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铝的特征。 铝:一般特性

物理,化学和生物学:每个化学元素可以从景观的3个科学的角度来考虑。 在这篇文章中,我们将尝试尽可能地表征铝。 该元件中,这是第三组和所述第三时段中,根据周期表。 铝 - 金属,其具有的平均反应性。 此外,也可以观察到的连接两性性质。 铝原子量的每摩尔26克。

物理特性铝

在正常情况下是固体。 铝式是很简单的。 它由原子(在分子中不凝聚),其与在固体物质的晶格的帮助对准。 铝色 - 银白色。 此外,它具有金属光泽,以及该组的任何其它物质。 在工业中使用的金属的颜色,可以是不同的由于杂质在合金中的存在。 这是一个相当轻金属。 其密度等于2.7克/立方厘米,即,它是约比铁轻三倍。 在此,他可以让位除了镁,这是更容易有问题的金属。 铝的硬度相当低。 在书中,他对大部分金属。 在莫氏硬度标度的仅两个铝的硬度。 因此,对于其的金属合金的基础上,增益加硬。

铝熔化发生在仅660摄氏度的温度。 它开始时加热到摄氏2452度的温度下沸腾。 这是一个非常易延展和可熔金属。 在这种物理特性铝的端部。 然而,应该指出的是,活性金属具有后铜和银导电性最好的。

在自然界中患病率

我们刚才审议,在环境中很常见的铝合金规范。 它可以在多种矿物质的组成可以看出。 铝元素 - 中最常见的第四大自然。 他的 重量分数 在地壳几乎是百分之九。 主要矿物存在于它的原子的组合物是铝土矿,氧化铝,冰晶石。 第一 - 岩层,其由铁的氧化物,硅和有关的金属的,同样在本水分子的结构。 它有一个非均匀的着色:灰色片段,红褐色或其他颜色,这取决于各种杂质的存在。 从三到品种的百分之六十 - 铝,其照片的上图可以看出。 这也是很常见的自然矿物是氧化铝。

该氧化铝。 其化学式 - 氧化铝。 他可能有红色,黄色,蓝色或棕色。 其莫氏硬度规模为九个单位。 刚玉的品种有显着的蓝宝石和红宝石,leicosapphires和padparadzha(黄色蓝宝石)。

冰晶石 - 具有更复杂的化学式的矿物。 它由铝和钠的氟化物 - 氟化铝•3NaF。 它看起来像无色或格雷·斯通,具有低硬度 - 所有这三个莫氏规模。 在今天的世界里,在实验室中人工合成。 它适用于冶金。

也铝可在自然界中找到作为粘土的一部分,这是硅的主要成分和与水分子相关联的金属的氧化物。 此外,该化学元素可以在霞石的组合物中观察到,化学式为其中如下:KNa3 [AlSiO4] 4。

招待会

铝考虑特征提供了它的合成方法。 有几种方法。 由第一法生产铝发生在三个阶段。 最后这些是在阴极和碳阳极电解的过程。 为了进行这样的过程需要三氧化二铝,和助剂如冰晶石(式 - Na3AlF6)和氟化钙(CaF2)。 为了发生溶解的氧化铝的分解,有必要与熔融冰晶石和氟化钙加热到温度至少950℃,然后通过这些物质的电流在80000安培传递和电压的五元8伏。 因此,由于用于结算铝阴极,和氧分子的过程中会在阳极处,而这又被氧化的阳极,并将其转换成二氧化碳被收集。 执行此过程铝土矿,其在氧化铝的形式被提取之前,预清洁-的杂质,并通过脱水的过程。

上述铝的制造方法是在冶金很常见的。 还有一种方法,通过F·沃勒于1827年发明的。 它位于一个事实,即铝可以通过其氯离子和钾之间的化学反应来提取。 为了进行这样的处理只能在非常高的温度和真空条件下特殊的形式来创建。 因此,氯化物一摩尔和钾等体积可以制备氧化铝的一摩尔和三个摩尔的氯化钾作为副产物。 该反应可以被表示为如下等式:AІSІ3+ + 3K =AІ3KSІ。 该方法尚未在行业内赢得了不少人气。

