+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Соединения алюминия — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксид алюминия

Алюминий образует оксид состава Al2O3.

 

Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то есть реагирует с растворами и кислот, и щелочей:


Al2O3+6HCl=2AlCl3+3h3O;

 

Al2O3+6NaOH+3h3O=2Na3[Al(OH)6].

 

При сплавлении оксида алюминия с основаниями, основными оксидами и карбонатами образуются соответствующие соли метаалюминаты:

 

Al2O3+BaCO3=tBa(AlO2)2+CO2↑;

 

Al2O3+CaO=tCa(AlO2)2;

 

Al2O3+2LiOH=t2LiAlO2+h3O↑.

Гидроксид алюминия

Если к раствору соли алюминия добавлять по каплям раствор щёлочи, то выпадет белый студенистый осадок. Состав образующегося осадка зависит от условий его получения и может быть выражен формулой Al2O3⋅xh3O, но для простоты в уравнениях реакций формулу записывают как Al(OH)3:

 

Al3++3OH−=Al(OH)3↓.

 

Если при проведении этой реакции к раствору щёлочи по каплям приливать раствор соли алюминия, то осадка можно не наблюдать, так как образующийся вначале

гидроксид алюминияAl(OH)3 легко растворяется в избытке щёлочи с образованием хорошо растворимой комплексной соли:

 

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;

 

Al(OH)3+3NaOH=Na3[Al(OH)6].

 

При нагревании гидроксид алюминия превращается в оксид:

2Al(OH)3=tAl2O3+3h3O↑.

 

Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, т. е. проявляет как основные, так и кислотные свойства. Основные свойства проявляются в реакциях с кислотами:

 

2Al(OH)3+3h3SO4=Al2(SO4)3+6h3O.

 

При высокой температуре (сплавлении) гидроксид алюминия реагирует с основаниями, основными оксидами и карбонатами с образованием метаалюминатов:

 

Al(OH)3+KOH=tKAlO2+2h3O↑;

 

2Al(OH)3+BaO=tBa(AlO2)2+3h3O↑;

 

2Al(OH)3+CaCO3=tCa(AlO2)2+CO2↑+3h3O↑.

 

Обрати внимание!

Оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами.

Химические соединения алюминия – aluminium-guide.com

Ниже представлен краткий обзор важнейших химических соединений алюминия, которые находятся в природных условиях, а также их промышленного применения.

Что такое химическое соединение?

Химическое соединение алюминия – это вещество, которое образовано из двух или более химических элементов, одним из которых является алюминий.

Эти элементы связаны между собой химически, то есть путем ковалентных, ионных или металлических связей. Химическое соединение имеет фиксированный химический состав и постоянную химическую формулу.

Алюминиевые сплавы обычно не являются химическими соединениями. Они являются гомогенными или гетерогенными смесями входящих в них химических элементов или соединений. Поэтому они не имеют фиксированного химического состава и не имеют химической формулы.

Классификация соединений алюминия

Современная классификация соединений алюминия из Энциклопедии Алюминия [4] представлена ниже.

Классификация соединений алюминия [4]

Алюминий в природе

Алюминий является самым распространенным (более 8 % по массе) природным металлическим элементом, а также третьим природным элементом среди всех химических элементов (после кислорода и кремния). Однако из-за высокой химической активности алюминия он почти всегда находится в соединениях с другими элементами и очень редко встречается в природе в виде чистого металла.

Таблица – Доля химических элементов в земной коре

Металлический алюминий

Чистый алюминий – это серебристо-белый, ковкий, пластичный металл с атомным номером 13 и относительной атомной массой 26,98. За небольшими исключениями он находится в химических соединениях в виде Al

+3.

Этот металл обладает амфотерными свойствами. Он реагирует с минеральными кислотами и сильными щелочами. Хотя алюминий является одним из самых химически активных промышленных металлов, он имеет очень высокое сопротивление коррозии. При контакте свежей алюминиевой поверхности с кислородом, водой или другими окислителями на ней мгновенно вырастает плотная оксидная пленка (Al2O3), которая обеспечивает металлу высокую стойкость к коррозии. Эта оксидная пленка растворяется в щелочных растворах с выделением водорода и образованием растворимых щелочноземельных алюминатов [1].

Эта оксидная пленка является стойкой к некоторым кислотам (например, азотной кислоте) и предотвращает дальнейшее химическое воздействие на металл. Однако она растворяется в некоторых кислотах (например, в соляной кислоте или горячей серной кислоте), а также в щелочных растворах, что делает возможным дальнейшие химические реакции на поверхности алюминия.

При повышенных температурах алюминий реагирует:

  • с водой (выше 180 ºС) с образованием гидроксида Al(OH)3 и водорода H2;
  • со многими оксидами металлов с образованием оксида Al2O3
    и металла, восстановленного из его оксида.

Последняя реакция применяется при производстве некоторых металлов (алюмотермия), например, марганца и некоторых сплавов, например, ферротитана.

Природные соединения

Минералы

Природные минералы являются химическими соединениями. Алюминий присутствует во многих минералах – более 270 видов – в комбинациях с кислородом, кремнием, щелочными и щелочноземельными металлами и фтором, а также в виде гидроксидов, сульфатов и фосфатов. Например, полевые шпаты – наиболее распространенные минералы земной коры (около 50 %) – являются алюминосиликатами [1].

Ниже представлены важнейшие минералы алюминия из фундаментальной энциклопедии про алюминий [4]

Важнейшие минералы алюминия [4]

Металлический алюминий в природе

Природный металлический алюминий иногда находят как минорную фазу в условиях недостатка кислорода, например, внутри некоторых вулканов. Он также встречается в таких минералах, как берилл, криолит, гранат, шпинель и бирюза [1].

Драгоценные камни

Примеси в кристаллах оксида Al2O3, такие как хром или кобальт дают драгоценные камни рубин и сапфир, соответственно. Чистый оксид Al2O3 известен как корунд – один из самых твердых материалов.


Рубин

Бокситы

Хотя алюминий и является очень распространенным природным элементом, большинство алюминиевых минералов не могут быть экономически выгодными источниками этого металла. Почти весь металлический первичный алюминий производится из руды, которая называется бокситом (или бокситами) с обобщенной химической формулой (AlO

x(OH)3-2x) [1].

Бокситы происходят в природе как продукты выветривания коренных пород с низким содержанием железа и кремния в тропических климатических условиях. Природные бокситы содержат различные гидратированные формы оксида алюминия, которые имеют различные кристаллические системы, а также различаются по степени гидратации (количеству молекул воды на одну молекулу Al

2O3).

Производство глинозема

Около 90 % алюминиевых руд – бокситов – идет на производство первичного алюминия, остальные 10 % – на другие промышленные применения.

Промышленное производство первичного алюминия имеет две основных стадии:

  • производство из исходной бокситной руды чистого оксида алюминия – глинозема;
  • электрохимическое восстановление этого оксида до металлического алюминия в ванне расплавленного криолита.

Бокситы

Боксит не является минералом и химическим соединением. Это наименование – боксит (или, чаще, бокситы) – применяется для обозначения различных типов алюминиевых руд, которые содержат соединения алюминия, в основном – различные виды гидроксидов.

Промышленные бокситы содержит три основных типа гидроксидных минералов:

  • гибсит: Al2O3·3H2O
  • богемит – Al2O3·H2O
  • диаспор – Al2O3·H2O.

Эти типы гидроксидов значительно различаются по таким физическим свойствам, как:

  • содержание воды,
  • кристаллическая система
  • твердость,
  • плотность,
  • температура дегидратации
  • растворимость в технологических растворах.

Обычно природные залежи бокситов состоят из одного из этих типов гидроксидов, хотя в некоторых случаях одна и та же алюминиевая руда может содержать смешанные гидроксиды.

Бокситы различаются по цвету от кремового до темно коричневого при высоком содержании железа.

Типичный боксит

В состав типичного боксита для промышленного производства алюминия входят следующие соединения:

  • оксид алюминия – Al2O3: 40-60 %
  • оксид кремния – SiO2: 1-6 %
  • оксид железа – Fe2O3: 2-25 %
  • оксид титана – TiO2: 1-5 %
  • оксиды кальция и магния – CaO + MgO: 0,2-0,6 %
  • оксиды других элементов: от 0,01 до 0,4 % (каждого).

Глинозем

Почти весь глинозем получают из бокситов, которые содержат около 50 % оксида Al2O3 в виде гидроксидов. Эту алюминиевую руду обрабатывают в растворе каустической соды под давлением, чтобы растворить оксид алюминия в виде алюмината, и отделить его от красного осадка, содержащего оксиды железа и другие основные примеси. Затем из этого раствора алюмината осаждают кристаллы гидроксида алюминия.

При температуре ниже 700 ºС в технологической массе содержатся следующие различные типы соединений алюминия – его гидроксидов:

  • гиббсит
  • байерит
  • нордстрандид
  • диаспор
  • богемит.

Завершающей технологической операцией производства глинозема является обжиг полученной на предыдущих этапах смеси гидроксидов. Обжиг (кальцинация) производится при температуре 1200 ºС с получением на выходе чистого глинозема с содержанием оксида Al2O3 более 99 %.

Глинозем

Для промышленного производства 1 тонны алюминия требуется около 2 тонн глинозема.

Соединениями алюминия, которые являются наиболее важными для неметаллургических отраслей промышленности – являются его:

  • оксид;
  • сульфат и
  • силикат.

Оксид алюминия

Кислородное соединение алюминия

Оксид алюминия – это одно из его кислородных соединений. Чистый оксид – это белый порошок в виде частиц различной формы и размеров. Из-за своих амфотерных свойств этот оксид растворяется в минеральных кислотах и сильных щелочах. Он может иметь различные модификации. Наиболее стабильным является его альфа-модификация «корунд» (альфа-Al2O3).

