อลูมิเนียมเป็นสารเทียม อลูมิเนียมคือ

อะลูมิเนียม,องค์ประกอบทางเคมีกลุ่ม III ระบบเป็นระยะ, เลขอะตอม 13, มวลอะตอมสัมพัทธ์ 26.98. ในธรรมชาติมีนิวไคลด์เสถียรเพียงตัวเดียว 27 อัล มีการประดิษฐ์ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของอลูมิเนียมจำนวนหนึ่งซึ่งมีอายุยาวนานที่สุด - 26 Al มีครึ่งชีวิต 720 พันปี

อลูมิเนียมในธรรมชาติ

มีอลูมิเนียมจำนวนมากในเปลือกโลก: 8.6% โดยน้ำหนัก เป็นอันดับหนึ่งในบรรดาโลหะทั้งหมด และอันดับสามในบรรดาองค์ประกอบอื่นๆ (รองจากออกซิเจนและซิลิกอน) มีอะลูมิเนียมเป็นสองเท่าของเหล็กและมากกว่าทองแดง สังกะสี โครเมียม ดีบุก และตะกั่ว 350 เท่า! ตามที่เขาเขียนเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้วในหนังสือเรียนคลาสสิกของเขา พื้นฐานของเคมี D.I. Mendeleev จากโลหะทั้งหมด “อะลูมิเนียมเป็นวัสดุที่พบได้บ่อยที่สุดในธรรมชาติ พอเพียงที่จะชี้ให้เห็นว่ามันเป็นส่วนหนึ่งของดินเหนียว เพื่อให้การกระจายตัวของอะลูมิเนียมทั่วไปในเปลือกโลกมีความชัดเจน อลูมิเนียมหรือโลหะของสารส้ม (alumen) จึงเรียกว่าดินเหนียวซึ่งพบได้ในดินเหนียว

แร่อะลูมิเนียมที่สำคัญที่สุดคือบอกไซต์ ซึ่งเป็นส่วนผสมของออกไซด์พื้นฐาน AlO(OH) และไฮดรอกไซด์ Al(OH) 3 แหล่งแร่อะลูมิเนียมที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในออสเตรเลีย บราซิล กินีและจาเมกา การผลิตภาคอุตสาหกรรมยังดำเนินการในประเทศอื่น ๆ Alunite (หินสารส้ม) (Na, K) 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 4Al (OH) 3, nepheline (Na, K) 2 O Al 2 O 3 2SiO 2 ก็อุดมไปด้วยอลูมิเนียมเช่นกัน โดยรวมแล้วรู้จักแร่ธาตุมากกว่า 250 ชนิดซึ่งรวมถึงอลูมิเนียม ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิโนซิลิเกตซึ่งเปลือกโลกส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้น เมื่อมีการผุกร่อนจะเกิดดินเหนียวซึ่งเป็นพื้นฐานของแร่ kaolinite Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O สิ่งเจือปนของเหล็กมักจะทำให้ดินเหนียวสีน้ำตาล แต่ก็มีดินขาว - ดินขาวซึ่งใช้ทำเครื่องลายคราม และผลิตภัณฑ์ไฟ

