Ինչ թթու է լուծում ալյումինը: Ալյումինե պատյանների տարրալուծում. Մետաղը բնական ջրեր է մտնում

Ալյումինը 13 սերիական համարով տարր է, հարաբերական ատոմային զանգվածը՝ 26,98154։ Գտնվում է III ժամանակաշրջանում, III խումբ, հիմնական ենթախումբ։ Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3d 0: Ալյումինի կայուն օքսիդացման վիճակը «+3» է: Ստացված կատիոնն ունի ազնիվ գազի թաղանթ, որը նպաստում է նրա կայունությանը, սակայն լիցքի հարաբերակցությունը շառավղով, այսինքն՝ լիցքի կոնցենտրացիան, բավականին բարձր է, ինչը մեծացնում է կատիոնի էներգիան։ Այս հատկանիշը հանգեցնում է նրան, որ ալյումինը, իոնային միացությունների հետ մեկտեղ, կազմում է մի շարք կովալենտ միացություններ, և նրա կատիոնը լուծույթում ենթարկվում է զգալի հիդրոլիզի։

Ալյումինը կարող է I վալենտություն դրսևորել միայն 1500 o C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Հայտնի են Al 2 O և AlCl:

Ֆիզիկական հատկություններով ալյումինը տիպիկ մետաղ է՝ բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությամբ, զիջելով միայն արծաթին և պղնձին։ Ալյումինի իոնացման ներուժն այնքան էլ բարձր չէ, ուստի դրանից կարելի էր ակնկալել բարձր քիմիական ակտիվություն, բայց այն զգալիորեն կրճատվում է այն պատճառով, որ մետաղը պասիվացվում է օդում՝ իր մակերեսի վրա ուժեղ օքսիդ թաղանթի ձևավորման պատճառով: Եթե ​​մետաղը ակտիվանում է. ա) մեխանիկորեն հեռացնում է թաղանթը, բ) միաձուլվում է (արձագանքում սնդիկի հետ), գ) օգտագործում է փոշի, ապա այդպիսի մետաղը դառնում է այնքան ռեակտիվ, որ նույնիսկ փոխազդում է օդի խոնավության և թթվածնի հետ՝ փլուզվելով համապատասխան. այդ գործընթացը:

4 (Al, Hg) +3O 2 + 6H 2 O = 4Al (OH) 3 + (Hg)

Փոխազդեցություն պարզ նյութերի հետ.

1. Ալյումինի փոշին արձագանքում է, երբ ուժեղ տաքացվում է թթվածնի հետ։Այս պայմաններն անհրաժեշտ են պասիվացման պատճառով, իսկ ալյումինի օքսիդի առաջացման ռեակցիան ինքնին խիստ էկզոթերմիկ է՝ 1676 կՋ/մոլ ջերմություն արտազատվում։

2. Քլորով և բրոմովարձագանքում է ստանդարտ պայմաններում և կարող է նույնիսկ բռնկվել իրենց միջավայրում: Միայն չի արձագանքում ֆտորով,որովհետեւ Ալյումինի ֆտորիդը, ինչպես օքսիդը, ստեղծում է պաշտպանիչ աղի թաղանթ մետաղի մակերեսի վրա: Յոդովարձագանքում է տաքացման ժամանակ և ջրի առկայության դեպքում՝ որպես կատալիզատոր:

3. Ծծմբովարձագանքում է միաձուլման ժամանակ՝ տալով Al 2 S 3 բաղադրության ալյումինի սուլֆիդ։

4. Այն նաև փոխազդում է ֆոսֆորի հետ, երբ տաքանում է, առաջացնելով ֆոսֆիդ՝ AlP:

5. Ուղիղ ջրածնի հետալյումինը չի արձագանքում.

6. Ազոտովարձագանքում է 800 o C-ում՝ տալով ալյումինի նիտրիդ (AlN): Պետք է ասել, որ օդում ալյումինի այրումը տեղի է ունենում մոտավորապես նույն ջերմաստիճաններում, ուստի այրման արտադրանքները (հաշվի առնելով օդի բաղադրությունը) և՛ օքսիդ են, և՛ նիտրիդ։

7. Ածխածնի հետալյումինը փոխազդում է նույնիսկ ավելի բարձր ջերմաստիճանում՝ 2000 o C: Al 4 C 3 բաղադրության ալյումինի կարբիդը պատկանում է մեթանիդներին, այն չի պարունակում C-C կապեր, իսկ հիդրոլիզի ժամանակ արտազատվում է մեթան՝ Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al։ (OH ) 3 + 3CH 4

Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ

1. Ջրի հետակտիվացված (պաշտպանիչ թաղանթից զուրկ) ալյումինը ակտիվորեն փոխազդում է ջրածնի արտազատման հետ՝ 2Al (ակտ.) + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 Ալյումինի հիդրօքսիդը ստացվում է սպիտակ չամրացված փոշու տեսքով, բացակայությունը. ֆիլմը չի խանգարում ռեակցիայի ավարտին:

2. Փոխազդեցություն թթուների հետ.ա) Ալյումինը ակտիվորեն փոխազդում է չօքսիդացող թթուների հետ՝ համաձայն հավասարման՝ 2Al + 6H 3 O + + 6H 2 O = 2 3+ + 3H 2,