Типы оксидов

При дегидратации гидроксидов образуется серия типов оксида Al2O3, которые еще содержат небольшую долю гидроксильных групп и сохраняют некоторую химическую активность. Все оксиды, которые получены при пониженных температурах называют переходными модификациями. При температуре 1400 ºС все переходные модификации превращаются в альфа-модификацию [1].

Анодный оксид

Анодный оксид получают путем электрохимического оксидирования алюминия. Это соединение представляет собой наноструктурированный материал с уникальной структурой. Анодный алюминиевый оксид состоит из цилиндрических пор, которые обеспечивают ему широкое применение в технике. Он является термически и механически устойчивым, оптически прозрачным и обладает высокими электроизоляционными свойствами. Размер пор и толщина анодного оксидного слоя легко регулируется параметрами технологии, что дает возможность его применения не только как защитного декоративного покрытия для алюминиевых изделий, но и как основу для нанотехнологий.

 

Структура анодного оксидного покрытия

Гидроксиды

Известны различные формы гидроксидов алюминия. Наиболее изученными формами являются тригидроксид Al(OH)3 и оксид-гидроксид AlO(OH). Кроме этих кристаллических форм известны еще несколько других типов [1].

Гидроксид Al(OH)3 применяется в больших объемах для очистки сточных вод, а также для производства других соединений алюминия, в том числе его солей.

Сульфат алюминия

Структура и состав

Сульфат алюминия может существовать с различными пропорциями воды. Обычной формой этого соединения является Al2(SO4)3·18H2O. Он почти нерастворим в обезвоженном спирте, но хорошо растворяется в воде. При температуре выше 770 ºС разлагается до оксида алюминия.

Применение

Находит применение в следующих отраслях промышленности и областях жизни [1, 2]:

  • системы очистки воды и обработки сточных вод;
  • производство бумаги;
  • противопожарная защитная одежда;
  • очистка масел и жиров;
  • гидроизоляция бетона;
  • производство антиперспирантов;
  • выделка кож;
  • производство красок;
  • в сельскохозяйственных пестицидах;
  • производство химикатов;
  • средство для повышения кислотности почв;
  • производство косметики и мыла;
  • в медицинских препаратах.

Квасцы

Сульфат алюминия входит в комбинацию с сульфатами одновалентных металлов с образованием двойных солей, которые называются квасцами. Наиболее важным из этих солей является алюминиевый сульфат калия. Это химическое соединение также известно как калиевые квасцы. Эти квасцы имеют широкое применение с глубокой древности в производстве кожи, лекарств, тканей и красок.

Глины

Глины состоят в основном из алюмосиликатов.

Хлорид

При взаимодействии газообразного хлора с расплавленным алюминием образуется хлорид алюминия. Это соединение наиболее часто применяется как катализатор в реакциях синтеза различных органических соединений. Гидратированный хлорид AlCl3∙H2O, применяется как антипреспирант или дезодорант. Это соединение является одной из нескольких алюминиевых солей, которые применяются к косметической промышленности.

Гексагидратная форма хлорида алюминия применяется:

  • для защитной обработки древесины,
  • как дезинфицирующее средство в животноводстве и при производстве мяса;
  • очистке сырой нефти
  • производство бумаги

Гидрид алюминия

С водородом алюминий образует гидрид AlH3, который широко применяется в органической химии, в том числе, в виде литиевого гидрида алюминия (LiAlH4). Это соединение получают при взаимодействии хлорида алюминия с хлоридом лития.

Интерметаллические соединения

Интерметаллид (интерметаллическое соединение) — это химическое соединение двух или более металлов. Интерметаллиды, как это и должно быть у химических соединений, имеют фиксированное соотношение между своими компонентами. Обычно в интерметаллических соединениях связь между атомами – металлическая.

Интерметаллические соединения имеет большое значение для микроструктуры и свойств алюминиевых сплавов. Например, железо и кремний являются примесями, которые всегда присутствуют в алюминии. Поскольку растворимость железа в твердом алюминии очень мала, то фазы Al-Fe или Al-Fe-Si можно найти в микроструктуре даже сверхчистого алюминия. Этими фазами могут быть интерметаллические соединения FeAl3, Fe3SiAl12, Al2Si2Al9 или FeAl6.

В алюминиевых сплавах насчитывается несколько десятков фаз, которые являются интерметаллическими соединениями. В сложных сплавах типа 2014 (система Al-Cu-Mg-Mn-Fe-Si) эти соединения имеют вид типа (Mn,Fe)3SiAl12 [3].

Таблица – Интерметаллические соединения алюминия [2]

Источники:

1. http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc194.htm

2. Handbook of Aluminum: Vol. 1: Physical Metallurgy and Processes / ed. G. E. Totten, D. S. MacKenzie – 2003.

3. Aluminium and Aluminium Alloys /ed. J.R. Davis – ASM International, 1993.

4. Тринадцатый элемент: Энциклопедия /А. Дроздов – Библиотека РУСАЛа, 2007

Алюминий: сфера применения

Одним из самых популярных металлов и наиболее часто применяемым в быту, строительстве, ремонте, медицине и других сферах является алюминий. Это легкий и пластичный материал, распространенное химическое соединение, которое содержится в земной коре.

Алюминий имеет ряд преимуществ:

  1. Устойчив к коррозии.
  2. Подвержен штамповке.
  3. В своих соединениях не токсичен, не выделяет вредных веществ, экологически безопасен.
  4. Обладает электропроводимостью.
  5. Не теряет своих свойств и не портится при резких перепадах температуры.
  6. При взаимодействии с воздухом на поверхности алюминия образуется твердая пленка, которая замедляет процесс естественного старения.

Почти все знают, что алюминий используется в авиастроении, однако мало кто знает, что он также используется и в автомобилестроении, и в медицине в качестве составляющих лекарств, и в пищевой промышленности (распространенная добавка Е-137, используемая как краситель, который придает продуктам серебристый оттенок).

Каждый конкретный сплав или соединение алюминия подвергается буквенно-цифровой классификации. Это упрощает процесс сортировки и помогает использовать каждое соединение согласно своему назначению.

Области применения оксидов и гидроксидов алюминия

Оксид и гидроксид алюминия – наиболее распространенные соединения этого металла. В природе они имеются только в виде минералов – корунды, бокситы, нефелины.

  1. Ювелирная сфера. Корунды, незамутненные и чистые – это известные во всем мире драгоценности – рубины и сапфиры.
  2. В химической промышленности эти соединения служат адсорбентом, также используются в производстве керамической посуды: котелки, ковши, чашки, кастрюли обладают повышенной жаропрочностью именно благодаря алюминию. Оксид алюминия применяется и для производства катализаторов. Кроме того, его иногда добавляют в бетон – для лучшего затвердевания, в стекло – для жаропрочности материала.
  3. Гидроксид алюминия активно используется в медицине (разнообразные лекарства, вакцины от гепатитов «А» и «В») – во внимание фармацевтов попадают его свойства поглощать кислоту и каталитически воздействовать на иммунитет человека. Это соединение быстро выводит фосфаты из организма, что позволяет эффективно лечить почечную недостаточность.
  4. Косметическая сфера. Так как соединения алюминия экологически чистые, абсолютно безопасны для окружающей среды, здоровья и жизни человека, то его часто добавляют в шампуни, солнцезащитные и увлажняющие крема для лица и тела, зубную пасту, мыло, косметические маски и лосьоны, тоники, пенки и антиперсперанты.

Области применения хлоридов и сульфатов алюминия

Хлорид алюминия не встречается в чистом виде, его получают искусственным путем из бокситов и каолинов. Больше всего его используют в нефтеперерабатывающей промышленности.

Сульфаты алюминия активно применяются в косметической сфере – в качестве добавки к косметическим средствам (например, антиперсперантам), и текстильной – в качестве красителя тканей, промышленности. Кроме того, соединение можно использовать как защиту от насекомых – комаров, мух, мелких мошек. Сульфаты алюминия способы и обезболить место укуса. Тем не менее, это соединение небезвредно для человека, при длительном контакте (если вдохнуть или проглотить его) возможно серьезное отравление. 

Области применения сплавов алюминия с другими металлами

Наибольшее распространение сплавы алюминия получили в авиастроении – из сплавов алюминия, цинка и магния производят прочные материалы для обшивки корпусов самолетов.

Алюминиевый профиль активно используется в строительных и ремонтных работах (укладка гипсокартона и пр.).

Итак, алюминиевые соединения и сплав сегодня востребованы во многих сферах. Алюминий, цена на который полностью соответствует его характеристикам, можно приобрести в нашей компании на сайте или по телефону. В каталоге представлены алюминиевые профили различных типов.

Также рекомендуем прочитать:

Нержавейка и ее эксплуатационные качества

Мини-карнизы: практичность и красота

Как крепить алюминиевый профиль

Диоксид циркония, оксид алюминия и их соединения

Описание

Керамика на основе диоксида циркония (ZrO2) частично стабилизированного оксидом иттрия (Y2О3), выделяется среди других конструкционных керамик высокими прочностными показателями и трещиностойкостью при сохранении устойчивости к коррозии и износу.
Диоксид циркония – тугоплавкое соединение с преимущественно ионной межатомной связью, существующее в трех кристаллических модификациях – кубической, тетрагональной и моноклинной. Высокие прочность и трещиностойкость диоксида циркония обусловлены трансформационным переходом (полиморфным превращением) метастабильной тетрагональной модификации в стабильную моноклинную.
Низкая теплопроводность ZrO2 затрудняет теплоотвод при триботехнических применениях. Высокое значение коэффициента термического расширения благоприятствует сочленению деталей из диоксида циркония с металлическими и стальными деталями, имеющими близкие значения КТР.
Негативная характеристика ZrO2(Y2О3) – деградация механических свойств под воздействием влаги при температурах до 300°С.
В меньшей степени этот недостаток присущ корундоциркониевым композиционным керамикам (КЦК) Al2O3 — ZrO2(Y2О3). Твердость КЦК материалов превосходит аналогичный показатель диоксида циркония за счет вклада высокотвердой Al2O3-компоненты. Аналогичное утверждение справедливо и для коэффициента теплопроводности.