บางครั้งพบคอรันดัมแร่ที่แข็งเป็นพิเศษ (รองจากเพชรเท่านั้น) - ผลึกออกไซด์ของ Al 2 O 3 ซึ่งมักถูกแต่งแต้มด้วยสิ่งสกปรกในสีที่ต่างกัน ความหลากหลายของสีน้ำเงิน (ส่วนผสมของไทเทเนียมและเหล็ก) เรียกว่าไพลิน ส่วนสีแดง (ส่วนผสมของโครเมียม) เรียกว่าทับทิม สิ่งเจือปนต่าง ๆ สามารถแต่งสีคอรันดัมอันสูงส่งที่เรียกว่าสีเขียว สีเหลือง สีส้ม สีม่วง และสีและเฉดสีอื่นๆ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ เชื่อกันว่าอลูมิเนียมในฐานะที่เป็นโลหะที่มีฤทธิ์มาก ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติในสภาวะอิสระ อย่างไรก็ตาม ในปี 1978 อะลูมิเนียมพื้นเมืองถูกค้นพบในโขดหินของแพลตฟอร์มไซบีเรีย - ในรูปแบบของหนวดเครายาวเพียง 0.5 มม. (มีความหนาของเกลียวหลายไมโครเมตร) นอกจากนี้ยังพบอะลูมิเนียมพื้นเมืองในดินบนดวงจันทร์ที่ส่งมายังโลกจากภูมิภาคของทะเลวิกฤตและความอุดมสมบูรณ์ สันนิษฐานว่าอลูมิเนียมโลหะสามารถเกิดขึ้นได้จากการควบแน่นจากแก๊ส เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่ออะลูมิเนียมเฮไลด์ - คลอไรด์ โบรไมด์ ฟลูออไรด์ - ถูกให้ความร้อน พวกมันสามารถระเหยได้ง่ายไม่มากก็น้อย (เช่น AlCl 3 ระเหยแล้วที่อุณหภูมิ 180 ° C) ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างมากอะลูมิเนียมเฮไลด์จะสลายตัวและผ่านเข้าสู่สถานะที่มีความจุของโลหะต่ำกว่าเช่น AlCl เมื่อสารประกอบดังกล่าวควบแน่นด้วยอุณหภูมิที่ลดลงและไม่มีออกซิเจน จะเกิดปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วนในเฟสของแข็ง: อะตอมอะลูมิเนียมบางส่วนจะถูกออกซิไดซ์และเข้าสู่สถานะไตรวาเลนต์ตามปกติ และบางส่วนก็ลดลง อะลูมิเนียมโมโนวาเลนต์สามารถลดได้เฉพาะกับโลหะเท่านั้น: 3AlCl ® 2Al + AlCl 3 สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยรูปทรงเส้นใยของผลึกอะลูมิเนียมพื้นเมือง โดยปกติ ผลึกของโครงสร้างนี้จะเกิดขึ้นเนื่องจาก เติบโตอย่างรวดเร็วจากเฟสของแก๊ส อาจเป็นไปได้ว่านักเก็ตอลูมิเนียมด้วยกล้องจุลทรรศน์ในดินบนดวงจันทร์ก็ก่อตัวในลักษณะเดียวกัน

ชื่อ อลูมิเนียม มาจากภาษาละติน alumen (สกุล case aluminis) ที่เรียกว่าสารส้มโพแทสเซียม-อะลูมิเนียมซัลเฟต KAl (SO 4) 2 12H 2 O) ซึ่งใช้เป็นสีย้อมผ้าในการย้อมผ้า ชื่อละตินอาจย้อนกลับไปที่ "halme" ของกรีก - ดอง น้ำเค็ม. น่าแปลกที่ในอังกฤษอะลูมิเนียมเป็นอะลูมิเนียม และในสหรัฐอเมริกาเป็นอะลูมิเนียม

ในหนังสือวิชาเคมียอดนิยมหลายเล่ม มีตำนานเล่าว่านักประดิษฐ์บางคนซึ่งไม่มีชื่อที่บันทึกไว้ ได้นำมาให้จักรพรรดิ Tiberius ผู้ปกครองกรุงโรมในปี ค.ศ. 14-27 ชามทำด้วยโลหะคล้ายสีเงิน แต่ เบากว่า ของขวัญชิ้นนี้ทำให้เจ้านายต้องเสียชีวิต: Tiberius สั่งให้ประหารชีวิตเขาและทำลายโรงงาน เพราะเขากลัวว่าโลหะใหม่จะลดค่าเงินในคลังสมบัติของจักรพรรดิ

ตำนานนี้สร้างจากเรื่องราวโดยพลินีผู้เฒ่า นักเขียนและปราชญ์ชาวโรมัน ผู้แต่ง ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ- สารานุกรมความรู้วิทยาศาสตร์ธรรมชาติในสมัยโบราณ จากข้อมูลของ Pliny โลหะใหม่ได้มาจาก "ดินเหนียว" แต่ดินเหนียวมีอลูมิเนียม