բ) Օքսիդացնող թթուների հետ փոխազդեցությունը տեղի է ունենում հետևյալ հատկանիշներով. Խտացված ազոտային և ծծմբական թթուները, ինչպես նաև շատ նոսր ազոտաթթուն, պասիվացված ալյումինը (մակերևույթի արագ օքսիդացումը հանգեցնում է օքսիդ թաղանթի ձևավորմանը) ցրտին: Երբ ջեռուցվում է, թաղանթը խաթարվում է, և ռեակցիան տեղի է ունենում, բայց միայն դրանց նվազագույն կրճատման արտադրանքները տաքացնելիս ազատվում են կենտրոնացված թթուներից՝ 2Al + 6H 2 SO 4 (conc) = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 6H 2 O Al + 6HNO 3 ( conc) = Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Չափավոր նոսրացած ազոտաթթվով, կախված ռեակցիայի պայմաններից, կարող եք ստանալ NO, N 2 O, N 2, NH 4 +: .

3. Փոխազդեցություն ալկալիների հետ:Ալյումինը ամֆոտերային տարր է (քիմիական հատկությունների առումով), քանի որ ունի բավականին բարձր էլեկտրաբացասականություն մետաղների համար՝ 1,61։ Հետևաբար, այն բավականին հեշտությամբ լուծվում է ալկալային լուծույթներում հիդրոքսոմպլեքսների և ջրածնի ձևավորմամբ։ Հիդրոքսոմպլեքսի բաղադրությունը կախված է ռեագենտների հարաբերակցությունից՝ 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2 2Al + 6NaOH + 6H 2 O = 2Na 3 + 3H 2 Ալյումինի և ջրածնի հարաբերակցությունը որոշվում է էլեկտրոնային եղանակով. Նրանց միջև տեղի ունեցող ռեդոքս ռեակցիայի հավասարակշռությունը և ռեագենտների հարաբերակցությունը կախված չէ:

4. Ցածր իոնացման ներուժը և թթվածնի նկատմամբ բարձր մերձեցումը (բարձր օքսիդի կայունությունը) հանգեցնում են նրան, որ ալյումինը ակտիվորեն փոխազդում է շատ մետաղների օքսիդներ,դրանք վերականգնելով։ Ռեակցիաները տեղի են ունենում սկզբնական տաքացման ժամանակ ջերմության հետագա արտազատմամբ, այնպես որ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 1200 o - 3000 o C: 75% ալյումինի փոշու և 25% (ըստ կշռի) Fe 3 O 4 խառնուրդը կոչվում է «թերմիտ»: Նախկինում այս խառնուրդի այրման ռեակցիան օգտագործվում էր ռելսերի եռակցման համար: Ալյումինի օգտագործմամբ օքսիդներից մետաղների վերացումը կոչվում է ալյումինոթերմիա և օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ՝ որպես մետաղներ արտադրելու մեթոդ, ինչպիսիք են մանգանը, քրոմը, վանադիումը, վոլֆրամը և ֆերոհամաձուլվածքները:

5. Աղի լուծույթներովալյումինը արձագանքում է երկու տարբեր ձևերով. 1. Եթե հիդրոլիզի արդյունքում աղի լուծույթն ունի թթվային կամ ալկալային միջավայր, ապա ջրածինը ազատվում է (թթվային լուծույթներով ռեակցիան տեղի է ունենում միայն զգալի տաքացման դեպքում, քանի որ պաշտպանիչ օքսիդի թաղանթը ավելի լավ է լուծվում ալկալիներում, քան թթուներում)։ 2Al + 6KHSO 4 + (H 2 O) = Al 2 (SO 4) 3 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 2Al + 2K 2 CO 3 + 8H 2 O = 2K + 2KHCO 3 + 3H 2: 2. Ալյումինը կարող է աղի բաղադրությունից տեղահանել մետաղները, որոնք գտնվում են լարման շարքից դեպի աջ, այսինքն. իրականում կօքսիդացվի այս մետաղների կատիոններով: Օքսիդային թաղանթի շնորհիվ այս ռեակցիան միշտ չէ, որ տեղի է ունենում։ Օրինակ, քլորիդ անիոնները կարող են խաթարել թաղանթը, և 2Al + 3FeCl 2 = 2AlCl 3 + 3Fe ռեակցիան տեղի է ունենում, բայց սենյակային ջերմաստիճանում սուլֆատների հետ նմանատիպ ռեակցիան չի աշխատի: Ակտիվացված ալյումինի հետ ցանկացած փոխազդեցություն, որը չի հակասում ընդհանուր կանոնին, կաշխատի:

Ալյումինե միացումներ.

