiri - voda. Ova kemijska reakcija može se izražava sljedećom jednadžbom: 2AL + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O. Osim toga, aluminij može reagirati s baze. Za obavljanje tih kemijskih interakcija mora uzeti dva mola metala, ista količina natrijum hidroksida ili kalijev hidroksid kao i šest mola vode. Ovo proizvodi supstance kao što su natrij ili kalij tetragidroksoalyuminat i hidrogen, koji se oslobađa kao gas sa oštrog mirisa u molarne proporcije od dvije do tri godine. Ova kemijska reakcija može se predstaviti sljedeće jednadžbe: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

I zadnja stvar uzeti u obzir je obrazac interakcije s nekim glinica. Najčešći i koristi se u slučaju - reakcija Beketov. To, kao i mnogi drugi iz gore navedenog, potrebno je samo mjesto na visokim temperaturama. Prema tome, za njegovo provođenje moraju uzeti dva mola po molu aluminija i Ferrum oksida. Interakcija ovih dviju supstanci dobiti glinice i besplatan željeza u iznosu od jedan i dva mola respektivno.

Upotreba metala u industriji

Imajte na umu da je upotreba aluminija - vrlo česta pojava. Prije svega, potrebno je avio industrije. Uz legure magnezija, tu se koristi, a na osnovu metalnih legura. Može se reći da je prosječna avion je 50% legura aluminija i njegovih pogona - za 25%. Također, upotreba aluminijuma vrši se tokom proizvodnje žica i kablova zbog odlične električne provodljivosti. Osim toga, metala i njegovih legura su naširoko koristi u automobilskoj industriji. Ovi materijali se sastoje od polutki automobila, autobusa, trolejbusa, tramvaja neke, kao i konvencionalnih automobila i električnih vlakova. Također, njegova upotreba u manjim aplikacijama razmjera, na primjer za proizvodnju ambalaže za hranu i druge proizvode, pribor za jelo. Kako bi se proizveo srebrna boja metalnog praha je potrebno. Boju je potrebno u cilju zaštite željeza od korozije. Može se reći da je aluminij - drugi najčešći upotrebu u industrijskim metalima nakon Ferrum. Svojim vezama i često se koristi u kemijskoj industriji. To se objašnjava posebne hemijske karakteristike aluminija, uključujući i smanjenje svojstva i amfoterni jedinjenja. Hidroksid smatra hemijski elementi potrebni za pročišćavanje vode. Osim toga, koristi se u medicini u procesu proizvodnje vakcine. To se može naći u sastavu pojedinih vrsta plastike i drugih materijala.

Ulogu u prirodi

Kao što je gore opisano, aluminijuma u velikim količinama u zemljinoj kori. To je posebno važno za žive organizme. Aluminijum je uključen u regulaciji procesa rasta, čini vezivnog tkiva, kao što su kosti, ligamenata, i drugi. Sa ovim mikronutrijenata procese regeneraciju tkiva napravio brže. Njegova pad karakteriše sledeće simptome: od umanjenja vrijednosti u rastu i razvoju djece, u odraslih - kroničnog umora, smanjuje performanse, poremećaj motoričke koordinacije, smanjenu stopu regeneraciju tkiva, slabljenje mišića, posebno u ekstremitetima. Ovaj fenomen se može dogoditi ako jedete premalo hrane sa sadržajem ovog mikroelemenata.

Međutim, češći problem je višak aluminija u organizmu. Često se poštuju ove simptome: anksioznost, depresija, poremećaj spavanja, gubitak pamćenja, stres, omekšavanje mišićno-koštanog sistema, što može dovesti do čestih preloma i uganuća. Produžena višak aluminija u organizmu često su problemi u gotovo svaki sistem organa.

Takva pojava može izazvati niz razloga. To je prije svega aluminija posuđa. Naučnici su dugo dokazano da je jela napravljena od metala u pitanju, nije pogodna za pripremu hrane u njoj, kao na visokoj temperaturi od aluminija ulazi u hranu, a kao rezultat toga jesti puno više od ovog mikroelemenata nego što su potrebe tijela.

Drugi razlog - redovno nanošenje kozmetike na sadržaj metala ili njihove soli. Pre upotrebe bilo kojeg proizvoda treba pažljivo pročitati sastav. Nisu izuzetak, i kozmetike.

Treći razlog - je primjena lijekova koji sadrže puno aluminija, za dugo vremena. Kao i zloupotreba vitamina i dodataka prehrani, koji uključuju mikroćelija.

Sada pogledajmo što proizvodi sadrže aluminijum da prilagodite ishranu i pravilno organizirati meni. To se prvenstveno mrkva, topljeni sir, pšenica, felga, krompir. Preporučuje se voće breskve i avokado. Osim toga, aluminij-bogati kupus, riža, mnoge biljke. Također, metalnog kationa mogu biti prisutni u vodi za piće. Da biste izbjegli visoke ili niske sadržaj aluminija u organizmu (iako, baš kao i bilo koji drugi elementi u tragovima), potrebno je da pažljivo prate svoje dijete i pokušati da ga kao uravnotežen moguće.