นักเขียนสมัยใหม่มักจะจองเสมอว่าเรื่องราวทั้งหมดนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าเทพนิยายที่สวยงาม และไม่น่าแปลกใจเลย: อลูมิเนียมในหินจับกับออกซิเจนอย่างแน่นหนา และต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมากในการปลดปล่อย อย่างไรก็ตาม ใน ครั้งล่าสุดข้อมูลใหม่ได้ปรากฏบนความเป็นไปได้พื้นฐานของการได้รับอะลูมิเนียมโลหะในสมัยโบราณ ดังที่แสดงโดยการวิเคราะห์สเปกตรัม การตกแต่งบนหลุมฝังศพของผู้บัญชาการทหารจีน Zhou-Zhu ที่เสียชีวิตเมื่อต้นศตวรรษที่ 3 AD ทำจากโลหะผสมที่เป็นอะลูมิเนียม 85% คนโบราณสามารถรับอลูมิเนียมฟรีได้หรือไม่? วิธีการทั้งหมดที่ทราบ (อิเล็กโทรไลซิส การลดโซเดียมหรือโพแทสเซียมของโลหะ) จะถูกกำจัดโดยอัตโนมัติ อะลูมิเนียมพื้นเมืองสามารถพบได้ในสมัยโบราณ เช่น ก้อนทองคำ เงิน ทองแดง หรือไม่? นอกจากนี้ยังไม่รวม: อลูมิเนียมพื้นเมืองเป็นแร่ที่หายากที่สุดที่เกิดขึ้นในปริมาณเล็กน้อย ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญในสมัยโบราณจึงไม่สามารถค้นหาและรวบรวมนักเก็ตในปริมาณที่เหมาะสมได้

อย่างไรก็ตาม สามารถอธิบายเรื่องราวของพลินีได้อีก อลูมิเนียมสามารถกู้คืนได้จากแร่ไม่เพียงด้วยความช่วยเหลือของไฟฟ้าและโลหะอัลคาไลเท่านั้น มีสารรีดิวซ์ที่มีอยู่และใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่สมัยโบราณ - นี่คือถ่านหินด้วยความช่วยเหลือซึ่งออกไซด์ของโลหะหลายชนิดจะถูกลดขนาดให้เป็นโลหะอิสระเมื่อถูกความร้อน ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 นักเคมีชาวเยอรมันตัดสินใจทดสอบว่าอลูมิเนียมสามารถสร้างขึ้นในสมัยโบราณได้หรือไม่โดยการลดปริมาณถ่านหิน พวกเขาให้ความร้อนส่วนผสมของดินเหนียวกับผงถ่านหินและเกลือหรือโปแตชทั่วไป (โพแทสเซียมคาร์บอเนต) ในเบ้าหลอมดินเหนียวที่มีความร้อนสีแดง เกลือได้มาจาก น้ำทะเลและโปแตช - จากขี้เถ้าของพืชเพื่อใช้เฉพาะสารและวิธีการที่มีอยู่ในสมัยโบราณ เมื่อเวลาผ่านไป ตะกรันกับลูกอะลูมิเนียมก็ลอยอยู่บนผิวเบ้าหลอม! ผลผลิตของโลหะมีขนาดเล็ก แต่เป็นไปได้ด้วยวิธีนี้ที่นักโลหะวิทยาโบราณจะได้รับ "โลหะแห่งศตวรรษที่ 20"

คุณสมบัติของอลูมิเนียม

สีของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์คล้ายกับสีเงิน เป็นโลหะที่เบามาก มีความหนาแน่นเพียง 2.7 g/cm 3 เบากว่าอะลูมิเนียมเท่านั้นที่เป็นด่างและ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ(ยกเว้นแบเรียม) เบริลเลียมและแมกนีเซียม อลูมิเนียมยังละลายได้ง่าย - ที่ 600 ° C (ลวดอลูมิเนียมบางสามารถละลายบนเตาในครัวธรรมดา) แต่เดือดที่ 2452 ° C เท่านั้น ในแง่ของการนำไฟฟ้า อลูมิเนียมอยู่ในอันดับที่ 4 รองจากเงินเท่านั้น (เป็นอันดับแรก) ทองแดงและทองคำซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมากเนื่องจากอลูมิเนียมราคาถูก ค่าการนำความร้อนของโลหะเปลี่ยนแปลงในลำดับเดียวกัน การตรวจสอบค่าการนำความร้อนสูงของอลูมิเนียมทำได้ง่ายโดยการลดช้อนอลูมิเนียมลงใน ชาร้อน. และอีกหนึ่งคุณสมบัติที่โดดเด่นของโลหะนี้: พื้นผิวที่เรียบและเป็นมันเงาสะท้อนแสงได้อย่างสมบูรณ์แบบ: จาก 80 ถึง 93% ในบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ในภูมิภาคอัลตราไวโอเลต อะลูมิเนียมไม่เท่ากันในแง่นี้ และเฉพาะในพื้นที่สีแดงเท่านั้นที่ด้อยกว่าเงินเล็กน้อย (ในรังสีอัลตราไวโอเลต เงินมีการสะท้อนแสงต่ำมาก)

อะลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นโลหะที่ค่อนข้างอ่อน ซึ่งอ่อนกว่าทองแดงเกือบสามเท่า ดังนั้นแม้แต่แผ่นและแท่งอะลูมิเนียมที่ค่อนข้างหนาก็ดัดได้ง่าย แต่เมื่ออะลูมิเนียมก่อตัวเป็นโลหะผสม (มีจำนวนมาก) ความแข็งของอะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่า

อลูมิเนียม

อลูมิเนียม- องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ Mendeleev (เลขอะตอม 13 มวลอะตอม 26.98154) ในสารประกอบส่วนใหญ่ อะลูมิเนียมเป็นสารไตรวาเลนท์ แต่ที่อุณหภูมิสูงก็สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +1 ได้เช่นกัน สารประกอบของโลหะนี้ ที่สำคัญที่สุดคือ Al 2 O 3 ออกไซด์

อลูมิเนียม- โลหะสีเงิน-ขาว เบา (ความหนาแน่น 2.7 ก./ซม. 3) เหนียว ตัวนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี จุดหลอมเหลว 660 ° C ดึงเป็นเส้นลวดและรีดเป็นแผ่นบาง ๆ ได้ง่าย อลูมิเนียมมีฤทธิ์ทางเคมี (ในอากาศถูกปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกันออกไซด์ - อะลูมิเนียมออกไซด์) ปกป้องโลหะจากการเกิดออกซิเดชันต่อไปได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่ถ้าผงอะลูมิเนียมหรือฟอยล์อะลูมิเนียมถูกให้ความร้อนอย่างแรง โลหะจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟที่ทำให้ไม่เห็น กลายเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ อลูมิเนียมละลายได้แม้ในกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเจือจาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถูกความร้อน แต่ในกรดไนตริกเย็นที่เจือจางและเข้มข้นสูง อลูมิเนียมจะไม่ละลาย เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำของด่างกระทำกับอะลูมิเนียม ชั้นออกไซด์จะละลายและเกิดอะลูมิเนต - เกลือที่มีอะลูมิเนียมในองค์ประกอบของไอออนลบ:

อัล 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na

อลูมิเนียม ปราศจากฟิล์มป้องกัน ทำปฏิกิริยากับน้ำ แทนที่ไฮโดรเจนจากมัน:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จะทำปฏิกิริยากับด่างมากเกินไป ทำให้เกิดไฮดรอกโซอะลูมิเนต:

อัล (OH) 3 + NaOH \u003d นา

สมการการละลายของอะลูมิเนียมใน สารละลายน้ำด่างมีรูปแบบดังต่อไปนี้:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนอย่างแข็งขัน อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ Al(OH) 3 เป็นสารเจลาตินสีขาวโปร่งแสง

เปลือกโลกประกอบด้วยอะลูมิเนียม 8.8% เป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสามในธรรมชาติรองจากออกซิเจนและซิลิกอน และเป็นธาตุแรกในกลุ่มโลหะ เป็นส่วนหนึ่งของดินเหนียว เฟลด์สปาร์ ไมกา แร่ธาตุ Al หลายร้อยชนิดเป็นที่รู้จัก (อะลูมิโนซิลิเกต บอกไซต์ อะลูไนต์ และอื่นๆ) แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดของอะลูมิเนียม - บอกไซต์ประกอบด้วยอลูมินา - อะลูมิเนียมออกไซด์ 28-60% Al 2 O 3 .

ในรูปแบบบริสุทธิ์ นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก H. Oersted ได้อะลูมิเนียมมาเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 แม้ว่าจะเป็นโลหะที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติก็ตาม

การผลิตอะลูมิเนียมดำเนินการโดยอิเล็กโทรไลซิสของอลูมินา Al 2 O 3 ใน NaAlF 4 cryolite ที่หลอมละลายที่อุณหภูมิ 950 °C

อลูมิเนียมใช้ในการบิน การก่อสร้าง ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโลหะผสมอลูมิเนียมกับโลหะอื่น ๆ วิศวกรรมไฟฟ้า (แทนทองแดงในการผลิตสายเคเบิล ฯลฯ) อุตสาหกรรมอาหาร (ฟอยล์) โลหะ (สารเติมแต่งโลหะผสม) aluminothermy ฯลฯ