Керамика на основе оксида алюминия (Al2O3) отличается высокой твердостью, более низкой прочностью, высоким модулем упругости. Материал отличается высокой коррозионной стойкостью, устойчив к воздействию большинства органических и неорганических кислот и солей. Негативная сторона комплекса физико–механических свойств Al2O3 – самая низкая трещиностойкость в ряду производимых конструкционных керамик.

Области применения

Общее направление применения износостойких изделий из оксидных керамик — пары трения (подшипники скольжения) для насосостроения, детали запорной арматуры, детали торцовых уплотнений и клапанов, футеровки и шары для размола, тигли для плавки драгметаллов.

Алюминий. Химия алюминия и его соединений

 

1. Положение алюминия в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение алюминия 
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой 
7.1.3. Взаимодействие с фосфором
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с углеродом
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие с щелочами
7.2.6. Взаимодействие с окислителями

Оксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с основными оксидами
2.2. Взаимодействие с основаниями
2.3. Взаимодействие с водой
2. 4. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.5. Взаимодействие с кислотами
2.6. Взаимодействие с восстановителями
2.7. Вытеснение более летучих оксидов из солей

Гидроксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с кислотами
2.2. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.3. Взаимодействие с щелочами 
2.4. Разложение при нагревании

Соли алюминия 

Бинарные соединения алюминия

Алюминий

Положение в периодической системе химических элементов

Алюминий расположен в главной подгруппе III группы  (или в 13 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение алюминия и свойства 

Электронная конфигурация  алюминия в основном состоянии:

+13Al 1s22s22p63s23p1     1s    2s   2p    3s   3p 

Электронная конфигурация  алюминия в возбужденном состоянии:

+13Al* 1s22s22p63s13p2   1s    2s   2p    3s   3p

Алюминий проявляет парамагнитные свойства. Алюминий на воздухе быстро образует прочные оксидные плёнки, защищающие поверхность от дальнейшего взаимодействия, поэтому устойчив к коррозии.

 

Физические свойства 

Алюминий – лёгкий металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.

 

 

Температура плавления 660оС, температура кипения 1450оС, плотность алюминия 2,7 г/см3.

Алюминий — один из наиболее ценных цветных металлов для вторичной переработки. На протяжении последних лет, цена на лом алюминия в пунктах приема непреклонно растет. По ссылке можно узнать о том, как сдать лом алюминия.

 

Нахождение в природе

Алюминий — самый распространенный металл в природе, и 3-й по распространенности среди всех элементов (после кислорода и кремния). Содержание в земной коре  — около 8%.

В природе алюминий встречается в виде соединений:

Бокситы Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3— гидрат оксида алюминия.

 

 

Корунд Al2O3. Красный корунд называют рубином, синий корунд называют сапфиром.

 

Способы получения 

Алюминий образует прочную химическую связь с кислородом. Поэтому традиционные способы получения алюминия восстановлением из оксида протекают требуют больших затрат энергии. Для промышленного получения алюминия используют процесс Холла-Эру. Для понижения температуры плавления оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите (при температуре 960-970оС) Na3AlF6, а затем подвергают электролизу с углеродными электродами. При растворении в расплаве криолита оксид алюминия распадается на ионы:

Al2O3 → Al3+ + AlO33-

На катоде происходит восстановление ионов алюминия:

Катод:  Al3+ +3e → Al0

На аноде происходит окисление алюминат-ионов:

Анод: 4AlO33- — 12e → 2Al2O3 + 3O2

Суммарное уравнение электролиза расплава оксида алюминия:

2Al2O3 → 4Al + 3O2

Лабораторный способ получения алюминия заключается в восстановлении алюминия из безводного хлорида алюминия металлическим калием:

AlCl3 + 3K → Al + 3KCl

 

Качественные реакции

 

Качественная реакция на ионы алюминия — взаимодействие избытка солей алюминия с щелочами. При этом образуется белый аморфный осадок гидроксида алюминия.

Например, хлорид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия:

 

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

 

 

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид алюминия растворяется с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Обратите внимание,  если мы поместим соль алюминия в избыток раствора щелочи, то белый осадок гидроксида алюминия не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения алюминия сразу переходят в комплекс:

AlCl3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaCl

Соли алюминия можно обнаружить с помощью водного раствора аммиака. При взаимодействии растворимых солей алюминия с водным раствором аммиака также выпадает полупрозрачный студенистый осадок гидроксида алюминия.

AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl

Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4+

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида алюминия с раствором аммиака можно посмотреть здесь.

 

Химические свойства

1. Алюминий – сильный восстановитель. Поэтому он реагирует со многими неметаллами.

1.1. Алюминий реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

2Al  +  3I2  → 2AlI3

 

 

 

1.2. Алюминий реагирует с серой с образованием сульфидов:

2Al  +  3S  → Al2S3

1. 3. Алюминий реагируют с фосфором . При этом образуются бинарные соединения — фосфиды:

Al + P → AlP

1.4. С азотом алюминий реагирует при нагревании до 1000оС с образованием нитрида:

2Al + N2 → 2AlN

1.5. Алюминий реагирует с углеродом с образованием карбида алюминия:

4Al + 3C → Al4C3

1.6. Алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

Видеоопыт взаимодействия алюминия с кислородом воздуха (горение алюминия на воздухе) можно посмотреть здесь.

2. Алюминий взаимодействует со сложными веществами:

2. 1. Реагирует ли алюминий с водой? Ответ на этот вопрос вы без труда найдете, если покопаетесь немного в своей памяти.  Наверняка хотя бы раз в жизни вы встречались с алюминиевыми кастрюлями или алюминиевыми столовыми приборами. Такой вопрос я любил задавать студентам на экзаменах. Что самое удивительное, ответы я получал разные — у кого-то алюминий таки реагировал с водой. И очень, очень многие сдавались после вопроса: «Может быть, алюминий реагирует с водой при нагревании?» При нагревании алюминий реагировал с водой уже у половины респондентов))

Тем не менее, несложно понять, что алюминий все-таки с водой в обычных условиях (да и при нагревании) не взаимодействует. И мы уже упоминали, почему: из-за образования оксидной пленки. А вот если алюминий очистить от оксидной пленки (например, амальгамировать), то он будет взаимодействовать с водой очень активно с образованием гидроксида алюминия и водорода:

2Al0 + 6H2+O → 2Al+3(OH)3 + 3H20

 

 

Амальгаму алюминия можно получить, выдержав кусочки алюминия в растворе хлорида ртути (II):

3HgCl2 + 2Al → 2AlCl3 + 3Hg

 

 

Видеоопыт  взаимодействия амальгамы алюминия с водой можно посмотреть здесь.

2.2. Алюминий взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль и водород.

Например, алюминий бурно реагирует с соляной кислотой:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

 

 

2.3. При обычных условиях алюминий не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат алюминия и вода:

 

2Al + 6H2SO4(конц.) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

 

2.4. Алюминий не реагирует с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации.

С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием молекулярного азота:

10Al + 36HNO3 (разб) → 3N2 + 10Al(NO3)3 + 18H2O

При взаимодействии алюминия в виде порошка с очень разбавленной азотной кислотой может образоваться нитрат аммония:

8Al + 30HNO3(оч.разб.) →  8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

 

2.5. Алюминий – амфотерный металл, поэтому он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

 

 

Видеоопыт взаимодействия алюминия со щелочью и водой можно посмотреть здесь.

Алюминий реагирует с расплавом щелочи с образованием алюмината и водорода:

2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3H2

Эту же реакцию можно записать в другом виде (в ЕГЭ рекомендую записывать реакцию именно в таком виде):

2Al + 6NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑ + 2Na2O

 

2.6. Алюминий восстанавливает менее активные металлы из оксидов. Процесс восстановления металлов из оксидов называется алюмотермия.

Например, алюминий вытесняет медь из оксида меди (II). Реакция очень экзотермическая:

2Al + 3CuO → 3Cu + Al2O3

 

 

Еще пример: алюминий восстанавливает железо из железной окалины, оксида железа (II, III):

8Al  +  3Fe3O4 →  4Al2O3  +  9Fe

Восстановительные свойства алюминия также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: пероксидом натрия, нитратами и нитритами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

 

2Al  +  3Na2O2  → 2NaAlO2   +  2Na2O

8Al  +  3KNO3 +  5KOH  +  18H2O →  8K[Al(OH)4]     +  3NH3

10Al   +  6KMnO4  +  24H2SO4  → 5Al2(SO4)3  +  6MnSO4  +  3K2SO4  +  24H2O

2Al  +  NaNO2 +  NaOH  +  5H2O →  2Na[Al(OH)4]  +  NH3

Al   +  3KMnO4  +  4KOH →  3K2MnO4  +  K[Al(OH)4]  

4Al  +  K2Cr2O7 → 2Cr   +  2KAlO2   +   Al2O3

 

 

Оксид алюминия

 

Способы получения

Оксид алюминия можно получить различными методами:

1.  Горением алюминия на воздухе: 

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2. Разложением гидроксида алюминия при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

 3. Оксид алюминия можно получить разложением нитрата алюминия:

4Al(NO3)→ 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

 

Химические свойства

 

Оксид алюминия — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.

1. При взаимодействии оксида алюминия с основными оксидами образуются соли-алюминаты.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом натрия:

Na2O  +  Al2O3  → 2NaAlO2

2. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются солиалюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием алюмината натрия и воды:

2NaOH  +  Al2O3  → 2NaAlO+  H2O

Оксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al2O3  +  2NaOH +  3H2O →  2Na[Al(OH)4]

3. Оксид алюминия  не взаимодействует с водой.

4. Оксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами (сильных кислот). При этом образуются соли алюминия. При этом оксид алюминия проявляет основные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия: 

Al2O3 + 3SO3 → Al2(SO4)3

5. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием средних и кислых солей.