1. Օքսիդ (Al 2 O 3):Հայտնի է մի քանի փոփոխությունների տեսքով, որոնցից շատերը շատ դիմացկուն են և քիմիապես իներտ: α-Al 2 O 3 մոդիֆիկացիան տեղի է ունենում բնության մեջ հանքային կորունդի տեսքով։ Այս միացության բյուրեղային ցանցում ալյումինի կատիոնները երբեմն մասամբ փոխարինվում են այլ մետաղների կատիոններով, ինչը հանքանյութին տալիս է իր գույնը։ Cr(III) խառնուրդը կարմիր գույն է տալիս, այդպիսի կորունդն արդեն իսկ ռուբինի թանկարժեք քար է: Ti(III) և Fe(III) խառնուրդից ստացվում է կապույտ շափյուղա։ Ամորֆ մոդիֆիկացիան քիմիապես ակտիվ է։ Ալյումինի օքսիդը տիպիկ ամֆոտերային օքսիդ է, որը փոխազդում է ինչպես թթուների, այնպես էլ թթվային օքսիդների, ինչպես նաև ալկալիների և հիմնային օքսիդների հետ, որոնց դեպքում ալկալիները նախընտրելի են: Միաձուլման ժամանակ լուծույթում և պինդ փուլում ռեակցիայի արտադրանքները տարբեր են՝ Na 2 O + Al 2 O 3 = 2NaAlO 2 (միաձուլում) - նատրիումի մետաալյումինատ, 6NaOH + Al 2 O 3 = 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 O (միաձուլում. ) - orthoaluminate նատրիում, Al 2 O 3 + 3CrO 3 = Al 2 (CrO 4) 3 (fusion) - ալյումինի քրոմատ: Բացի օքսիդներից և պինդ ալկալներից, ալյումինը միաձուլման ժամանակ փոխազդում է ցնդող թթվային օքսիդներից առաջացած աղերի հետ՝ դրանք հեռացնելով աղի բաղադրությունից՝ K 2 CO 3 + Al 2 O 3 = 2KAlO 2 + CO 2 Ռեակցիաները լուծույթում՝ Al 2 O 3 + 6HCl = 2 3+ + 6Cl 1- + 3H 2 O Al 2 O 3 +2 NaOH + 3H 2 O =2 Na – նատրիումի տետրահիդրօքսիալյումինատ. Տետրահիդրոքսոալյումինատ անիոնը իրականում 1-տետրահիդրոքսոդիակվաանիոն է, քանի որ 6 կոորդինացիոն համարը նախընտրելի է ալյումինի համար: Ալկալիի ավելցուկով առաջանում է հեքսահիդրոքսոալյումինատ՝ Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3: Բացի թթուներից և ալկալիներից, կարելի է ակնկալել ռեակցիաներ թթվային աղերի հետ՝ 6KHSO 4 + Al 2 O 3 = 3K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O:

3. Ալյումինի հիդրօքսիդներ. Հայտնի են երկու ալյումինի հիդրօքսիդներ՝ մետահիդրօքսիդ -AlO(OH) և օրթոհիդրօքսիդ՝ Al(OH) 3: Երկուսն էլ ջրում անլուծելի են, բայց նաև ամֆոտեր են, հետևաբար լուծվում են թթուների և ալկալիների, ինչպես նաև հիդրոլիզի արդյունքում թթվային կամ ալկալային միջավայր ունեցող աղերի լուծույթներում։ Երբ միաձուլվում են, հիդրօքսիդները արձագանքում են օքսիդներին: Ինչպես բոլոր չլուծվող հիմքերը, ալյումինի հիդրօքսիդները տաքացնելիս քայքայվում են. 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O: Ալկալային լուծույթներում լուծվող ալյումինի հիդրօքսիդները չեն լուծվում ջրային ամոնիակում, ուստի դրանք կարող են նստեցվել լուծվող ամոնիակով: աղ՝ Al(NO 3) 3 + 3NH 3 + 2H 2 O = AlO(OH)↓ + 3NH 4 NO 3, այս ռեակցիան առաջացնում է մետահիդրօքսիդ: Դժվար է հիդրօքսիդի նստեցումը ալկալիների ազդեցությամբ, քանի որ ստացված նստվածքը հեշտությամբ լուծվում է, և ընդհանուր ռեակցիան ունի ձև՝ AlCl 3 + 4 NaOH = Na + 3NaCl

4. Ալյումինի աղեր.Գրեթե բոլոր ալյումինի աղերը շատ լուծելի են ջրի մեջ: AlPO 4 ֆոսֆատը և AlF 3 ֆտորիդը անլուծելի են: Որովհետեւ ալյումինի կատիոնն ունի լիցքի բարձր խտություն, նրա ջրային համալիրը ձեռք է բերում կատիոնաթթվի հատկություններ՝ 3+ + H 2 O = H 3 O + + 2+, այսինքն. ալյումինի աղերը ենթարկվում են ուժեղ կատիոնների հիդրոլիզին։ Թույլ թթուների աղերի դեպքում կատիոնում և անիոնում հիդրոլիզի փոխադարձ ուժեղացման շնորհիվ հիդրոլիզը դառնում է անշրջելի։ Լուծման մեջ ալյումինի կարբոնատը, սուլֆիտը, սուլֆիդը և սիլիկատը ամբողջությամբ քայքայվում են ջրով կամ չեն կարող ստացվել փոխանակման ռեակցիայի միջոցով. 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KNO 3: Որոշ աղերի համար հիդրոլիզը տաքացնելիս դառնում է անշրջելի։ Ալյումինի թաց ացետատը տաքացնելիս քայքայվում է հետևյալ հավասարման համաձայն. գազային ջրածնի հալոգենիդների լուծելիությունը տաքացնելիս՝ AlCl 3 + 3H 2 O = Al(OH) 3 ↓ + 3HCl: Ալյումինի հալոգենիդներից միայն ֆտորիդն է իոնային միացություն, մնացած հալոգենիդները կովալենտ միացություններ են, դրանց հալման կետերը զգալիորեն ցածր են ֆտորիից, ալյումինի քլորիդն ունակ է սուբլիմացիայի։ Շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում գոլորշին պարունակում է ալյումինի հալոգենիդների առանձին մոլեկուլներ, որոնք ունեն հարթ եռանկյունաձև կառուցվածք՝ կենտրոնական ատոմի ատոմային ուղեծրերի sp 2 հիբրիդացման պատճառով։ Այս միացությունների հիմնական վիճակը գոլորշիներում և որոշ օրգանական լուծիչներում դիմերներն են, օրինակ՝ Al 2 Cl 6: Ալյումինի հալոգենիդները ուժեղ Լյուիս թթուներ են, քանի որ ունեն դատարկ ատոմային ուղեծիր: Ուստի ջրում լուծարումը տեղի է ունենում մեծ քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ: Ալյումինի միացությունների (ինչպես նաև այլ եռարժեք մետաղների) հետաքրքիր դաս են շիբը - 12-ջրային կրկնակի սուլֆատներ M I M III (SO 4) 2, որոնք բոլոր կրկնակի աղերի պես լուծվելիս տալիս են համապատասխան կատիոնների և անիոնների խառնուրդ։