ความหนาแน่นของอะลูมิเนียม ความถ่วงจำเพาะ และลักษณะอื่นๆ

ความหนาแน่น - 2,7*10 3 กก./ม. 3 ;
แรงดึงดูดเฉพาะ - 2,7 จี/ ซม. 3;
ความร้อนจำเพาะที่ 20°C - 0.21 แคลอรี/องศา;
อุณหภูมิหลอมเหลว - 658.7°C;
ความจุความร้อนจำเพาะของการหลอมเหลว - 76.8 แคลอรี/องศา;
อุณหภูมิเดือด - 2000 องศาเซลเซียส ;
การเปลี่ยนแปลงปริมาตรสัมพัทธ์ระหว่างการหลอมเหลว (ΔV/V) - 6,6%;
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น(ที่อุณหภูมิประมาณ 20°C) : - 22.9 * 10 6 (1 / องศา);
ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของอะลูมิเนียม - 180 kcal / m * ชั่วโมง * ลูกเห็บ;

Moduli ของความยืดหยุ่นของอลูมิเนียมและอัตราส่วนของปัวซอง

การสะท้อนของแสงด้วยอลูมิเนียม

ตัวเลขในตารางแสดงเปอร์เซ็นต์ของแสงที่ตกกระทบในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวที่สะท้อนออกมา

อะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3

อะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3เรียกอีกอย่างว่าอลูมินา เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปแบบผลึก ก่อตัวเป็นแร่คอรันดัม คอรันดัมมีความแข็งสูงมาก ผลึกใสซึ่งมีสีแดงหรือน้ำเงินคือ อัญมณี- ทับทิมและไพลิน ปัจจุบัน ทับทิมได้มาจากการปลอมแปลงด้วยอลูมินาในเตาไฟฟ้า พวกเขาจะใช้สำหรับเครื่องประดับไม่มากเท่าเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิคเช่นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำ, หินในนาฬิกา ฯลฯ คริสตัลทับทิมที่มี Cr 2 O 3 ที่เจือปนเล็กน้อยใช้เป็นเครื่องกำเนิดควอนตัม - เลเซอร์ที่สร้างลำแสงรังสีเอกรงค์โดยตรง

คอรันดัมและเนื้อละเอียดที่มีสิ่งเจือปนจำนวนมาก - กากกะรุนถูกใช้เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การผลิตอะลูมิเนียม

วัตถุดิบหลักสำหรับ การผลิตอลูมิเนียมเป็นแร่บอกไซต์ที่มีอลูมินา 32-60% Al 2 O 3 แร่อะลูมิเนียมที่สำคัญที่สุด ได้แก่ อะลูไนต์และเนฟีลีน รัสเซียมีแร่อะลูมิเนียมสำรองจำนวนมาก นอกจากแร่บอกไซต์แล้วเงินฝากจำนวนมากซึ่งตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราลและบัชคีเรีย nepheline ที่ขุดบนคาบสมุทร Kola ยังเป็นแหล่งอลูมิเนียมที่อุดมสมบูรณ์ อลูมิเนียมจำนวนมากยังพบได้ในแหล่งแร่ของไซบีเรีย

อลูมิเนียมได้มาจากอะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 โดยวิธีอิเล็กโทรไลต์ อะลูมิเนียมออกไซด์ที่ใช้สำหรับสิ่งนี้จะต้องบริสุทธิ์เพียงพอ เนื่องจากสิ่งเจือปนจะถูกลบออกจากอลูมิเนียมที่หลอมด้วยความยากลำบากอย่างมาก Al 2 O 3 บริสุทธิ์ได้มาจากการแปรรูปบอกไซต์ธรรมชาติ

วัสดุเริ่มต้นหลักสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมคืออะลูมิเนียมออกไซด์ ไม่นำไฟฟ้าและดีมาก อุณหภูมิสูงจุดหลอมเหลว (ประมาณ 2050 °C) จึงต้องใช้พลังงานมากเกินไป

จำเป็นต้องลดจุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมออกไซด์ให้เหลืออย่างน้อย 1,000 o C วิธีนี้พบได้ในแบบคู่ขนานโดย Frenchman P. Eru และ American C. Hall พวกเขาพบว่าอลูมินาละลายได้ดีในไครโอไลต์หลอมเหลว ซึ่งเป็นแร่ธาตุขององค์ประกอบ AlF 3 3NaF. การหลอมนี้ต้องผ่านอิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิเพียงประมาณ 950 ° C สำหรับ การผลิตอลูมิเนียม. ปริมาณสำรองของ cryolite ในธรรมชาตินั้นไม่มีนัยสำคัญดังนั้นจึงสร้าง cryolite สังเคราะห์ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตอลูมิเนียมได้อย่างมาก