Например, оксид алюминия реагирует с серной кислотой:

Al2O3  +  3H2SO4  → Al2(SO4)3  +  3H2O

6. Оксид алюминия проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид алюминия реагирует с гидридом кальция с образованием алюминия, водорода и оксида кальция:

Al2O3  +  3CaH2 → 3CaO  +  2Al  +  3H2

Электрический ток восстанавливает алюминий из оксида (производство алюминия):

2Al2O3  → 4Al + 3O2

7. Оксид алюминия — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната натрия:

Al2O3  +  Na2CO3 → 2NaAlO+  CO2

 

Гидроксид алюминия
Способы получения

 

1. Гидроксид алюминия можно получить действием раствора аммиака на соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида алюминия и хлорида аммония:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl

2. Пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоалюмината натрия:

Na[Al(OH)4] + СО2 = Al(OH)3 + NaНCO3 

 

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить сложное вещество Na[Al(OH)4] на составные части: NaOH и Al(OH)3. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Al(OH)3 не реагирует с СО2, то мы записываем справа Al(OH)3  без изменения.

 

3. Гидроксид алюминия можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида алюминия и хлорида калия:

AlCl3 + 3KOH(недост.) = Al(OH)3↓+ 3KCl

4. Также гидроксид алюминия образуется при взаимодействии растворимых солей алюминия с растворимыми карбонатами, сульфитами и сульфидами. Сульфиды, карбонаты и сульфиты алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид алюминия реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

 

2AlBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O  =  2Al(OH)3↓  +  3CO2↑ +  6NaBr

 

Хлорид алюминия реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида алюминия, сероводорода и хлорида натрия:

 

2AlCl3  +  3Na2S  +  6H2O  =  2Al(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

 

Химические свойства

1. Гидроксид алюминия реагирует с растворимыми кислотами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов и типа соли.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата алюминия:

Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O

Al(OH)3  +  3HCl →  AlCl3  +  3H2O

2Al(OH)3  +  3H2SO4  → Al2(SO4)3  +  6H2O

Al(OH)3  +  3HBr →  AlBr3  +  3H2O

2. Гидроксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия:

2Al(OH)3 + 3SO3 → Al2(SO4)3 + 3H2O

3.  Гидроксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются солиалюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием алюмината калия и воды:

2KOH  +  Al(OH)3  → 2KAlO+ 2H2O

Гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)3 + KOH  →  K[Al(OH)4]

4. Гидроксид алюминия разлагается при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой и щелочами (амфотерные свойства гидроксида алюминия) можно посмотреть здесь.

 

Соли алюминия 
Нитрат и сульфат алюминия

Нитрат алюминия при нагревании разлагается на оксид алюминия, оксид азота (IV)  и кислород:

4Al(NO3)3 → 2Al2O3  +  12NO2  +   3O2

Сульфат алюминия при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид алюминия, сернистый газ и кислород:

2Al2(SO4)3 → 2Al2O3   +  6SO2  +  3O2

 

Комплексные соли алюминия

Для описания свойств комплексных солей алюминия — гидроксоалюминатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоалюминат на две отдельные молекулы — гидроксид алюминия и гидроксид щелочного металла.

Например, тетрагидроксоалюминат натрия  разбиваем на гидроксид алюминия и гидроксид натрия:

Na[Al(OH)4] разбиваем на NaOH и Al(OH)3

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Таким образом, гидроксокомплексы алюминия реагируют с кислотными оксидами.

Например, гидроксокомплекс разрушается под действием избытка  углекислого газа. При этом с СО2 реагирует NaOH с образованием кислой соли (при избытке СО2), а амфотерный гидроксид алюминия не реагирует с углекислым газом, следовательно, просто выпадает в осадок:

Na[Al(OH)4]  +  CO2  → Al(OH)3↓  +  NaHCO3

Аналогично тетрагидроксоалюминат калия реагирует с углекислым газом:

K[Al(OH)4]  +  CO2  → Al(OH)3  +  KHCO3

По такому же принципу тетрагидроксоалюминаты реагирует с сернистым газом SO2:

      Na[Al(OH)4]  +  SO2  → Al(OH)3↓  +  NaHSO3

   K[Al(OH)4]  +  SO2  → Al(OH)3  +  KHSO3 

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т. к. амфотерный гидроксид алюминия реагирует с сильными кислотами.

Например, с соляной кислотой:

  Na[Al(OH)4]   +  4HCl(избыток)  → NaCl  +  AlCl3  +  4H2O

Правда, под действием небольшого количества (недостатка) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида алюминия кислоты не будет хватать:

Na[Al(OH)4]   +  НCl(недостаток)   → Al(OH)3↓  +  NaCl  +  H2O

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид алюминия:

Na[Al(OH)4]  +  HNO3(недостаток)  → Al(OH)3↓  +  NaNO3  +  H2O

Комплекс разрушается при взаимодействии с хлорной водой (водным раствором хлора) Cl2:

2Na[Al(OH)4]  +  Cl2   → 2Al(OH)3↓  +  NaCl  +  NaClO +  H2O

При этом хлор диспропорционирует.

Также комплекс может прореагировать с избытком хлорида алюминия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия:

AlCl3  +  3Na[Al(OH)4]   → 4Al(OH)3↓  +  3NaCl

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-алюминат:

Na[Al(OH)4]  →  NaAlO2   +  2H2O↑

K[Al(OH)4]  →  KAlO2   +  2H2O

 

Гидролиз солей алюминия

Растворимые соли алюминия  и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+

II ступень: AlOH2+ + H2O = Al(OH)2+ + H+

III ступень: Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)+ H+

Однако  сульфиды, сульфиты, карбонаты алюминия и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т. е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Al2(SO4)3  +  6NaHSO3  → 2Al(OH)3  +  6SO2  +  3Na2SO4

2AlBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O →  2Al(OH)3↓  +  CO2↑ +  6NaBr

2Al(NO3)3  +  3Na2CO3  +  3H2O →  2Al(OH)3↓  +  6NaNO3  +  3CO2

2AlCl3  +  3Na2CO3  +  3H2O → 2Al(OH)3↓  +  6NaCl  +  3CO2

Al2(SO4)3  +  3K2CO3  +  3H2O →  2Al(OH)3↓  +  3CO2↑  +  3K2SO4

2AlCl3  +  3Na2S  +  6H2O →  2Al(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

 

Алюминаты

Соли, в которых алюминий является кислотным остатком (алюминаты) — образуются из оксида алюминия при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2

Для понимания свойств алюминатов их также очень удобно разбить на два отдельных вещества.

Например, алюминат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид алюминия и оксид натрия.

NaAlO2 разбиваем на Na2O и Al2O3

Тогда нам станет очевидно, что алюминаты реагируют с кислотами с образованием солей алюминия:

KAlO2  +  4HCl → KCl  +  AlCl3  +  2H2O

NaAlO2  +  4HCl →  AlCl3  +  NaCl  +  2H2O

NaAlO2  +  4HNO3  → Al(NO3)3  +  NaNO3  +  2H2O

2NaAlO2  +  4H2SO4  → Al2(SO4)3   +  Na2SO4  +  4H2O

Под действием избытка воды алюминаты переходят в комплексные соли:

KAlO2  + H2O   =  K[Al(OH)4]

NaAlO2  +  2H2O  =  Na[Al(OH)4]

 

Бинарные соединения

Сульфид алюминия под действием  азотной кислоты окисляется до сульфата:

Al2 S3  +  8HNO3  →  Al2(SO4)3  +  8NO2  +  4H2O

либо до серной кислоты (под действием горячей концентрированной кислоты):

Al2 S3  +  30HNO3(конц. гор.)  →  2Al(NO3)3  +  24NO2  +  3H2SO4   +  12H2O

Сульфид алюминия разлагается водой:

Al2S3  + 6H2O →  2Al(OH)3↓    +  3H2S↑

Карбид алюминия также разлагается водой при нагревании на гидроксид алюминия и метан:

Al4C3  +  12H2O → 4Al(OH)3  +  3CH4

Нитрид алюминия разлагается под действием минеральных кислот на соли алюминия и аммония:

AlN  +  4HCl →  AlCl3  +  NH4Cl

Также нитрид алюминия разлагается под действием воды:

AlN  +  3H2O →  Al(OH)3↓  +  NH3 

Как соединить алюминиевые провода — соединение проводов из алюминия

Хотя по современным стандартам проводка в жилых квартирах делается преимущественно из медных проводов, нередко можно встретить электропроводку и из алюминия. Если заменить старую проводку на новую невозможно, тогда вам необходимо узнать, как соединить алюминиевые провода своими руками. Так, как например, подключать люстру, розетку и другие электрические приборы правильно? Можно ли соединять алюминиевые провода с другими? Как сделать соединение надежным? Как прочно соединить алюминиевые провода между собой? Ответы на эти вопросы вы сможете получить в этой статье.

Особенность алюминиевого провода

Особенности алюминия

Из-за особых характеристик с алюминием сложно работать. Также в процессе окисления этого металла на поверхности образовывается оксидная пленка. Она в свою очередь препятствует хорошему прохождению тока. Данная пленка плавится при температуре двух тысяч градусов, а это показатель больше температуры плавления самого алюминия. Если счищать пленку механическим способом, то буквально за короткий промежуток времени она появляется снова. В результате оксидная пленка препятствует качественному контакту соединения.

Среди других особенностей алюминия можно выделить повышенную степень хрупкости и текучести. Исходя из этого, контакт не должен подвергаться никаким механическим воздействиям. Например, если соединение выполнено с помощью болта, то время от времени его необходимо постоянно подтягивать. Это связано с тем, что алюминий со временем вытечет из-под контакта.

Электрохимическая коррозия

Можно ли соединять алюминиевый провод с другими? Да! Но здесь важно учесть некоторые важные моменты. Если отсутствует влага, то такое соединение будет вечным. Однако влага присутствует везде, она в свою очередь способствует разрушению контактов. Важно учитывать и тот факт, что каждый проводник электрического тока имеет свой электрохимический потенциал. В связи с этим были созданы аккумуляторы и батарейки, однако, в момент попадания воды в месте соединения металлов образовывается короткозамкнутый гальванический элемент. В результате происходит разрушение одного из металлов. Чтобы узнать, какие металлы можно соединять, а какие нет, важно знать величину электрохимического потенциала того или иного проводника тока.