在化学方面铝特征

如上面已经提到的,它是一个简单的物质,它是由未在分子组织的原子。 类似的结构形成,几乎所有金属。 铝具有较高的反应活性和强还原性。 铝的化学特性将与其与其它单质反应的描述开始,如将要描述具有复杂的无机化合物的进一步交互。

铝和简单物质

这些包括一个主要为氧气 - 地球上最常见的化合物。 从地球的大气层他21%的组成。 该物质的反应与任何其他已知的氧化或燃烧。 它通常发生在高温下。 但在铝的情况下可以在氧化正常操作条件 - 这样形成的氧化膜。 如果活性金属被压碎,它会燃烧,从而释放大量的能量作为热量。 为了进行铝和氧之间的反应需要以4:1的摩尔比这些成分:3,由此,两个部分得到氧化物。

这种化学反应由下面的公式表示:4AІ+ 3O2 =2AІO3。 也铝可被卤素,包括氟,碘,溴和氯发生反应。 这些进程的名称来源于相应的卤素:氟化,碘化,溴化和氯化。 这是典型的偶联反应。

例如,我们反应与氯铝。 这种工艺只能发生在寒冷。

因此,服用的铝两摩尔和氯的三摩尔,得到的金属氯化物两倍摩尔。 此反应的方程式如下:+2AІ3SІ=2AІSІ3。 以相同的方式,有可能得到氟化铝,溴化物和碘化物它。

灰色问题的物质加热时只反应。 为必要采取它们在两摩尔比例至三个两种化合物,和由铝形成的硫化物的一部分之间进行的交互。 反应方程式如下:2AL + 3S = Al2S3。

此外,在高温下,铝与碳形成碳化物,和氮反应形成氮化物。 可以列举下述化学反应方程式:4AІ+ 3C =AІ4S3; 2AL + N2 = 2AlN。

复杂物质的相互作用

这些包括水,盐,酸,碱,氧化物。 与所有的铝的化学化合物的反应不同。 让我们详细每种情况下的样子。

与水反应

与地球上的铝络合物的最常见的物质加热相互作用。 发生这种情况只有当预先去除氧化膜的。 形成两性氢氧化物的相互作用,和氢被释放到空气中。 以铝的两个部分和六个部分的水,获得氢氧化和氢在两至三的摩尔比。 该反应方程可写为如下:2AІ+ 6H2O =2AІ(OH)3 + 3H 2。

与酸,碱和氧化物互动

像其它活性金属,铝能够啮合在取代反应中。 因此,它可以从酸或盐的被动金属阳离子或其置换氢。 由于这些相互作用铝盐形成,和氢被释放(在酸的情况下)或沉淀金属网(一个比所考虑的活性较低)的结果。 在第二种情况下,和明显降低性能,如上所述。 一个例子是铝与交互 盐酸, 其中,所述氯化铝形成并释放到空气中,氢。 这种反应的被表示在下面的等式:+2AІ6NSІ=2AІSІ3+ 3H2。

铝盐的交互的示例可以是与反应 硫酸铜。 以这两种成分,我们最终得到 硫酸铝 和纯铜落入在沉淀物的形式。 与这样的酸如硫酸和硝酸,铝唯一地反应。 水 - 例如,由38份加入硝酸铝酸中的八个部分的摩尔比的稀溶液在金属硝酸盐,三个部分一氧化氮和15的形成。 反应方程式这样记录:8AL + 30HNO3 = 8AL(NO3)3 + 3N2O + 15H2O。 这个过程仅发生在热的存在。

