Az alumínium eleme, a tudomány világa
Az alumínium a mindennapi életben, a technikában, a nemzetgazdaság legfontosabb ágaiban lépett be, nem csak azért, mert az a könnyű fém, amely magnéziummal együtt a repülőgép szárnyas erejét hozta létre. Nagy érdeklődésre számítanak annak tulajdonságai és mindenekelőtt a geokémiai szerep. Az a tény, hogy az alumínium, amellyel a kulturális emberiség az utóbbi időben ismertté vált, az egyik legfontosabb, leggyakoribb kémiai elem.
Mindannyian jól tudjuk, hogy a burkolat alatt az agyag, homok, kialakult különböző időpontokban eredményeként az időjárásnak és megsemmisítése hatalmas sziklák folyamatos, on-lába az egész világon, a kő héj a Föld, vagy zem Nye kéreg. Ez a kő vastagsága, vastagsága nem kevesebb, mint száz kilométer, és talán, mint most már kezdik feltételezni, sokkal több. Ez shell mélységben utáni hab átmegy a másik - egy érc, amely vasat és más fémeket, és végül, a közepén a föld, úgy tűnik, egy vas magot.
A kőhéj óriási kiemelkedéseket képez a Föld felszínén - kontinenseken vagy kontinenseken. Ezek viszont hosszú láncok formájában alakultak ki. A kontinensek és hegyláncaik alapját képező Föld kőhéja aluminoszilikátokból és szilikátokból áll. Az alumínium-szilikátok a nevük szerint szilíciumot, alumíniumot és oxigént tartalmaznak. Ezért egy kőhéjat gyakran neveznek "sial" - SiAl, - a szilícium - szilícium - és alumínium - alumínium latin neveinek első szótagjainak kombinációjával.
Ez a héj, amely főként gránitból áll, körülbelül 50% oxigént, 25% szilíciumot és 10% alumíniumot tartalmaz. Így az alumínium eloszlásban a harmadik helyen helyezkedik el a kémiai elemek között a Földön és az első helyen a fémek között. A Földön több van, mint a vas.
Az alumínium, a szilícium és az oxigén együtt alkotják a földkéreg építésének legfontosabb elemeit, és a Föld sziklahéjában ásványi anyagokat alkotnak. Ezek az ásványi anyagok olyan atom vegyületek, amelyekben egy szilícium vagy egy alumínium atom van a középpontban és körülöttük, helyesen négy sarkon, tetraéderes alakot képeznek, oxigénatomok találhatók.
Így a szilícium-oxigén mellett alumínium-oxigén-tetrahedrát is találunk. Az alumínium szerepe kettõs: vagy más fémekhez hasonlóan a szilícium-oxigén tetrahedrák között helyezkedik el, összekötve egymással, vagy valamilyen tetraéderben helyezkedik el a szilícium helyett.
Ezekből és más szilícium és alumínium tetraéderekből, ezek kombinálásával a földkéreg legfontosabb ásványi anyagai alakulnak ki, az aluminoszilikátok közös neve alatt. Első pillantásra az alumínium, a szilícium és az oxigén atomjainak elrendezésének komplex rajza emlékeztet a vékony fonákra vagy szőnyeg mintákra. Ez a kép csak röntgensugarak segítségével jöhetett létre, amelyek fényképezték az ásványi anyagok belső szerkezetét.
Emlékezzünk arra, hogy a távoli gyermekkorban milyen szürke és monoton a kövek tűnnek számunkra, és milyen összetett és sokszínű képet vet fel nekünk, amikor behatolnak a szerkezetük mélyébe.
Egyes alumínium-szilikátok prevalenciája kolosszális. Elég azt mondani, hogy a Föld kéregének több mint felét ásványi anyagok alkotják felpatakpárok. Ezek a gránitok, gneiszek és más kőzetek, amelyek a földet folyamatos kőhéjként fedik le, és hatalmas hegyláncok formájában nyúlnak ki. A feldspárok időjárása miatt földi agyagok, amelyek 15-20% alumíniumot tartalmaznak, évezredek alatt a Föld felszínén helyezkednek el. Az alumíniumot, amelyet ezeknek az elterjedt kőzeteknek a összetételében fedeztek fel, még sima volt. Igaz, ezt a nevet nem vezették be, és némileg módosított formában adták át oxi-si-alumínium-oxidjaiként.