Факторы гальванической коррозии

Так, например, соединять разные провода допустимо в том случае, когда между ними уровень электрохимического потенциала не превышает 0,6 мВ. Исходя из этого, получается, что соединение меди с нержавеющей сталью будет качественным с разницей потенциала 0,1 мВ, в отличие от соединения с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ).

Обратите внимание! Если медный провод имеет покрытие из оловянно-свинцового припоя, то допускается любое механическое соединение с алюминиевым проводом.

Методы соединения алюминия с медью

Исходя из вышесказанного, может показаться, что соединение алюминиевых проводов дело непростое. Однако это не так! В процессе соединения алюминиевого провода с медным проводом нужно просто соблюдать технологию. Рассмотрим несколько известных методов соединения алюминиевого провода с медным:

Скрутка

Возможна электрохимическая коррозия

Это один из легких методов соединения провода. При этом абсолютно не требуется никакая квалификация, а также особые знания. Но в результате получается далеко не надежное соединение. Почему? Все связано с тем, что в период колебания температуры происходит линейное расширение проводов и, как следствие, между ними образовывается зазор, который в свою очередь увеличивает сопротивление. После, контакт окисляется и спустя некоторое время разрушается.

Обратите внимание! Такое явление произойдет не в первый год. Но если вам хочется создать надежное и качественное соединение, тогда стоит подумать об более надежном альтернативном варианте.

Как же выполняется такое соединение? Здесь важно чтобы один провод не обвивал другой, а они оба обвивались между собой. Чтобы соединение вышло качественным медный провод можно залудить припоем. При этом нет ограничения по диаметру соединяемых проводов. Если медный провод многожильный, то в обязательном порядке его необходимо пролудить припоем. Если провод толстый, то достаточно будет три витка, а на тонком до Ø1 мм необходимо сделать пять витков.

Способы скруток

Резьбовое соединение

Болтовое

Один из самых надежных вариантов соединения алюминиевых и медных проводов при помощи гаек и винтов. Такое соединения обеспечит на протяжении долгих лет качественный контакт. Данным методом можно соединять провода разного сечения, многожильные и одножильные.

Итак, с конца провода для начала требуется снять изоляцию. После на винт надевают пружинную шайбу, обычную шайбу, колечко одного проводника, простую шайбу, колечко другого проводника, шайбу и в конце гайку, которая закручивает всю конструкцию.

Обратите внимание! Если проводник имеет жилу Ø2 мм, то винт должен быть М4.

Если провод многожильный, то его предварительно следует пролудить припоем.

Клеммная колодка

Клеммник

Клеммная колодка это еще один современный метод соединения алюминиевого и медного проводов. Хотя он пользуется большой популярностью, метод соединения винтами и болтом гораздо надежнее. Однако клеммная колодка позволяет быстро и качественно соединить провода. При этом нет потребности в формировании колечек на конце провода, а также в дополнительной изоляции. Данная конструкция полностью исключает возможность соприкосновения двух оголенных проводов.

Выполняется такое соединение следующим образом: Конец провода зачищается от изоляции на длину до 5 мм. После в отверстие клеммной колодки вставляется провод, который затягивается винтом.

Обратите внимание! Затягивать винт следует с чувством, особенно алюминиевый провод.

Такое соединение очень выручает в тех случаях, когда из потолка торчит короткий отрезок алюминиевого провода. Если в таком случае пользоваться методом скруток, то провод рано или поздно попросту обломается. Это нельзя сказать об использовании клеммной колодки. Также если случайно в стене были перебиты алюминиевые провода, то данная технология упрощает их соединение. Но здесь есть одно но! Клеммную колодку нельзя прятать в штукатурке или в стене без специальной распределительной коробки.

Клеммная колодка и плоско-пружинный зажим

Колодка с зажимом

Такой метод соединения проводов появился сравнительно недавно. Существует два их вида: одноразовый и многоразовый. В последнем случае имеется специальный рычаг, который позволяет вынимать и вставлять провод несколько раз. Такие клеммные колодки позволяют соединять многожильные провода разных видов алюминиевых с медными проводами.

Они широко используются для монтажа люстр, а также для соединения проводов в распределительных коробках. В отверстие колодки провод вставляется с усилием и там надежно фиксируется. Чтобы вынуть провод, потребуются большие усилия. На практике лучше пользоваться многоразовыми клеммниками, которые позволяют в случае просчета переделать соединение.

С провода снимается изоляция на 10 мм. Рычажок на многоразовом клемнике поднимается вверх и вставляется провод. Затем рычаг возвращается в обратное положение. Соединение готово!

Неразъемное соединение

Данный вид соединения имеет практически все преимущества резьбового. Можно выделить быстроту монтажа, прочность, доступную цену и простоту соединения. Принцип его действия прост. Для соединения провода заклепкой подготавливаются колечки диаметром 4 мм. Сперва надевается алюминиевый провод, после пружинная шайба, медный провод и плоская шайба. В заклепочник вставляется стержень из стали и сжимается до щелчка ручки. В результате обрезается лишний проводник и соединение полностью готово.

Надежность такого соединения очень высокая. Его применяют для сращивания проводов. Самое главное требование при его использовании – изоляция участка соединения.

Скрутка алюминиевых проводов между собой

Параллельная скрутка

О преимуществах и особенностях скрутки мы говорили выше, но сейчас рассмотрим этот вопрос под другим углом, а именно, соединение алюминиевого провода с себе подобным. В данном случае успех применения метода скрутки напрямую будет зависеть от сечения, диаметра проводов и других важных факторов. В идеале алюминиевые провода лучше всего паять, предварительно скрутив их желобком.

  • Параллельная скрутка.
  • Последовательная скрутка.
Последовательная скрутка

Однако здесь важно быть внимательным, так как на поверхности алюминиевых проводов образовывается оксидная пленка. Даже если ее зачистить, то она очень быстро снова появиться, как уже отмечалось выше, поэтому концы провода можно зачистить напильником до блеска или наждачной бумагой. Самый нижний виток рекомендуется сжать плоскогубцами. Такое соединение будет долговечным и прочным.

Полезные советы и рекомендации

Каждое соединение провода должно быть качественно заизолировано.

Рекомендуется размещать их в распределительных коробках. Если такое соединение просто заштукатурить в стене, то так ограничивается доступ к нему и, соответственно, подтянуть контакты будет невозможно. Хотя если использовать технологию пружинных зажимов, то в этом необходимости не будет.

Соединение проводов в распредкоробке

Если вы хотите сделать такое соединение своими руками в домашних условиях, то не рекомендуется пользовать пайкой или сваркой провода при отсутствии опыта выполнения подобных работ. Лучшим вариантом будет контактный зажим или один из вышеописанных методов соединения алюминиевого провода с медным или между собой.

Итак, мы рассмотрели с вами наиболее распространенные методы соединения алюминиевого провода. Безусловно, если у вас нет опыта или вы попросту боитесь браться за такую работу, то лучше не рисковать и обратиться к специалисту. В противном случае, если у вас есть опыт таких работ, действуйте, следуя всем рекомендациям из этой статьи.

Видео

Смотрите мастер-класс по соединению меди с алюминием:

Как сделать правильное соединение медь-алюминий

Для электропроводки в квартире в настоящее время господствует повсеместное применение медных проводов. Сегодня можно встретить алюминиевую электропроводку только в тех местах, где нет выбора кабельной продукции или в условиях дефицита бюджета. Ведь еще каких-то 10-15 лет назад все новые дома сдавались с алюминиевыми проводами и медь использовали только прагматичные состоятельные люди и, разве что, эстеты. Во время самостоятельного ремонта квартиры, в доме старого жилого фонда у вас может появиться задача правильного соединения медных и алюминиевых проводов.

Что же особенного в соединении медных и алюминиевых проводников между собой? И какие подводные камни могут встретиться на этом пути? Казалось бы, что за проблема? Соединять как обычно и не забивать себе голову. Однако, с такими соединениями все не так просто. Все правила категорически ЗАПРЕЩАЮТ непосредственный контакт медных и алюминиевых проводов.

Почему нельзя обычным способом соединять медь и алюминий

Проблема кроется в свойствах этих металлов. Алюминий является более активным металлом нежели медь. В результате чего на поверхности алюминия в нормальных условиях в быстрое время образуется оксидная пленка. Эта пленка имеет худшие электопроводные свойства в отличие от чистого алюминия. В связи с этим, электрический контакт становится хуже, по сравнению с медью, оксидная пленка на которой практически не сказывается на качестве контакта. Проявляется явление электрохимической несовместимости металлов.

Получается что при соединении медных и алюминиевых проводов, электрический контакт происходит между их оксидными пленками. Контакт получается некачественный, который будет нагреваться со всеми вытекающими последствиями. При попадании влаги начинается процесс электролиза, который разрушает контакт и превращает соединение в потенциальный источник пожара. При таком контакте первым разрушается алюминий, при ежедневном нагреве и остывании появляются трещины и раковины, под воздействием влаги соединение покрывается окислами, солями, изоляция также начинает разрушаться, образуются токопроводящая копоть и со временем контакт нарушается или приводит к пожару. Сухой контакт будет разрушаться медленно, годами, а при попадании влаги, может произойти авария за считанные недели даже при незначительных токах.

В истории были прецеденты, когда медно-алюминивые соединения спокойно исправно служили свою службу, но такие примеры скорее исключения, чем правило. Такое возможно при парниковых условиях эксплуатации и незначительных токах.

Как правильно соединять медные и алюминиевые проводники

Что же делать когда соединять разнородные металлы действительно нужно? Остается только два пути: соединять через другой металл или устранять образование разрушающей оксидной пленки. В первом случае используются самые различные соединители:

  • клеммные колодки без непосредственного соприкосновения разнородных проводников,
  • защитный слой из третьего металла
  • шайбы
  • специальные наконечники.

