- •Оглавление
- •Алюминий
- •Распространённость
- •Природные соединения алюминия
- •2 Электролиз расплавленных сред
- •2.1.1 Общие сведения
- •2.1.2 Растворимость металлов в их расплавленных солях
- •2.2 Производство алюминия
- •2.2.1 Свойства алюминия и области его применения
- •Химические свойства
- •Области применения
- •2.2.2 История развития алюминиевой промышленности
- •2.2.3 Сырье для производства алюминия Исходное сырье
- •2.2.4 Переплавка и рафинирование алюминия
Оглавление
1 Алюминий
1.1 Физические свойства
1.2 Нахождение на природе
2 Электролиз расплавленных сред
2.1 Теоретические основы электролиза расплавленных сред
2.1.1 Общие сведения
2.1.2 Растворимость металлов в их расплавленных солях
2.2 Производство алюминия
2.2.1 Свойства алюминия и области его применения
2.2.2 История развития алюминиевой промышленности
2.2.3 Сырье для производства алюминия
2.2.4 Переплавка и рафинирование алюминия
Алюминий
Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (поустаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, сатомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий (CAS-номер: 7429-90-5) — лёгкий, парамагнитный металл серебристо - белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.
1.1Физические свойства
Металл серебристо-белого цвета, лёгкий
плотность — 2,7 г/см³
температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C
удельная теплота плавления— 390 кДж/кг
температура кипения — 2500 °C
удельная теплота испарения— 10,53 МДж/кг
временное сопротивление литого алюминия — 10-12 кг/мм², деформируемого — 18-25 кг/мм², сплавов — 38-42 кг/мм²
Твёрдостьпо Бринеллю— 24…32 кгс/мм²
высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу
Модуль Юнга— 70 ГПа
Алюминий обладает высокой электропроводностью(37·106 См/м) и теплопроводностью(203,5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводностимеди, обладает высокой светоотражательной способностью.
Слабый парамагнетик.
Температурный коэффициент линейного расширения 24,58·10−6 К−1 (20…200 °C).
Удельное сопротивление 0,0262..0,0295 Ом·мм²/м
Температурный коэффициент электрического сопротивления 4,3·10−3K−1. Алюминий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 1,2 Кельвина.
Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медьюимагнием(дюралюминий) икремнием(силумин).
1.2 Нахождение на природе
Распространённость
По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре по данным различных исследователей оценивается от 7,45 до 8,14 %
Природные соединения алюминия
В природе алюминий, в связи с высокой химической активностью, встречается почти исключительно в виде соединений. Некоторые из природных минералов алюминия:
Бокситы — Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)
Нефелины — KNa3[AlSiO4]4
Алуниты — (Na,K)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3
Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
Корунд (сапфир, рубин, наждак) — Al2O3
Полевые шпаты — (K,Na)2O·Al2O3·6SiO2, Ca[Al2Si2O8]
Каолинит — Al2O3·2SiO2 · 2H2O
Берилл (изумруд, аквамарин) — 3ВеО · Al2О3 · 6SiO2
Хризоберилл (александрит) — BeAl2O4.
Тем не менее, в некоторых специфических восстановительных условиях (жерла вулканов) найдены ничтожные количества самородного металлического алюминия