De szerencsére az alumínium a természetben nemcsak ilyen komplex kompozícióban található, ahol nehéz kivonni. Jelentős mennyiségű alumíniumot találunk alumínium-oxid formájában - természetes vegyület oxigénnel. Ez a vegyület nagyon különböző formában található meg.
A vízmentes alumínium-oxidot korundi ásvány formájában találják meg, amelyet figyelemre méltó keménység és esetenként rendkívüli szépség jellemez. Átlátszó különbség nozema-gly, ahol az alumínium és oxigén keverve egy kis mennyiségű elemek - festék - króm, azonos Lez, titán, tartozik az első osztályú krasavtsev- drágaköveket. A különböző színek és a színek gazdagsága egy és ugyanazon alumínium-oxidban jelentéktelen keveréket ad e vagy az anyagnak! Ez egy piros rubin csillogó, fényes tónusokkal és kék zafírral, amely immár örömmel magához ragadja az embert. Hány mese van összekötve ezekkel a kövekkel! Ez hosszú RAT humán SLE és kevésbé tiszta, áttetsző, színes Bu rozs, szürke, kékes, pirosas színű kristályok korund, gyémánt csak rosszabb a keménység.
Segítségükkel különböző szilárd anyagokat, köztük csillogó acélszerszámokat, fegyvereket, szerszámgépeket, gépeket dolgozunk fel. Az azonos korund kisméretű kristályai a magnetit és más ásványi anyagok keverékében - úgynevezett zománc - mindenki számára jól ismertek; valószínűleg többször is hámozta a nadrágját! Korund bizonnyal szolgálhat a fényforrás egy félig cheniya alumínium fém, de ez túl önmagában is értékes, és nem elég a természetben. Időtlen idők óta, mivel a hajnal emberi kul-túra, a kőkorszakból a mai napig az emberek széles körben IS-polzoval gránit, bazalt, porfír, agyag és más kőzetek alumínium-szilikát, épület, amelynek egész városok, ami zda-CIÓ, egy műalkotás , edények, kerámiák, fajansz, porcelán.
De évezredekig az ember nem gyanakodott az alumínium nemes és csodálatos tulajdonságaira - a fémre, amely e sziklákban rejtőzik. Alumínium soha nem található a természetben a fém formában, mindig különböző összetevőkben, teljesen eltérő tulajdonságokkal és formában az alumínium fém. És az ember zseniális, kemény munkája volt ahhoz, hogy elhúzódjon és megélhesse ezt a csodálatos fémet. Ez az első alkalom, hogy 125 évvel ezelõtt egy kis mennyiségû ragyogó ezüstöt lehetett elosztani. És aztán senki sem gondolta, hogy ő szerepet vállalna egy személy életében, különösen, mivel nagyon nehéz volt. De a múlt század elején számos tudós sikeresen elszigetelte az alumíniumot a katódon az alumínium olvadt salak alatt magas hőmérsékleten elektrolízissel. Tiszta ezüstfém - ezüst agyagból -, ahogy azt akkoriban mondták.
Az alumínium megszerzésének módja vízhez jutott, és a fém gyorsan elkezdett széles körben elterjedni. A szalaggal emlékeztető színű. És a tulajdonságai igazán meglepőek voltak.
Jelenleg a chi-syuyu alumínium-oxid nem agyagból származik. Mint egy kényelmes alumínium érc, a természet vizes alumínium-oxidot (alumínium-hidrátot) ad a diaszpóra és hidrargillit ásványi anyag formájában. Gyakran vas-oxidokkal és szilícium-dioxiddal keveredve ezek az ásványok lerakódnak agyag vagy sziklaszerű kőzetek - bauxitok - elsősorban a part menti üledékes lerakódások között.