Для соединения меди и алюминия используются специальные пасты, которые и защищают контакт от окисления и попадания влаги, препятствуют последующему разрушению контакта.

Если для дружбы этих двух металлов нужен третий, то можно один из них залудить. Например луженый медный многожильный провод прекрасно выполнит поставленную задачу при соединении с одножильным алюминиевым.

Для конкретной задачи подключения к алюминиевому стояку в подъездном щитке используются ответвительные зажимы (сжимы) с проколами или без, так называемые «орешки». В них есть промежуточная пластина исключающая непосредственный контакт. Есть экземпляры как с пастой, так и без нее. Для более бытовых задач можно использовать клеммные колодки с перегородками или разными гнездами для проводников из меди и алюминия. Можно даже использовать обычное болтовое соединение, главное не забыть проложить между медным и алюминиевым проводом шайбу, оцинкованную или из нержавейки.

Удачно сочетают в себе нужные нам свойства — клеммы Wago. У них отдельные зажимы для каждого провода и специальные пасты для соединения с алюминиевыми проводами. Такие клеммы Wago отличаются от чисто медных клемм цветом — они серо-черные. Для применения в домашних условиях, при ремонте старой электропроводки, рекомендуем вам присмотреться именно к ним.

Если все же придется решать задачу соединения медного и алюминиевого проводов, ни в коем случае не заделывайте на глухо место соединения, например, в стену. Оставляйте такой контакт под присмотром или обеспечьте доступ для профилактического подтягивания контакта или аварийного ремонта, иначе придется ломать стену и переклеивать обои.

Соединение алюминиевого и медного проводов при устройстве новой или ремонте старой электропроводки дело хлопотное и очень ответственное. Соблюдая нехитрые правила можно с блеском решить поставленную задачу.

Читайте также

Монтаж F разъема на кабель
Электроустановочные изделия. Критерии отбора
Как купить хорошие розетки и выключатели
Конструкция хорошей розетки

Aluminium Compound — обзор

СТЕРЕОИЗОМЕРНЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДИОЛЕФИНОВ

Наши исследования в области полимеризации диолефинов с использованием катализаторов, содержащих металлоорганические соединения алюминия, начались с изучения полимеризации бутадиена с помощью катализатора, состоящего из Al (Et) 3 Только.

Вместе с открытием высокостереоспецифичных катализаторов полимеризации α-олефинов было разработано открытие высокостереоспецифических катализаторов полимеризации диолефинов.Общие условия полимеризации диолефинов с катализаторами этого типа нами указаны.

Таким образом были получены первые кристаллические полимеры бутадиена и изопрена с высоким содержанием транс -1,4 звеньев, получение которых является предметом патентов. С теми же катализаторами, которые обладают высокой стереоспецифичностью при полимеризации α-олефинов, мы легко получили высокочистые (> 99%) полимеры trans -1,4:. 35 Использование катализаторов, образованных растворимыми комплексами, содержащими O, N и т. Д., мы аналогичным образом получили изотактические, синдиотактические и атактические полимеры, имеющие расположение 1,2. 29

Нам также удалось получить высокие выходы кристаллических полимеров бутадиена с высоким содержанием цис -1,4 звеньев. Металлоорганические катализаторы, содержащие титан, приготовленные нами в нашей ранней работе, даже если они были приготовлены с определенным соотношением Al-Ti, всегда дают сырые полимеры, содержащие, помимо звеньев цис , — 1,4, также транс — 1,4 и 1,2 шт.

Использование катализаторов, приготовленных из TiI 4 , как описано Phillips Co. 36 , позволяет увеличить общее содержание цис -1,4 звеньев по сравнению с неочищенными полимерами, полученными из TiCl 4 , но не для получения чистых кристаллических полимеров.

В начале нашего исследования мы предположили, что плохая стереоспецифичность катализаторов, полученных из растворимых галогенидов титана, связана с тем, что такие катализаторы не имеют однородного состава и содержат активные центры разных типов и разных стереоспецифических активностей.Это предположение было подтверждено низкотемпературным фракционированием, которое позволило выделить из их растворов кристаллические цис- -1,4-бутадиеновые полимеры путем фракционной кристаллизации при температуре от -30 до -40 ° C, установить их решеточную структуру и наблюдать за их изменением. способность кристаллизоваться, как натуральный каучук при растяжении при комнатной температуре или выше. 37

Используя катализаторы определенного типа, содержащие только один тип активного центра, были получены неочищенные полимеры бутадиена с содержанием цис -1,4 выше 97%, как в Институте Донегани в Новаре, так и в г. Милан.Влияние стерической чистоты на свойства замечательно (см. Таблицы 9 и 10).

ТАБЛИЦА 9. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗИРОВАННЫХ ПОЛИБУТАДИЕНОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ цис — 1,4 СТЕРЕОИЗОМЕР (РЕЦЕПТ ЧИСТОЙ КАМЕДИ)

71 Сера
цис — 1,4 содержание 88–9055 88–9055 96–98%
Вязкость по Муни, мл 4 90–95 70–80
Предел прочности, psi 800–1100 2500–2800
Относительное удлинение при разрыве,% 900–1000 850–950
Модуль упругости при удлинении на 300%., psi 140–180 140–180
Упругость при 20 ° C,% 80–85 85–88
Твердость по Шору A 45–50 45– 50
Рецепт приготовления смеси:
Полибутадиен 100
Стеариновая кислота 2
Оксид цинка 3
Vulcafor MBTS (ди-2-бензотиазилдисульфид) 1 · 3
Nonox D (фенил-β-нафтиламин) 1
Отверждение: 145 ° C × 45 мин.

ТАБЛИЦА 10. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗИРОВАННЫХ ПОЛИБУТАДИЕНОВ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ В цис — 1,4 СТЕРЕОИЗОМЕР (ЧЕРНЫЙ РЕЦЕПТ УГЛЕРОДА)

содержание цис11 88–90% 96–98%
Вязкость по Муни, мл 4 исходного полимера 50–55 45–50
Предел прочности, фунт / кв. Дюйм 2200–2500 3300–3600
Модуль упругости при удлинении на 300%., psi 1000–1100 1100–1300
Удлинение при разрыве,% 500–600 450–550
Упругость при 20 ° C,% 55–60 60 –65
Упругость при 90 ° C,% 60–65 65–70
Твердость, A по Шору 60–65 60–65
Рецепт приготовления смеси:
Полибутадиен 100
Стеариновая кислота 2
Оксид цинка 5
Vulcan 3 (HAF) 50
50
2
Vulcafor MBTS (ди-2-бензотиазилдисульфид) 1
Nonox D (фенил-β-нафтиламин) 1
Отверждение: 145 ° C × 45 мин.

Полибутадиен, вулканизированный в отсутствие армирующих наполнителей, дает каучук с низким начальным модулем упругости и высокой прочностью на разрыв только в том случае, если он способен приобретать высокую кристалличность при растяжении. Высокочистый полибутадиен цис -1,4 является продуктом, ближайшим по эластичным свойствам к полиизопрену цис -1,4 (т.е. к натуральному каучуку). Одна из трудностей, возникающих при использовании полибутадиена, заключалась в том, что высокомолекулярные полимеры трудно обрабатывать и трудно деполимеризовать термической или механической обработкой.Теперь можно регулировать молекулярную массу непосредственно на стадии полимеризации, а также достичь желаемого распределения молекулярных масс.

Инфракрасные спектры изотактических и синдиотактических 1, 2 и транс -1,4: полибутадиенов представлены на рис. 8, 9 и 10 соответственно. Мы считаем полезным сообщить об этих инфракрасных спектрах, поскольку, по-видимому, в США и Европе для определения стереоизомерной чистоты полибутадиенов инфракрасными методами использовались разные коэффициенты. Таким образом, сообщалось об инфракрасных спектрах бутадиеновых полимеров, 38 , из которых авторы определили содержание цис — 1,4, равное 95 процентам, в то время как, интерпретируя указанные спектры в соответствии с нашими коэффициентами, цис — 1 , 4 содержание только около 88 процентов результатов.

РИС. 8.

РИС. 9.

РИС. 10.

На рис. 11 сравниваются инфракрасные спектры двух образцов с различным содержанием цис –1,4. Указывается содержание различных структур, определенное с помощью наших коэффициентов.

РИС. 11.

Наибольший практический интерес представляют высокочистые полимеры цис -1,4 с контролируемой молекулярной массой. Они обладают хорошей технологичностью и очень хорошими механическими свойствами даже в отсутствие усиливающих наполнителей и очень хорошей эластичностью даже при низкой температуре.

Изучение полимеризации диолефинов и других мономеров с получением кристаллических полимеров разной стерической структуры показывает, что разница в свойствах между различными полимерами разной структуры не только зависит от того, обладают ли они кристалличностью или нет, но, скорее, зависит от преимущественно на конкретном типе стерической структуры.

Когда возможны разные стерические конфигурации, для определения полимера недостаточно указать, что он способен кристаллизоваться, но также необходимо установить тип стерической регулярности и стерической чистоты.

Один и тот же полимер с заданной стерической конфигурацией и заданной стерической чистотой, который может быть получен в различных кристаллических модификациях, может проявлять разные свойства в зависимости от фактической кристаллической структуры (например, в случае полипропилена, полибутена, транс -1 , 4: полибутадиен), но различия в механических свойствах, обусловленные типом кристаллической структуры, менее важны, чем различия в стерической конфигурации.

Соединения алюминия — обзор

3.22.11 Краткое содержание главы и заключительные замечания

В этой главе рассмотрены асимметричные реакции, в которых используются стехиометрические количества соединений бора и алюминия с хиральным лигированием. Охватываемая химия включает специальные разделы по асимметричному гидроборированию, восстановлению, аллилборации, алленилборации, пропаргилборированию, добавкам Михаэля, удлинению цепи Маттесона, енолборированию и циклоприсоединению Дильса – Альдера. Этот охват, очевидно, можно было бы расширить и на другие темы, но было сочтено, что они позволят идентифицировать основные хиральные лиганды, используемые при приготовлении борных и алюминиевых реагентов для стехиометрических асимметричных превращений.