ไฮโดรไลซิสอยู่ภายใต้ส่วนผสมที่หลอมละลายของไครโอไลต์ Na 3 และอะลูมิเนียมออกไซด์ ส่วนผสมที่มี Al 2 O 3 ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักจะละลายที่ 960 °C และมีค่าการนำไฟฟ้า ความหนาแน่น และความหนืดที่เป็นประโยชน์ต่อกระบวนการมากที่สุด เพื่อปรับปรุงลักษณะเหล่านี้ให้ดียิ่งขึ้น สารเติมแต่ง AlF 3 , CaF 2 และ MgF 2 ถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของส่วนผสม ทำให้อิเล็กโทรลิซิสเป็นไปได้ที่ 950 °C

อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการหลอมอลูมิเนียมเป็นปลอกเหล็กที่บุด้วยอิฐทนไฟจากด้านใน ด้านล่าง (ด้านล่าง) ประกอบจากก้อนถ่านหินอัดทำหน้าที่เป็นแคโทด แอโนด (อย่างน้อยหนึ่งตัว) อยู่ด้านบน: เป็นโครงอลูมิเนียมที่เต็มไปด้วยถ่านอัดแท่ง ในโรงงานสมัยใหม่ อิเล็กโทรไลเซอร์ถูกติดตั้งเป็นชุด แต่ละชุดประกอบด้วย 150 เซลล์ขึ้นไป

ระหว่างอิเล็กโทรลิซิส อลูมิเนียมจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด และออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แอโนด อะลูมิเนียมซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าการหลอมแบบเดิมจะถูกรวบรวมไว้ที่ด้านล่างของอิเล็กโทรไลเซอร์จากตำแหน่งที่ปล่อยออกเป็นระยะ เมื่อโลหะถูกปล่อยออกมา อะลูมิเนียมออกไซด์ส่วนใหม่จะถูกเติมลงในวัสดุหลอมเหลว ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาระหว่างอิเล็กโทรไลซิสมีปฏิสัมพันธ์กับคาร์บอนของแอโนดซึ่งเผาไหม้ออก ก่อให้เกิด CO และ CO 2 .

โรงงานอะลูมิเนียมแห่งแรกในรัสเซียสร้างขึ้นในปี 1932 ในเมืองโวลคอฟ

อลูมิเนียมอัลลอยด์

โลหะผสมซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและคุณสมบัติอื่นๆ ของอะลูมิเนียม ได้มาจากการใส่สารเจือปนผสมเข้าไป เช่น ทองแดง ซิลิกอน แมกนีเซียม สังกะสี และแมงกานีส

Duralumin(duralumin, duralumin จากชื่อเมืองเยอรมันที่ การผลิตภาคอุตสาหกรรมโลหะผสม) อลูมิเนียมอัลลอยด์ (ฐาน) กับทองแดง (Cu: 2.2-5.2%) แมกนีเซียม (Mg: 0.2-2.7%) แมงกานีส (Mn: 0.2-1%) ผ่านการชุบแข็งและการเสื่อมสภาพ มักหุ้มด้วยอะลูมิเนียม เป็นวัสดุโครงสร้างสำหรับวิศวกรรมการบินและการขนส่ง

Silumin- โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อเบา (ฐาน) ที่มีซิลิกอน (Si: 4-13%) บางครั้งก็มากถึง 23% และองค์ประกอบอื่น ๆ : Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be) พวกเขาผลิตชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อน ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมยานยนต์และเครื่องบิน

แมกนาเลีย- อะลูมิเนียมอัลลอย (ฐาน) ที่มีแมกนีเซียม (Mg: 1-13%) และองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง เชื่อมได้ดี มีความเหนียวสูง พวกเขาทำการหล่อขึ้นรูป (แมกนาลหล่อ), แผ่น, ลวด, หมุดย้ำ ฯลฯ (แมกนาเลียที่เปลี่ยนรูปได้).