A bauxit igen nagy mennyiségű alumínium-oxidot (50-70%) tartalmaz és a legfontosabb ipari alumínium érc. A szovjet vegyészek kifejlesztették és elsajátították a Khiba ásványi - nepheline feldolgozásának új eljárását - alumínium-oxidra. Az utóbbi években megpróbálják felhasználni az alumínium-oxid 50-60% -át és más ásványi anyagokat: leucitot, alumíniumot. De ezek az ásványi anyagok, kivéve a nephelineet, még mindig helyettesíthetik a bauxitot.
Az alumíniumfém előállítása két különálló eljáráson alapul. Először is, a tiszta azodikus alumínium-oxid-alumínium-oxidot kivonják a bauxitból egy meglehetősen bonyolult feldolgozás után. Az alumínium-oxidot ezután elektrolízisnek vetik alá speciális kádakkal, amelyeket grafittal vannak elrendezve. Az alumínium-oxid port ezekbe a fürdőkbe töltjük kriolitos por keverékével. Ha egy erős elektromos áram be van kapcsolva, magas hőmérséklet (kb. 1000 ° C) alakul ki; A kriolit önmagában olvad és önmagában oldódik, és ezt az alumíniumot és az oxigént később lebomlik. A fürdő alja katódként szolgál (negatív pólus), és megolvadt alumíniumot gyűjtenek össze. Egy speciális daru segítségével felszabadul és öntőformákká öntik, ahol ez fényes ezüstös rudak formájában megszilárdul. Száz évvel ezelőtt ez a könnyű, fehér fém megszerzése nagyon nehéz feladat volt, és az alumínium font negyven rubel aranyba került. És most a folyók hatalmas energiája, amely elektromos energiává alakul át, nagy mennyiségben képes rávenni.
Az alumínium tulajdonságai közül néhány jól ismert mindenki számára. Ez egy nagyon könnyű fém, közel háromszor könnyebb, mint a vas. Nagyon viszkózus és mégis elég erős: egy drótba húzható, a legvékonyabb lapokra lapítva. Nem kevésbé figyelemre méltóak a kémiai tulajdonságai. Egyrészt úgy tűnik, nem fél az oxidációtól; ezt tudjuk az alumínium edények, edények, serpenyők, dobozok viselkedéséből. És mégis nagyon nagy az oxigén iránti affinitása. Ezt a látszólagos ellentmondást DI Mendeleyev nagy vegyésze is megjegyezte. Az a tény, hogy az ezüstcsillogó alumíniumot a levegőbe öntés után homályos oxidfilm borítja, ami meggátolja a további oxidációtól. Nem minden fém rendelkezik ezzel az önvédelem képességével. A vas-oxid például a jól ismert rozsda nem csökkenti a fém további megsemmisítését: túl laza és könnyen behatol a levegőbe és a vízbe. Éppen ellenkezőleg, egy vékony alumíniumfólia, amely alumíniumot visel, nagyon sűrű, rugalmas és megbízható fedőlapként szolgál.
Fűtés közben az alumínium kapzsiságban az oxigénnel ötvözi, alumínium-oxidvá alakul, és hatalmas mennyiségű hőt termel. Ez az alumínium tulajdonsága, hogy égetés közben hőt szabadítson fel, a fémek alumíniumporral való keverésével történő fémmel történő megolvasztására szolgáló egyéb fémek olvasztására szolgáló technikában használták. Ebben az aluminotermi eljárásban a fém alumínium eltávolítja az oxigént az egyéb fémek oxidjaitól, és helyreállítja azokat.
Ha mix, mint a por a vas-oxid alumínium-oxid-Roshko és felgyújtották ezt a keveréket magnézium szalag, a szemét fogja fejleszteni erőteljes reakció alakulását ogrom-CIÓ hő és a hőmérséklet eléri a 3000 ° C. Az alumínium által elmozdított alumínium ezen a hőmérsékleten olvad, és a képződött alumínium-oxid a felszínén salak formájában úszik. A férfi ezt az aktivitást alumíniumként használta néhány tűzálló és technikailag értékes fém előállításához.