Процесс асимметричного гидроборирования теперь может применяться ко всем классам ди- и тризамещенных алкенов для достижения высоких уровней селективности в получаемых органоборановых аддуктах. Органоборановые аддукты, которые дает этот процесс, претерпевают широкий спектр очень полезных химических превращений, значительно повышающих ценность этого процесса. Реагенты на основе бора и алюминия были разработаны с хиральным лигированием в качестве источников нуклеофильных или электрофильных гидридов для асимметричного восстановления прохиральных кетонов.Высокая селективность достигается, когда добавление гидрида происходит через циклическое переходное состояние, в котором кетон находится в геометрически четко определенном комплексе. Сейчас доступно множество таких реагентов, наиболее известным из которых является (Ipc) 2 BCl ( 102 , R = Me), который весьма конкурентоспособен с каталитическим процессом Кори CBS с 116 .

Аллил-, алленил- и пропаргилборатные процессы входят в число наиболее важных асимметричных процессов для асимметричного построения связей CC.Реагенты в диапазоне от 1,3,2-дигетераборолидинов до диалкилборанов эффективны для альдегидов, причем первые реагенты требуют добавления электроноакцепторных групп или кислот Льюиса для повышения их реакционной способности и селективности. Хотя «аллилборатные» реагенты на основе α -пинена остаются очень популярными, реагенты на основе BINOL в настоящее время включаются в каталитические процедуры. Более того, очень селективные реактивы BBD , 136, известны своей высокой надежностью и стабильностью конфигурации.Для реагентов (Ipc) 2 B и BBD был разработан ряд оригинальных новых преобразований. Кроме того, реагент 10-Ph-9-BBD 137 очень эффективен при аллилировании кетонов. Процесс алленилбора, который начался с лигирования на основе тартрата, теперь включает реагенты как 1,3,2-диазаборолидин ( 223 ), так и BBD ( 225 и 233 ) для алленилбора альдегидов. Альдимины также эффективно превращаются в гомопропаргиловые амины с 233 .Важно отметить, что только реагент 10-Ph-9-BBD 228 является успешным для получения кетонов соответствующих 3 o -карбинолов с высокой оптической чистотой. Кори разработал 1,3,2-диазаборолидины 244 для пропаргилбора альдегидов, где была получена замечательная энантиоселективность (> 99% ee ). Реагенты B (Ipc) 2 248 и BBD 250 содержат замену ТМС, которая способствует чистому образованию пропаргилборанов, которые демонстрируют превосходную селективность.Реагент 10-Ph-9-BBD 253 дает соответствующие 3 o -карбинолов с высоким значением ee . Напротив, 1,2-присоединение алкинилборанов к альдегидам или кетонам происходит очень медленно. К счастью, 3,3′-дизамещенное производное BINOL 257 подвергается легкому 1,4-присоединению к α , β -ненасыщенным кетонам, давая 2 58 с переменной селективностью. Это добавление было расширено до N -ацилиминов как с реагентами BINOL 257 , так и с BBD 230 , что дало пропаргиламиды 260 с высоким содержанием ee .

Расширение цепи Маттесона было представлено и обсуждено из-за его центральной роли в итеративном протоколе на основе бора для построения множества смежных стереогенных центров. Обычные хиральные директора для этого превращения включают 1,3,2-диоксаборолидины (например, 264 ), полученные из пинандиола, 1,2-диизопропил- или дициклогексил-1,2-этандиолов в ZnCl 2 -осиленных 1,2 -миграции из бора в углерод с инверсией конфигурации у углерода. Гомологация нерацемических хиральных боранов может быть использована для доступа к соединениям, недоступным с помощью других процедур (например,г., 39 и 290 ). В сочетании с другими стереоселективными процессами этот протокол Маттесона продолжает предоставлять новые синтетические приложения (например, 282 ). Нерацемические α -хлорсульфоксиды 291 также могут быть использованы в качестве карбеноидов для этого процесса.

Асимметричное енолборат происходит с нерацемическими карбонильными субстратами, такими как оксазаборолидины 297 или 302 , которые являются производными либо S -валина, либо (1 S , 2 R ) -норефедрина, соответственно.Оба приводят к Z -енолборанам (например, 298 ) и, в конечном итоге, к продуктам syn ( 300 ) в> 99% ds и ee . Альтернативные силоксиалкильные хиральные директора также оказались эффективными в процессе енолбората. Процедура (Ipc) 2 BOTf / i -Pr 2 NEt превращает простые кетоны в енолбораны Z- 308 , которые дают syn -aldols 309 с высокой селективностью.Еенолбораны E 310 были получены с помощью протокола (MenthCH 2 ) 2 BCl / TEA, который также обеспечивает высокую диастерео- и энантиоселективность при образовании анти- альдолов 311 . Происхождение образования енолборана Z по сравнению с E рассматривается как E1- и E2-подобное, соответственно. Сообщалось также о других директорах хирального борила, которые являются эффективными регуляторами энолбората.

Последний раздел посвящен циклоприсоединению Дильса – Альдера [4 + 2].Лигирование BINOL использовали для получения боратных комплексов 322 гидроксилированных диенофилов, которые присоединяются к богатым электронами диенам 321 региоселективно, давая 323 в> 90% ee . Группы большего размера в положениях 3,3 ‘BINOL использовали для обеспечения высокой селективности в случае циклопентадиена. Этот протокол BINOL был расширен для облегчения добавления диенов к альдиминам N- Bn с получением дигидропиридонов 330 с хорошим выходом и ee .Недавняя разработка алюминиевых и борных катализаторов на основе замещенного BINOL и оксазаборолидинов в значительной степени заменила стехиометрические процессы.

Приведенное выше резюме показывает широту и глубину хирального лигирования в химии бора и алюминия. Для многих процессов в протоколы реакций включены эффективные процедуры восстановления хирального лигирования. Следует добавить, что для каждого процесса, обсуждаемого в этой главе, может быть несколько жизнеспособных вариантов наиболее подходящего реагента для желаемой конверсии.Мы отсылаем читателя к оригинальным цитатам для конкретных приложений. В связи с 100-летием со дня рождения профессора Х.С. Брауна уместно выделить его огромный вклад в развитие асимметричного синтеза за счет использования хиральных органоборанов в стехиометрических количествах. В будущем мы увидим продолжение усилий по превращению стехиометрических процессов в эффективный каталитический протокол за счет лучшего понимания задействованной химии. Однако новые стехиометрические реагенты, несомненно, будут предшествовать разработке эффективного каталитического протокола, как обсуждалось в нескольких из приведенных выше разделов.В каталитических процессах всегда следует учитывать стоимость и доступность стехиометрического реагента, и хиральные стехиометрические реагенты, которые можно легко регенерировать и повторно использовать, могут быть весьма конкурентоспособными. Кроме того, как и в случае химии «аллилбората», будут достигнуты успехи в разработке и синтезе более сложных реагентов, которые будут использоваться для включения нескольких структурных особенностей в продукты за одну операцию. Эти особенности повысят синтетическую ценность подхода.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Алюминиевые соединения: свойства и использование в растениях

Сульфат алюминия

Как уже упоминалось, алюминий имеет заряд +3, а сульфат — -2. Чтобы создать соединение без заряда, мы используем 2 молекулы алюминия и 3 молекулы сульфата для образования сульфата алюминия.

Сульфат алюминия — белое кристаллическое соединение, хорошо растворимое в воде. Он является частью более крупной группы соединений, называемых квасцами, которые обычно встречаются в вулканических районах.Сульфат алюминия редко встречается в природе, и его получают путем смешивания серной кислоты и гидроксида алюминия.

Токсичность алюминия влияет на скорость роста корней.

Сульфат алюминия — это типичная форма алюминия, которую добавляют в почвы. Клетки корней растений не могут должным образом метаболизироваться, когда растение имеет высокий уровень алюминия (токсичность алюминия), что приводит к коротким корням, что приводит к снижению усвоения питательных веществ и плохому росту растений.

Этот недостаток вызван тем, что Al3 + легко соединяется с анионами кислорода с образованием оксида алюминия. Кислородные лиганды можно найти в белках, нуклеиновых кислотах и ​​полисахаридах. Как только алюминий объединился с кислородными лигандами в этих соединениях, они больше не могут нормально функционировать.

Несмотря на эту токсичность, сульфат алюминия все еще добавляют в почвы для снижения pH. Это связано с тем, что сульфат алюминия легко гидролизуется водой в почве с образованием гидроксида алюминия и серной кислоты.Серная кислота снижает pH почвы, который необходим для выживания некоторым растениям, таким как черника и розы. И пока алюминий не добавляется в слишком больших количествах, токсичность алюминия не является проблемой.

Фосфат алюминия

Фосфат алюминия также представляет собой белый кристаллический порошок и также растворим в воде, хотя и не так растворим, как сульфат алюминия. Когда он объединяется с другими солями, такими как калий и азот, он становится очень нерастворимым.

В почве фосфат алюминия является наиболее распространенным источником фосфата для растений, поскольку фосфат в дождевой воде легко соединяется с алюминием в почве. Исследования изучали месторождения фосфатов алюминия как возможный источник фосфатов для удобрений.

Фосфат алюминия может образовывать горные породы, которые можно добывать.

В основном фосфат алюминия используется в качестве антацида. Они также используются в вакцинах, потому что нерастворимый фосфат алюминия будет медленно высвобождать антиген, чтобы стимулировать естественный ответ организма антителами.