如果硫酸铝和在两到三摩尔比例弱酸的混合溶液中,那么我们得到金属和氢的硫酸在一至三个的比率。 这是会发生的普通取代反应,如与其它氨基酸的情况。 为了清楚起见,我们提出以下等式:2AL + 3H 2 SO 4 =下Al2(SO4)3 + 3H 2。 然而,具有相同的酸更困难的浓溶液。 在此,就如同在用硝酸的情况下,副产物形成,但并不以氧化物形式和在硫和水的形式。 如果我们把两个我们需要成分的两到四个的摩尔比,其结果将是金属的盐中的一个,和硫,以及4 - 水。 这种化学反应可以通过下面的等式来表示:2AL + 4H2SO4 =下Al2(SO4)3 + S + 4H2O。 此外,铝可以与碱发生反应。 为了执行这样的化学相互作用必须采取两个金属摩尔,相同量的 氢氧化钠 或氢氧化钾以及水6倍摩尔。 这产生的物质,如钠或钾tetragidroksoalyuminat和氢,其被释放的气体与二摩尔比例的三个刺鼻的气味。 这种化学反应可以通过下面的等式表示:2AІ+ 2KOH + 6H2O = 2K [AІ(OH)4] + 3H2。

而且要考虑的最后一件事是互动的一些氧化铝的格局。 最常见和在情况下,使用 - 反应别克托夫。 这和许多人一样,从上述可知,只有发生在高温下。 因此,对于其实现必须采取每铝和铁氧化物摩尔具有2倍摩尔。 这两种物质之间的相互作用分别得到的氧化铝和游离铁在一个和两摩尔的量。

在同行业中使用的金属

请注意,使用的铝 - 一个非常普遍的现象。 首先,它需要的航空业。 随着镁合金中,使用和金属合金的基础上。 可以说,平均面是铝及其驱动50%的合金 - 25%。 同样,使用的铝,因为它的优异的导电性的电线和电缆的制造过程中进行的。 此外,金属及其合金被广泛应用于汽车行业。 这些材料包括汽车,公共汽车,无轨电车,有轨电车一些,以及传统汽车和电动火车的尸体。 此外,其在规模较小的应用,例如用于生产食品包装等产品,餐具。 为了产生金属粉末的银油墨是必需的。 该涂料是必要的,以保护铁不受腐蚀。 它可以说是铝 - 在工业金属第二最常见的使用后的Ferrum。 他的连接,他经常在化学工业中使用。 这是由铝的特定化学特性,包括其还原性和两性化合物进行说明。 氢氧化需要考虑用于水净化的化学元素。 此外,它在医学上用于疫苗生产的过程。 它也可以在某些类型的塑料和其它材料的组合物中找到。

在自然界中的作用

正如上面已经描述的,在大批量的铝在地壳。 它是活的生物体尤其重要。 铝是参与生长过程的调控,形成结缔组织,如骨,韧带,以及其他。 有了这个微量营养素的过程变得更快人体组织的再生。 其衰落的特点是以下症状:损害儿童的发展和成长,成人 - 慢性疲劳,性能降低,动作协调障碍,降低组织再生,肌肉弱化的速度,尤其是在四肢。 如果你吃的食品过少与此微量元素的含量可能会出现这种现象。

然而,更常见的问题是在体内过量的铝。 它往往是观察这些症状:焦虑,抑郁,睡眠障碍,记忆力减退,精神紧张,肌肉骨骼系统的软化,从而导致频繁骨折和扭伤。 长期过量的铝在体内往往在几乎每个器官系统的问题。

这种现象会导致多种原因。 这主要是 铝炊具。 长期以来,科学家们证明,作出有关金属的餐具,不适合在它烹饪的食物,如在高温下的铝进入了食物,结果你吃了很多超过身体需要这种微量元素。

第二个原因 - 化妆品的常规应用程序到金属或其盐的含量。 在使用任何产品前,应仔细阅读其组成。 也不例外,和化妆品。

第三个原因 - 药品,其中含有大量的铝,时间长管理。 除了维生素和膳食补充剂,其中包括微误操作。

现在,让我们来看看什么样的产品含有铝,以调整你的饮食和正常组织的菜单。 这主要是胡萝卜,加工奶酪,小麦,明矾,土豆。 水果桃子,鳄梨建议。 此外,富铝白菜,大米,许多草药。 另外,金属阳离子可以存在于饮用水。 为了避免在人体内高或低铝含量(不过,就像任何其他微量元素),你需要小心控制自己的饮食,并努力使之尽可能的平衡。

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