Алюминий по распространенности в земной коре занимает третье место после кислорода и кремния. В очень больших количествах алюминий содержится во многих силикатах и в глинах. Основным сырьем для производства алюминия служат бокситы, содержащие 32-60 % глинозема-Al2O3.
В настоящее время алюминий в громадных количествах получают электролизом расплава смеси криолита Na3[AlF6] и оксида алюминия Al2O3.
Одинаковое строение внешнего электронного слоя атомов бора и алюминия обусловливает сходство в свойствах этих элементов. Так, для алюминия, как и для бора, характерна степень окисленности +3. Однако при переходе от бора к алюминию сильно возрастает радиус атома (от 0.091 до 0.143 нм) и, кроме того, появляется еще один промежуточный восьмиэлектронный слой, экранирующий ядро. Поэтому у алюминия металлические свойства выражены гораздо сильнее, чем у бора. Тем не менее, химические связи, образуемые алюминием с другими элементами, имеют в основном ковалентный характер.
Алюминий-серебристо-белый металл. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Тонкая пленка оксида алюминия на поверхности металла защищает его от окисления.
Разбавленные соляная и серная кислоты легко растворяют алюминий с выделением водорода, особенно при нагревании. Холодная концентрированная азотная кислота алюминий не растворяет, поэтому для хранения и транспортировки этой кислоты используют емкости и цистерны из алюминия.
При растворении алюминия в щелочах образуется соль-алюминат натрия и выделяется большое количество водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O =2Na[Al(OH)4] + 3H2
Основное применение алюминия-производство сплавов на его основе. Легирующие добавки (например, медь, кремний, магний, цинк, марганец) вводят в алюминий главным образом для повышения его прочности.
Широкое применение имеют дуралюмины, содержащие медь и магний. По широте применения сплавы алюминия занимают второе место после чугуна и стали. Важным является применение алюминия для алитирования, которое заключается в насыщении поверхности стальных или чугунных изделий алюминием с целью защиты основного материала от окисления при сильном нагревании. В металлургии алюминий применяют для получения кальция, бария, лития и некоторых других металлов методом алюминотермии.
Оксид алюминия Al2O3,, называемый также глиноземом, встречается в природе в кристаллическом виде, образуя минерал корунд. Корунд обладает очень высокой твердостью. Его прозрачные кристаллы, окрашенные примесями в красный (из-за примеси Cr2O3) , или в синий (из-за примеси окиси титана) цвет, представляют собой драгоценные камни — рубин и сапфир. Эти драгоценные камни могут быть получены и искусственно. Кристаллы рубинов, содержащих малую примесь оксида хрома Cr2O3, применяют в лазерах.
Корунд и его мелкозернистая разновидность, содержащая большое количество примесей,- наждак, применяются как абразивные материалы.
Гидроксид алюминия-Аl(OH)3- типичный амфотерный гидроксид (со щелочами он ведет себя как кислота, а с кислотами как основание).
Все соли алюминия сильно гидролизованы (взаимодействуют со следами влаги). Хлорид алюминия широко используется в качестве катализатора в органической химии.
Ваша оценка?