Резюме урока

Алюминий обычно находится в катионной форме 3+, что позволяет ему образовывать ионные связи, образующие такие соединения, как:

  • Сульфат алюминия, Al2 (SO4) 3
  • Фосфат алюминия, AlPO4
  • Оксид алюминия, Al2 O3
  • Нитрит алюминия Al (NO2) 3

Сульфат алюминия добавляют в почву для снижения pH для растений, которые зависят от низкого pH. Сульфат алюминия легко гидролизуется, образуя оксид алюминия и серную кислоту, снижающую pH.Однако, если добавить слишком много, у растений может развиться токсичность алюминия, что замедлит рост корней.

Фосфат алюминия — наиболее распространенная естественная форма фосфата в почве. Хотя он сам по себе мало растворим, он становится очень нерастворимым в сочетании с другими солями, такими как азот. Камни, образованные из этих нерастворимых минералов, могут быть возможным источником фосфатов для удобрений.

It’s Elemental — Элемент Aluminium

Что в названии? От латинского слова, обозначающего квасцы, alumen .

Сказать что? Алюминий произносится как ah-LOO-men-em .

Хотя алюминий является самым распространенным металлом в земной коре, он никогда не встречается в природе свободным. Весь земной алюминий соединился с другими элементами, образуя соединения. Двумя наиболее распространенными соединениями являются квасцы, такие как сульфат алюминия и калия (KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O) и оксид алюминия (Al 2 O 3 ). Около 8,2% земной коры состоит из алюминия.

Ученые подозревали, что неизвестный металл существует в квасцах еще в 1787 году, но у них не было способа извлечь его до 1825 года. Датский химик Ганс Кристиан Эрстед был первым, кто произвел небольшое количество алюминия. Два года спустя немецкий химик Фридрих Велер разработал другой способ получения алюминия. К 1845 году он смог произвести образцы достаточно большого размера, чтобы определить некоторые из основных свойств алюминия. Метод Веллера был усовершенствован в 1854 году французским химиком Анри Этьеном Сент-Клер Девиль.Процесс Девиля позволил коммерческое производство алюминия. В результате цена на алюминий упала с примерно 1200 долларов за килограмм в 1852 году до примерно 40 долларов за килограмм в 1859 году. К сожалению, алюминий оставался слишком дорогим для широкого использования.

Два важных события 1880-х годов значительно увеличили доступность алюминия. Первым было изобретение нового способа получения алюминия из оксида алюминия. Чарльз Мартин Холл, американский химик, и Поль Л. Т. Эру, французский химик, независимо изобрели этот процесс в 1886 году.Вторым было изобретение нового процесса, позволяющего дешево получать оксид алюминия из бокситов. Боксит — это руда, содержащая большое количество гидроксида алюминия (Al 2 O 3 · 3H 2 O), а также другие соединения. Карл Йозеф Байер, австрийский химик, разработал этот процесс в 1888 году. Процессы Холла-Эру и Байера до сих пор используются для производства почти всего алюминия в мире.

С легкого способа извлечения алюминия из оксида алюминия и легкого способа извлечения больших количеств оксида алюминия из бокситов началась эра недорогого алюминия.В 1888 году Холл основал Pittsburgh Reduction Company, которая теперь известна как «Алюминиевая компания Америки» или Alcoa. Когда он открылся, его компания могла производить около 25 килограммов алюминия в день. К 1909 году его компания производила около 41 000 килограммов алюминия в день. В результате такого огромного увеличения предложения цена на алюминий быстро упала примерно до 0,60 доллара за килограмм.

Сегодня алюминий и алюминиевые сплавы используются в самых разных продуктах: консервных банках, пленке и кухонной утвари, а также в деталях самолетов, ракет и других изделиях, для которых требуется прочный и легкий материал.Хотя он не проводит электричество так же хорошо, как медь, он используется в линиях электропередачи из-за своего небольшого веса. Его можно наносить на поверхность стекла для изготовления зеркал, где быстро образуется тонкий слой оксида алюминия, который действует как защитное покрытие. Оксид алюминия также используется для изготовления синтетических рубинов и сапфиров для лазеров.

Оксид алюминия | Сульфат алюминия

Оксид алюминия — это обычное встречающееся в природе соединение, которое используется в различных отраслях промышленности, особенно в производстве алюминия.Используется в производстве промышленной керамики. Его наиболее распространенная кристаллическая форма, корунд, также имеет несколько разновидностей ювелирного качества.

Химические свойства

Существует множество различных форм оксида алюминия, включая как кристаллические, так и некристаллические формы. Химическая формула оксида алюминия — Al₂O₃. Это электрический изолятор, что означает, что он не проводит электричество, а также имеет относительно высокую теплопроводность. Кроме того, в кристаллической форме, корунд, его твердость делает его пригодным в качестве абразива.Высокая температура плавления оксида алюминия делает его хорошим огнеупорным материалом для футеровки высокотемпературных устройств, таких как печи, печи, мусоросжигательные печи, реакторы различных типов и тигли.

Использование в производстве алюминия

Чаще всего оксид алюминия используется в производстве металлического алюминия. Металлический алюминий реагирует с кислородом, что может вызвать коррозию. Однако, когда алюминий связывается с кислородом с образованием оксида алюминия, он создает тонкое покрытие, которое защищает его от окисления.Это предохраняет алюминий от коррозии и потери прочности. Толщина и другие свойства оксидного слоя могут быть изменены с помощью процесса анодирования. Оксид алюминия также является продуктом процесса плавки алюминия.

Корунд Драгоценные камни

Наиболее распространенной кристаллической формой оксида алюминия является корунд. И рубины, и сапфиры представляют собой корунды ювелирного качества. Своей отличительной окраской они обязаны следам примесей. Рубины получают свой темно-красный цвет и лазерные свойства из-за следов хрома.Сапфиры бывают разных цветов, которые происходят из других примесей, таких как железо и титан. Твердость различных видов корунда делает их пригодными для использования в качестве абразивов и компонентов в режущих инструментах.

Применение в керамике

Оксид алюминия, также называемый оксидом алюминия, используется в инженерной керамике. Он твердый и износостойкий, устойчив к воздействию кислот и щелочей, обладает высокой прочностью и жесткостью, а также хорошей теплопроводностью, что делает его ценным при производстве различных керамических изделий.К ним относятся такие вещи, как высокотемпературные электрические изоляторы и изоляторы напряжения, детали контрольно-измерительных приборов для машин для термических испытаний, уплотнительные кольца, газовые лазерные трубки и другое лабораторное оборудование. Оксид алюминия также используется в производстве баллистической брони.

Другое применение

Поскольку оксид алюминия довольно инертен в химическом отношении, имеет белый цвет и относительно нетоксичен, он служит наполнителем в пластмассах. Это также частый ингредиент солнцезащитного крема. Из-за своей твердости и прочности он используется как абразив, в том числе в наждачной бумаге, и как менее дорогой заменитель промышленных алмазов.Некоторые комплекты для полировки CD и DVD содержат оксид алюминия. Те же качества делают его хорошим ингредиентом зубной пасты. Стоматологи используют оксид алюминия в качестве полирующего средства для удаления зубных пятен.

Оксид алюминия используется для различных целей. Самая важная из них — производство металлического алюминия, но, конечно, не единственная. Возможно, вы этого не знаете, но и рубины, и сапфиры состоят из оксида алюминия, что делает его очень ценным элементом!

Формула оксида алюминия

Al2O3

Свойства оксида алюминия
Молярная масса: 101.96 г · моль −1
Точка плавления: 2,072 ° C (3762 ° F; 2345 K)
Точка кипения: 2,977 ° C (5391 ° F, 3250 K)
Плотность: 3,95–4,1 г / см3

Алюминиевых Компаундов | DrugBank Online

Bentoquatam Используется для предотвращения или уменьшения тяжести аллергического контактного дерматита, вызванного урушиолом, аллергенной смолой ядовитого плюща, ядовитого дуба и ядовитого сумаха.
Каолин Натуральный ингредиент, используемый для краткосрочного симптоматического лечения различных состояний, включая диарею, сухость кожи и незначительные кожные кровотечения.
Магальдрат Антацид, используемый для лечения различных состояний желудочно-кишечного тракта, таких как эзофагит, язвы двенадцатиперстной кишки и желудка, а также гастроэзофагеальный рефлюкс.
Квасцы калия Квасцы калия считаются безопасными FDA, и их используют в гомеопатических или безрецептурных продуктах. Из-за его присутствия в нескольких различных лекарствах, основные показания для …
Сесквихлоргидрат алюминия Антиперспирант, используемый для уменьшения потоотделения.
Сульфат алюминия Лекарство, используемое для предотвращения инфекций и лечения незначительных кровотечений.
Бентонит Без аннотации
Оксид алюминия Оксид алюминия имеет химическую формулу Al2O3. Он амфотерный по своей природе и используется в различных химических, промышленных и коммерческих целях. Он считается непрямой добавкой, используемой в …
Гидротальцит Антацид, показанный при лечении изжоги и избытка желудочной кислоты.
Монтмориллонит Очищенная глина, показанная для лечения кишечной боли и диареи.
Алюминий Металлический элемент с атомным номером 13, атомным символом Al и атомным весом 26,98.
Гидроксид алюминия Антацид, используемый для облегчения симптомов изжоги, кислотного несварения и кислого желудка.
Ацетоацетат алюминия Ацетоацетат алюминия представляет собой антацид, содержащий алюминий.
Глицинат алюминия Лекарство, предназначенное для лечения изжоги, расстройства желудка, кислотного рефлюкса, язв и газов.
Алоглутамол Алоглутамол представляет собой антацидную соль алюминия, глюконовой кислоты и трис. Фирменные названия включают Altris, Pyreses, Tasto и Sabro.
Фосфат алюминия Не доступен
Сукральфат Желудочно-дуоденальный защитный агент, используемый при лечении язв желудка и двенадцатиперстной кишки и для предотвращения рецидива язвы двенадцатиперстной кишки.
Хлорид алюминия Предназначен для контроля небольших кровотечений во время стоматологических восстановительных процедур. Показан для уменьшения потоотделения под мышками.
Дигидроксиалюминий карбонат натрия Лекарство, используемое для лечения изжоги. Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.