ข้อได้เปรียบหลักของโลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมดคือความหนาแน่นต่ำ (2.5-2.8 g / cm 3) ความแข็งแรงสูง (ต่อหน่วยน้ำหนัก) ความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่น่าพอใจ ต้นทุนต่ำเมื่อเปรียบเทียบและความง่ายในการผลิตและการแปรรูป

อะลูมิเนียมอัลลอยใช้ในเทคโนโลยีจรวด ในการผลิตเครื่องบิน ยานยนต์ เรือและเครื่องมือ ในการผลิตเครื่องใช้ อุปกรณ์กีฬา เฟอร์นิเจอร์ โฆษณา และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ในแง่ของความกว้างของการใช้งาน อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นอันดับสองรองจากเหล็กกล้าและเหล็กหล่อ

อะลูมิเนียมเป็นสารเติมแต่งที่พบได้บ่อยที่สุดในโลหะผสมซึ่งมีพื้นฐานมาจากทองแดง แมกนีเซียม ไททาเนียม นิกเกิล สังกะสี และเหล็ก

อลูมิเนียมยังใช้สำหรับ อะลูมิไนซ์ (อลูมิไนซ์)- ความอิ่มตัวของพื้นผิวของเหล็กหรือผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อด้วยอลูมิเนียมเพื่อป้องกันวัสดุฐานจากการเกิดออกซิเดชันระหว่างความร้อนสูงเช่น เพิ่มความต้านทานความร้อน (สูงถึง 1100 °C) และทนต่อการกัดกร่อนของบรรยากาศ

อะลูมิเนียม
อัล
(จากลาดอลูมิเนียม), องค์ประกอบทางเคมี IIIA ของกลุ่มย่อยของระบบธาตุเป็นระยะ (B, Al, Ga, In, Tl) ซึ่งเป็นโลหะที่พบมากที่สุดในเปลือกโลกที่พบใน จำนวนมากแร่ธาตุเช่นดินเหนียวและหินแกรนิต วัตถุดิบหลักในการผลิตอะลูมิเนียมคือแร่อะลูมิเนียม ซึ่งเป็นแร่ที่ส่วนใหญ่เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ไฮเดรต Al2O3Ch2H2O ผู้นำระดับโลกด้านการผลิตอะลูมิเนียมคือสหรัฐอเมริกา รองลงมาคือรัสเซีย แคนาดา และออสเตรเลีย อลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในฐานะวัตถุดิบในการผลิตโลหะผสมที่ใช้สำหรับการผลิตภาชนะบรรจุอาหาร (กระป๋อง กระบอก กระป๋อง ฯลฯ) เครื่องครัวน้ำหนักเบา และเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่นๆ อะลูมิเนียมดิบถูกแยกออกเป็นครั้งแรกโดย H. Oersted ในปี 1825 แม้ว่าจะเร็วเท่าปี 1807 H. Davy ค้นพบโลหะที่ไม่รู้จักขณะบำบัดดินเหนียวด้วยกรดซัลฟิวริก Davy ไม่สามารถแยกโลหะออกจากสารประกอบได้ แต่เรียกมันว่าอลูมิเนียม (จากภาษาละติน alumen - สารส้ม) และออกไซด์ของมัน - อะลูมินา (อลิมินา); ในไม่ช้าชื่อของโลหะนี้ โดยการเปรียบเทียบกับชื่อของโลหะอื่น ๆ ได้เปลี่ยนเป็น "อลูมิเนียม" ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป
คุณสมบัติ.คุณสมบัติที่โดดเด่นของอลูมิเนียมคือความเบา ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมน้อยกว่าเหล็กกล้า ทองแดง หรือสังกะสีประมาณสามเท่า อะลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นโลหะอ่อน แต่สร้างโลหะผสมกับองค์ประกอบอื่นๆ ทำให้มีช่วงกว้าง คุณสมบัติที่มีประโยชน์. ในชุดของค่าการนำความร้อนและการนำไฟฟ้า อลูมิเนียมอยู่หลังเงินและทองแดง อลูมิเนียมมีปฏิกิริยาสูง จึงไม่เกิดขึ้นในธรรมชาติในสภาวะอิสระ โลหะอลูมิเนียมละลายอย่างรวดเร็วในกรดไฮโดรคลอริกด้วยการก่อตัวของ AlCl3 คลอไรด์ช้ากว่าในกรดซัลฟิวริกด้วยการก่อตัวของซัลเฟต Al2 (SO4) 3 แต่ด้วย กรดไนตริกทำปฏิกิริยาต่อเมื่อมีเกลือปรอทเท่านั้น ในการทำปฏิกิริยากับด่าง จะเกิดเป็นอะลูมิเนต เช่น กับ NaOH จะเกิดเป็น NaAlO2 อลูมิเนียมมีคุณสมบัติ amphoteric เนื่องจากทำปฏิกิริยากับกรดและด่าง ในอากาศ อะลูมิเนียมจะถูกเคลือบอย่างรวดเร็วด้วยฟิล์มป้องกันที่แข็งแกร่งของ Al2O3 ออกไซด์ ซึ่งช่วยปกป้องจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ดังนั้นอลูมิเนียมจึงมีความเสถียรในอากาศและในที่ที่มีความชื้นแม้จะให้ความร้อนปานกลาง หากฟิล์มออกไซด์ป้องกันแตก เมื่อถูกความร้อนในอากาศหรือในออกซิเจน มันจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีขาวสว่าง เมื่อถูกความร้อน อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับฮาโลเจน กำมะถัน คาร์บอน และไนโตรเจน อะลูมิเนียมหลอมเหลวทำปฏิกิริยากับน้ำระเบิด คุณสมบัติของอะลูมิเนียม
เลขอะตอม 13 มวลอะตอม 26.9815 ไอโซโทป