Ily módon a fém titán, vanádium, króm, mangán és más fémek olvadnak meg. Mivel magas hőmérséklet alakul ki alumíniumhidrogénnel, az alumínium vas-oxidot - az úgynevezett termeszet - az acél hegesztésére használják. Valószínűleg mindannyian látta, hogy hogyan történik ez, például amikor villamossal hegesztik. A termesz égetése során megolvadt vas megfolyik a sínek összekapcsolt végein és hegesztette őket. Alig lehet alátámasztani olyan elemeket, amelyek olyan gyors és ragyogó karriert eredményeznének, mint az alumínium!
Az alumínium gyorsan behatolt az autóiparba, a mérnöki és egyéb iparágakba, sok esetben az acél és a vas cseréjére. Katonailag Hajógyár-SRI használata forradalmasította, amely lehetővé teszi, hogy hozzon létre, például a „zseb csatahajó (bírósági akkora, mint egy világos szürke és a Cray teljesítmény csatahajó).
Az ember megtanulta, hogy ezt a "természetes" ásványi anyagokat nagy mennyiségben megkapja. És az "ezüst agyagból" lehetővé tette az ember számára, hogy végül meghódítsa a levegőelemet. Az alumínium vagy annak könnyűfém ötvözetei a legideálisabbak merev léggömbök, törzsek, szárnyak vagy teljes fémek gyártásához. Ez az új iparág, amely annyira széles körben használatos alumínium, csodálatosan gyorsult fel a szemünk előtt. Ha látjuk, hogy repül át a gépet, ne feledje, hogy 69% -a súlya motor nélkül alumínium ötvözetek és vallja, és hogy még a repülőgép-hajtómű tömege alumínium és a bűvész-CIÓ - a két legkönnyebb fémek - akár 25%.
Együtt a nagy fogyasztás a nehéz pro-ipar, e-alumínium konstrukció vonatok, a per-hulladék alumínium gépészeti és különösen a repülés-nek az ipar, több százezer tonna alumínium fogyasztott az alumínium vezetékek és alkatrészek elektromos ipari lustaság. De ez nem kíméli a fém használatát. Újabb fényvisszaverő tükör projektorok Válasz kormányzati sparyadov része és a pisztoly övek, világítás RA-Chum, alumínium port összekeverjük a vas-oxid - a per-zhigatelnyh bombák. Emlékezzünk óriási jelentőségű megpróbáltatás kormányzati kristályos alumínium-oxidból (korund, alun- gondolat) szerezhetők be a jelen időben az azonos bauxit és alkalmazott úgynevezett csiszoló tény, fejezetek NYM módon fémfeldolgozás.
A tiszta alumínium-oxidot színező adalékanyaggal kristályosítva gyönyörű rubint és zafírokat kapunk, amelyek keménységben vagy szépségben nem jelentenek rosszul a természetes alumínium-oxidot. A precíziós műszerek kritikus részeiben elsősorban nem kopásálló anyagi kőzetekként alkalmazzák őket: órajel-mechanizmusok, mérlegek, elektromos fogyasztásmérők, galvanometriák stb.
Vékony alumíniumporral lefedjük a vasat, és olyan alumíniumlemezt kapunk, amely nem hagyja el a rozsdát. Ugyanaz a por egy gyönyörű litográfiai festék készítésére szolgál. A közelmúltban a jól ismert népművészet mesterei - a fából készült Khokhloma festészet - nagyra értékelték. A lágy "baba" alumíniumpor az objektum olaj impregnált felületére kerül. Ez egy elbűvölő ezüst háttérrel büszkélkedik, amellyel a mester összetett virágos mintázatot vezet.
Miért hívjuk alumíniumnak a 20. század fémjeit?
Mivel a használat miatt figyelemre méltó tulajdonságait növekszik, és évről-évre növekszik, és a hatalmas alumínium készletek végtelenek, és minden okunk megvan azt hinni, hogy az alu-mina már része a mindennapi élet az emberiség, valamint tartalmazza az idő vas.