มั่นคง27

ไม่เสถียร 24, 25, 26, 28, 29

สารานุกรมถ่านหิน. - สังคมเปิด. 2000 .

ดูว่า "อะลูมิเนียม" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

หรือดินเหนียว (ชื่อทางเคมี Al น้ำหนักอะตอม 27.04) เป็นโลหะที่ยังไม่พบในธรรมชาติในสถานะอิสระ แต่ในรูปของสารประกอบคือซิลิเกตองค์ประกอบนี้แพร่หลายและแพร่หลาย เป็นส่วนหนึ่งของมวลหิน ... สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

- (ดินเหนียว) เคมี zn. อัล; ที่. ใน. = 27.12; เต้น ใน. = 2.6; เอ็มพี ประมาณ 700 องศา สีขาวสีเงิน, นุ่ม, โลหะที่มีเสียงดัง; ร่วมกับกรดซิลิซิกซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของดินเหนียว, เฟลด์สปาร์, ไมกา; พบได้ในทุกดิน ไปที่…… พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

- (สัญลักษณ์ อัล) โลหะเงิน-ขาว องค์ประกอบของกลุ่มที่สามของตารางธาตุ ได้รับมาในรูปแบบบริสุทธิ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2370 เป็นโลหะที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก แหล่งที่มาหลักของมันคือแร่อะลูมิเนียม กระบวนการ… … พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

อะลูมิเนียม- ALUMINIUM, ALUMINIUM (สัญลักษณ์เคมี A1, ที่น้ำหนัก 27.1) ซึ่งเป็นโลหะที่พบมากที่สุดบนพื้นผิวโลกและหลัง O และซิลิกอน ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเปลือกโลก ก. เกิดขึ้นในธรรมชาติ ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเกลือของกรดซิลิซิก (ซิลิเกต); ... ... สารานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่

อลูมิเนียม- เป็นโลหะสีขาวอมน้ำเงิน มีลักษณะเฉพาะที่เบาเป็นพิเศษ มีความเหนียวมากและสามารถรีด ดึง หลอม ประทับตรา และหล่อได้ง่าย ฯลฯ เช่นเดียวกับโลหะอ่อนอื่นๆ อะลูมิเนียมก็มีคุณสมบัติที่ดีเช่นกันกับ ... ... คำศัพท์ทางการ

อลูมิเนียม- (อลูมิเนียม), อัล, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 13, มวลอะตอม 26.98154; โลหะเบา mp660 °С เนื้อหาในเปลือกโลกอยู่ที่ 8.8% โดยน้ำหนัก อลูมิเนียมและโลหะผสมใช้เป็นวัสดุโครงสร้างใน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

ALUMINIUM อะลูมิเนียม เพศผู้ เคมี. โลหะอัลคาไลดินเหนียว, ฐานอลูมินา, ดินเหนียว; เช่นเดียวกับพื้นฐานของสนิมเหล็ก และทองแดงยารี อลูมิไนต์ชาย. ฟอสซิลคล้ายสารส้ม hydrous alumina sulphate สามีอลัน. ฟอสซิลใกล้มาก ... ... พจนานุกรมอธิบายของดาห์ล