5. Համալիր կապեր.Դիտարկենք ալյումինի հիդրոքսոմպլեքսները։ Սրանք աղեր են, որոնցում բարդ մասնիկը անիոն է: Բոլոր աղերը լուծելի են։ Նրանք ոչնչացվում են թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ։ Այս դեպքում ուժեղ թթուները լուծում են ստացված օրթոհիդրօքսիդը, իսկ թույլ կամ համապատասխան թթվային օքսիդները (H 2 S, CO 2, SO 2) նստեցնում են այն՝ K + 4HCl = KCl + AlCl 3 + 4H 2 O K + CO 2 = Al(OH: ) 3 ↓ + KHCO 3

Երբ կալցինացվում են, հիդրոքսոալյումինատները վերածվում են օրթո- կամ մետա-ալյումինատների՝ կորցնելով ջուրը:

Երկաթ

26 ատոմային համարով տարր՝ 55,847 հարաբերական ատոմային զանգվածով։ Պատկանում է տարրերի 3d ընտանիքին, ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 3d 6 4s 2 և գտնվում է IV շրջանի, VIII խմբի, երկրորդական ենթախմբի պարբերական աղյուսակում։ Միացություններում երկաթը հիմնականում ցուցադրում է օքսիդացման աստիճաններ +2 և +3: Fe 3+ իոնն ունի կիսով չափ լցված d-էլեկտրոնային թաղանթ՝ 3d 5, ինչը նրան տալիս է լրացուցիչ կայունություն։ Շատ ավելի դժվար է հասնել օքսիդացման վիճակների +4, +6, +8:

Իր ֆիզիկական հատկությունների համաձայն՝ երկաթը արծաթափայլ սպիտակ, փայլուն, համեմատաբար փափուկ, ճկուն, հեշտությամբ մագնիսացող և ապամագնիսացվող մետաղ է։ Հալման կետը 1539 o C. Այն ունի մի քանի ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներ, որոնք տարբերվում են բյուրեղային ցանցի տեսակից:

Պարզ նյութի հատկությունները.

1. Օդում այրվելիս առաջանում է խառը օքսիդ Fe 3 O 4, իսկ մաքուր թթվածնի հետ փոխազդելիս՝ Fe 2 O 3։ Փոշի երկաթը պիրոֆոր է - օդում ինքնաբուխ բռնկվում է:

2. Ֆտորը, քլորը և բրոմը հեշտությամբ փոխազդում են երկաթի հետ՝ օքսիդացնելով այն մինչև Fe 3+։ FeJ 2-ը ձևավորվում է յոդով, քանի որ եռավալենտ երկաթի կատիոնը օքսիդացնում է յոդիդ անիոնը, հետևաբար FeJ 3 միացությունը գոյություն չունի։

3. Նմանատիպ պատճառով Fe 2 S 3 միացությունը գոյություն չունի, և երկաթի և ծծմբի փոխազդեցությունը ծծմբի հալման կետում հանգեցնում է FeS միացության: Ծծմբի ավելցուկով ստացվում է պիրիտ՝ երկաթ (II) դիսուլֆիդ՝ FeS 2։ Առաջանում են նաև ոչ ստոյխիոմետրիկ միացություններ։

4. Երկաթը ուժեղ տաքացման տակ փոխազդում է այլ ոչ մետաղների հետ՝ առաջացնելով պինդ լուծույթներ կամ մետաղի նման միացություններ։ Դուք կարող եք տալ ռեակցիա, որը տեղի է ունենում 500 o C ջերմաստիճանում. 3Fe + C = Fe 3 C: Երկաթի և ածխածնի այս միացությունը կոչվում է ցեմենտիտ:

5. Երկաթը բազմաթիվ մետաղների հետ համաձուլվածքներ է առաջացնում։

6. Սենյակային ջերմաստիճանի օդում երկաթը ծածկված է օքսիդ թաղանթով, ուստի այն չի փոխազդում ջրի հետ: Գերտաքացած գոլորշու հետ փոխազդեցությունից ստացվում են հետևյալ ապրանքները՝ 3Fe + 4H 2 O (գոլորշու) = Fe 3 O 4 + 4H 2: Թթվածնի առկայության դեպքում երկաթը նույնիսկ փոխազդում է օդի խոնավության հետ՝ 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3: Վերոնշյալ հավասարումը արտացոլում է ժանգոտման գործընթացը, որին տարեկան ենթարկվում է մետաղական արտադրանքի մինչև 10%-ը:

7. Քանի որ երկաթը ջրածնից առաջ գտնվում է լարման շարքում, այն հեշտությամբ փոխազդում է չօքսիդացող թթուների հետ, բայց օքսիդանում է միայն Fe 2+-ի:

8. Խտացված ազոտային և ծծմբական թթուները պասիվացնում են երկաթը, սակայն ռեակցիան տեղի է ունենում տաքացնելիս։ Նոսրացված ազոտական ​​թթուն նույնպես արձագանքում է սենյակային ջերմաստիճանում: Բոլոր օքսիդացնող թթուներով երկաթը արտադրում է երկաթի (III) աղեր (ըստ որոշ տեղեկությունների, երկաթի (II) նիտրատի ձևավորումը հնարավոր է նոսր ազոտաթթվի դեպքում), և նվազեցնում է HNO 3 (նոսրացված) մինչև NO, N 2 O, N 2: , NH 4 +՝ կախված պայմաններից, և HNO 3 (կոնց.)՝ NO 2-ին՝ պայմանավորված ռեակցիայի առաջացման համար անհրաժեշտ տաքացումով։

9. Երկաթը տաքացնելիս ընդունակ է փոխազդելու խտացված (50%) ալկալիների հետ՝ Fe + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2:

10. Արձագանքելով պակաս ակտիվ մետաղների աղերի լուծույթների հետ՝ երկաթը հանում է այդ մետաղները աղի բաղադրությունից՝ վերածվելով երկվալենտ կատիոնի՝ CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu:

Երկաթի միացությունների հատկությունները.

Fe 2+Այս կատիոնի լիցքը դեպի շառավիղ հարաբերակցությունը մոտ է Mg 2+-ին, ուստի օքսիդի, հիդրօքսիդի և սև երկաթի աղերի քիմիական վարքագիծը նման է համապատասխան մագնեզիումի միացությունների վարքին: Ջրային լուծույթում երկվալենտ երկաթի կատիոնը կազմում է գունատ կանաչ գույնի 2+ ջրային համալիր։ Այս կատիոնը հեշտությամբ օքսիդանում է նույնիսկ ուղղակիորեն լուծույթում մթնոլորտային թթվածնի միջոցով: FeCl 2 լուծույթը պարունակում է 0 բարդ մասնիկներ: Նման կատիոնի լիցքի կոնցենտրացիան ցածր է, ուստի աղերի հիդրոլիզը չափավոր է։

1. FeO - հիմնական օքսիդը, սեւ գույնի, չի լուծվում ջրի մեջ: Հեշտությամբ լուծվում է թթուների մեջ։ Երբ տաքացվում է 500 0 C-ից բարձր, այն անհամաչափ է՝ 4FeO = Fe + Fe 3 O 4: Այն կարելի է ստանալ համապատասխան հիդրօքսիդի, կարբոնատի և օքսալատի մանրակրկիտ կալցինացիայի միջոցով, մինչդեռ այլ Fe 2+ աղերի ջերմային տարրալուծումը հանգեցնում է երկաթի օքսիդի ձևավորմանը՝ FeC 2 O 4 = FeO + CO + CO 2, բայց 2 FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3 4Fe(NO 3) 2 = 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 Երկաթի (II) օքսիդը ինքնին կարող է հանդես գալ որպես օքսիդացնող նյութ, օրինակ, երբ տաքացվում է, ռեակցիան տեղի է ունենում. 3FeO + 2NH 3 = 3Fe + N 2 + 3H 2 O

2. Fe(OH) 2 – երկաթի (II) հիդրօքսիդ – չլուծվող հիմք: Փոխազդում է թթուների հետ։ Օքսիդացնող թթուների հետ միաժամանակ տեղի է ունենում թթու-բազային փոխազդեցություն և օքսիդացում դեպի երկաթի երկաթ. փոխանակման ռեակցիաներ լուծելի աղից: Սա սպիտակ միացություն է, որը օդում սկզբում դառնում է կանաչ՝ օդի խոնավության հետ փոխազդեցության պատճառով, այնուհետև դառնում է դարչնագույն՝ օդի թթվածնի միջոցով օքսիդացման արդյունքում՝ 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3:

3. Աղեր. Ինչպես արդեն նշվեց, Fe(II) աղերի մեծ մասը դանդաղ օքսիդանում է օդում կամ լուծույթում։ Օքսիդացման նկատմամբ ամենադիմացկունը Մոհրի աղն է՝ կրկնակի երկաթ (II) և ամոնիումի սուլֆատ՝ (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2։ 6H 2 O. Fe 2+ կատիոնը հեշտությամբ օքսիդանում է մինչև Fe 3+, հետևաբար օքսիդացնող նյութերի մեծ մասը, մասնավորապես օքսիդացնող թթուները, օքսիդացնում են երկաթի աղերը: Երկաթի սուլֆիդը և դիսուլֆիդը կրակելիս ստացվում են երկաթի (III) օքսիդ և ծծմբի (IV) օքսիդ՝ 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Երկաթի (II) սուլֆիդը նույնպես լուծվում է ուժեղ թթուներում՝ FeS + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 S Երկաթի (II) կարբոնատը անլուծելի է, մինչդեռ բիկարբոնատը լուծելի է ջրում:

Fe 3+Լիցքավորումը դեպի շառավիղ հարաբերակցությունը այս կատիոնը համապատասխանում է ալյումինի կատիոնին , հետեւաբար, երկաթի (III) կատիոնային միացությունների հատկությունները նման են համապատասխան ալյումինի միացություններին։

Fe 2 O 3-ը հեմատիտ է, ամֆոտերային օքսիդ, որի հիմնական հատկությունները գերակշռում են: Ամֆոտիկությունը դրսևորվում է պինդ ալկալների և ալկալիական մետաղների կարբոնատների հետ միաձուլման հնարավորությամբ՝ Fe 2 O 3 + 2NaOH = H 2 O + 2NaFeO 2 - դեղին կամ կարմիր, Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2: Ֆերատները (II) քայքայվում են ջրով, ազատելով Fe 2 O 3: nH2O.

Fe3O4- մագնետիտ, սև նյութ, որը կարելի է համարել կամ որպես խառը օքսիդ՝ FeO։ Fe 2 O 3, կամ որպես երկաթ (II) օքսոմետաֆերատ (III)՝ Fe (FeO 2) 2. Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ տալիս է աղերի խառնուրդ՝ Fe 3 O 4 + 8HCl = FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O։

Fe(OH) 3 կամ FeO(OH) կարմիր-շագանակագույն ժելատինային նստվածք է՝ ամֆոտերային հիդրօքսիդ։ Ի լրումն թթուների հետ փոխազդեցության, այն փոխազդում է տաք խտացված ալկալային լուծույթի հետ և միաձուլվում պինդ ալկալիների և կարբոնատների հետ՝ Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3:

Աղ.Երկաթի աղերի մեծ մասը լուծելի է: Ինչպես ալյումինի աղերը, նրանք կատիոնում ենթարկվում են ուժեղ հիդրոլիզի, որը թույլ և անկայուն կամ չլուծվող թթուների անիոնների առկայության դեպքում կարող է դառնալ անշրջելի. + 6 NaCl. Երկաթի (III) քլորիդի լուծույթը եռացնելով՝ հիդրոլիզը նույնպես կարող է անշրջելի լինել, քանի որ. Ջրածնի քլորիդի լուծելիությունը, ինչպես ցանկացած գազ, տաքացնելիս նվազում է և այն դուրս է գալիս ռեակցիայի ոլորտից՝ FeCl 3 + 3H 2 O = Fe(OH) 3 + 3HCl (երբ տաքացվում է):

Այս կատիոնի օքսիդացման հզորությունը շատ բարձր է, հատկապես Fe 2+ կատիոնի փոխակերպման հետ կապված՝ Fe 3+ + ē = Fe 2+ φ o = 0,77v: Ինչի արդյունքում:

ա) երկաթի աղերի լուծույթները օքսիդացնում են բոլոր մետաղները մինչև պղինձ՝ 2Fe(NO 3) 3 + Cu = 2Fe(NO 3) 2 + Cu(NO 3) 2,

բ) հեշտությամբ օքսիդացող անիոններ պարունակող աղերի հետ փոխանակման ռեակցիաները տեղի են ունենում դրանց օքսիդացման հետ միաժամանակ.

Ինչպես մյուս եռավալենտ կատիոնները, երկաթը (III) ի վիճակի է ալկալի մետաղի կամ ամոնիումի կատիոնների հետ ձևավորել շիբ՝ կրկնակի սուլֆատներ, օրինակ՝ NH 4 Fe (SO 4) 2: 12H2O.

Համալիր կապեր.Երկաթի երկու կատիոններն էլ հակված են անիոնային բարդույթներ ձևավորելու, հատկապես երկաթը (III): FeCl 3 + KCl = K, FeCl 3 + Cl 2 = Cl + -. Վերջին ռեակցիան արտացոլում է երկաթի (III) քլորիդի գործողությունը՝ որպես էլեկտրոֆիլ քլորացման կատալիզատոր: Հետաքրքրություն են ներկայացնում ցիանիդային համալիրները՝ 6KCN + FeSO 4 = K 4 – կալիումի հեքսացիանոֆերատ (II), արյան դեղին աղ: 2K 4 + Cl 2 = 2K 3 + 2KCl – կալիումի հեքսացիանոֆերատ (III), արյան կարմիր աղ: Սեւ երկաթի համալիրը, կախված ռեակտիվների հարաբերակցությունից, տալիս է կապույտ նստվածք կամ լուծույթ երկաթի աղով: Նույն ռեակցիան տեղի է ունենում արյան կարմիր աղի և ցանկացած գունավոր աղի միջև: Առաջին դեպքում նստվածքն անվանվել է պրուսական կապույտ, երկրորդում՝ Turnbull blue։ Հետագայում պարզվեց, որ առնվազն լուծույթներն ունեն նույն բաղադրությունը՝ K – կալիումի երկաթ (II,III) հեքսացիանոֆերատ։ Նկարագրված ռեակցիաները որակական են լուծույթում համապատասխան երկաթի կատիոնների առկայության համար։ Երկաթի կատիոնի առկայության որակական ռեակցիան արյան կարմիր գույնի հայտնվելն է կալիումի թիոցիանատի (ռոդանիդի) հետ փոխազդեցության ժամանակ՝ 2FeCl 3 + 6KCNS = 6KCl + Fe:

Fe +6. Երկաթի համար +6 օքսիդացման վիճակը անկայուն է: Հնարավոր է ստանալ միայն FeO 4 2- անիոնը, որը գոյություն ունի միայն pH>7-9-ում, բայց ուժեղ օքսիդացնող նյութ է։

Fe 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3 = 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O

Fe (թեփ) + H 2 O + KOH + KNO 3 = K 2 FeO 4 + KNO 2 + H 2

2Fe(OH) 3 + 3Cl 2 + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KCl + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + KClO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + KCl + 2H 2 O

4K 2 FeO 4 + 6H 2 O = 4FeO(OH)↓ + 8KOH + 3O 2

4BaFeO 4 (ջեռուցում) = 4BaO + 2Fe 2 O 3 + 3O 2

2K 2 FeO 4 + 2CrCl 3 + 2HCl = FeCl 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O

Արդյունաբերության մեջ երկաթի ձեռքբերում.

Ա) տիրույթի գործընթաց՝ Fe 2 O 3 + C = 2FeO + CO

FeO + C = Fe + CO

FeO + CO = Fe + CO 2

Բ) ալյումինոթերմիա՝ Fe 2 O 3 + Al = Al 2 O 3 + Fe

ՔՐՈՄ – տարր 24 ատոմային համարով, 51,996 հարաբերական ատոմային զանգվածով։ Այն պատկանում է տարրերի 3d ընտանիքին, ունի 3d 5 4s 1 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա և գտնվում է IV ժամանակաշրջանում, VI խումբ, պարբերական աղյուսակի երկրորդական ենթախումբ։ Հնարավոր օքսիդացման վիճակներ՝ +1, +2, +3, +4, +5, +6: Դրանցից ամենակայուններն են +2, +3, +6, իսկ +3-ն ունի նվազագույն էներգիա։

Ըստ իր ֆիզիկական հատկությունների՝ քրոմը մոխրագույն-սպիտակ, փայլուն, կարծր մետաղ է՝ 1890 o C հալման ջերմաստիճանով: Նրա բյուրեղային ցանցի ամրությունը պայմանավորված է հինգ չզույգված d-էլեկտրոնների առկայությամբ, որոնք ունակ են մասնակի կովալենտային կապի:

Պարզ նյութի քիմիական հատկությունները.

Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում քրոմը իներտ է օքսիդ թաղանթի առկայության պատճառով և չի փոխազդում ջրի և օդի հետ:

1. Այն փոխազդում է թթվածնի հետ 600 o C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Այս դեպքում առաջանում է քրոմի (III) օքսիդ՝ Cr 2 O 3:

2. Հալոգենների հետ փոխազդեցությունը տեղի է ունենում տարբեր ձևերով՝ Cr + 2F 2 = CrF 4 (սենյակային ջերմաստիճանում), 2Cr + 3Cl 2 (Br 2) = 2CrCl 3 (Br 3), Cr + J 2 = CrJ 2 (զգալի տաքացումով): ) Պետք է ասել, որ քրոմի (III) յոդիդը կարող է գոյություն ունենալ և ստացվում է փոխանակման ռեակցիայի միջոցով՝ CrJ 3 բյուրեղային հիդրատի տեսքով։ 9H 2 O, բայց նրա ջերմային կայունությունը ցածր է, և երբ տաքացվում է այն քայքայվում է CrJ 2 և J 2:

3. 120 o C-ից բարձր ջերմաստիճանում քրոմը փոխազդում է հալած ծծմբի հետ՝ տալով քրոմի (II) սուլֆիդ՝ CrS (սև):

4. 1000 o C-ից բարձր ջերմաստիճանում քրոմը փոխազդում է ազոտի և ածխածնի հետ՝ տալով ոչ ստոյխիոմետրիկ, քիմիապես իներտ միացություններ։ Դրանցից կարելի է նշել CrC-ի մոտավոր բաղադրությամբ կարբիդ, որն իր կարծրությամբ մոտ է ալմաստին։

5. Քրոմը չի փոխազդում ջրածնի հետ։

6. Ջրային գոլորշու հետ ռեակցիան հետևյալն է՝ 2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2.

7. Չօքսիդացող թթուների հետ ռեակցիան բավականին հեշտ է տեղի ունենում, որի արդյունքում առաջանում է երկնագույն կապույտ գույնի 2+ ջրային համալիր, որը կայուն է միայն օդի բացակայության կամ ջրածնի մթնոլորտում։ Թթվածնի առկայության դեպքում ռեակցիան այլ կերպ է ընթանում՝ 4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O. Թթվածնով հագեցած թթուները նոսրացնում են նույնիսկ պասիվացնում քրոմը՝ մակերևույթի վրա ուժեղ օքսիդ թաղանթի ձևավորման պատճառով:

8. Օքսիդացնող թթուներ. ցանկացած կոնցենտրացիայի ազոտական ​​թթու,խտացված ծծմբաթթուն և պերքլորաթթուն պասիվացնում են քրոմն այնպես, որ մակերեսը այդ թթուներով մշակելուց հետո այն այլևս չի փոխազդում այլ թթուների հետ: Պասիվացումը հանվում է, երբ ջեռուցվում է: Սա արտադրում է քրոմի (III) աղեր և ծծմբի կամ ազոտի երկօքսիդներ (քլորիդ՝ պերքլորաթթվից)։ Աղի թաղանթի ձևավորման պատճառով պասիվացումը տեղի է ունենում, երբ քրոմը փոխազդում է ֆոսֆորաթթվի հետ:

9. Քրոմն ուղղակիորեն չի փոխազդում ալկալիների հետ, այլ փոխազդում է ալկալային հալվածքների հետ օքսիդացնող նյութերի ավելացմամբ՝ 2Cr + 2Na 2 CO 3 (l) + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2:

10. Քրոմն ունակ է արձագանքել աղի լուծույթների հետ՝ աղի բաղադրությունից հեռացնելով պակաս ակտիվ մետաղները (դրանքից աջ՝ լարման շարքում)։ Ինքը՝ քրոմը, վերածվում է Cr 2+ կատիոնի։

A1 հիդրօքսիդների լուծելիությունը թթվային միջավայրում ուղիղ համեմատական ​​է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի երրորդ ուժին, իսկ ալկալային միջավայրում հակադարձ համեմատական ​​է դրան։ Իզոէլեկտրական կետում ալյումինի հիդրօքսիդն ունի նվազագույն լուծելիություն: Ըստ Kolthoff-ի՝ A1(OH)3-ի համար այս կետը գտնվում է pH-ի 6,5-7,5 միջակայքում: Ալյումինի աղերի հիդրոլիզի արագության համար կա նաև որոշակի օպտիմալ pH արժեք, որը ABO-ի կոնցենտրացիաների համար 400-ից մինչև 100 մգ/լ տատանվում է 4,95-ից 5,40-ի սահմաններում, իսկ pH-ի սահմանափակող արժեքները: որոնց դեպքում հիդրոլիզը դեռ տեղի է ունենում, 3 և 6,8 են:[...]

Լուծելիության և քիմիական փոխազդեցության միջև կապը հատկապես պարզ է բարդ ձևավորում ունեցող համակարգերում։ Այստեղ մենք կարող ենք հիշել հայտնի փաստը ջրի մեջ մոլեկուլային յոդի լուծելիության կտրուկ աճի մասին՝ կալիումի յոդիդի առկայության դեպքում՝ պոլիյոդիդի ձևավորման պատճառով. ալյումինի քլորիդի լուծելիությունը կտրուկ աճում է NaAlC բարդ աղի առաջացման պատճառով, որը հիանալի լուծվում է այդ լուծիչում:[...]

Ալյումինի հիդրօքսիդի նվազագույն լուծելիությունը գտնվում է pH = 6,5+7,5 շրջանում: Ալյումինի հիդրօքսիդի տեղումները սկսվում են pH = 3.0-ից և հասնում առավելագույնի pH = = 7-ի դեպքում: pH-ի հետագա աճի դեպքում նստվածքը սկսում է լուծարվել, ինչը նկատելի է դառնում pH = 9-ում:[...]

Ալյումինի սուլֆատը օգտագործվում է պղտոր և գունավոր ջրերի մաքրման համար՝ մաքրված՝ բարձր պղտորության համար, չմաքրված կամ որպես բաղադրամաս կավ և սիլիկատային նյութեր պարունակող՝ ջրի ցածր պղտորության համար: Այս կոագուլանտը արդյունավետ է pH-ի 5-7,5 միջակայքում, և որքան բարձր է ջրի կարծրությունը և որքան ցածր է նրա գույնը, այնքան բարձր են օպտիմալ pH-ի արժեքները: Համեմատաբար ցածր արժեքը, լավ լուծելիությունը և չոր և լուծված արտադրանքի հետ աշխատելու հատուկ պահանջների բացակայությունը ալյումինի սուլֆատը դարձրել են ամենատարածված կոագուլանտը:[...]

HgS-ի լուծելիության արտադրանքը թորած ջրում 1,6X10-21 մգ/լ է, որը համապատասխանում է 2,5X10-21 մգ/լ սնդիկի իոնների մնացորդային կոնցենտրացիայի լուծույթում: Արդյունաբերական կեղտաջրերում HgS-ի լուծելիությունը մի փոքր ավելի բարձր է, սակայն սնդիկի սուլֆիդի հիմնական մասը գտնվում է ջրի մեջ՝ նուրբ ցրված կոլոիդային մասնիկների տեսքով, որոնք կարող են տարանջատվել նստվածքի՝ կեղտաջրերը կոագուլացնելով ալյումինի սուլֆատի ջրային Al2(S04)3 հետ: -I8H2O, երկաթի ջրային սուլֆատ FeS04-7H20, կրաքարի CaO, այս կոագուլանտների խառնուրդ և այլն:

Այսպիսով, ալյումինի հիդրօքսիդի լուծելիությունը ալկալային միջավայրում հակադարձ համեմատական ​​է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիային առաջին ուժի մեջ[...]

Երբ անոդում օգտագործվում են լուծելի էլեկտրոդներ (սովորաբար երկաթ կամ ալյումին), տեղի է ունենում մետաղի անոդային տարրալուծում, որի արդյունքում երկաթի կամ ալյումինի կատիոնները անցնում են ջրի մեջ՝ հանգեցնելով հիդրօքսիդի փաթիլների առաջացման։ Միջէլեկտրոդային տարածության նեղ պայմաններում կոագուլանտի փաթիլների և գազի պղպջակների միաժամանակ առաջացումը նախադրյալներ է ստեղծում փաթիլների վրա գազի փուչիկների հուսալի ամրագրման և աղտոտիչների ինտենսիվ կոագուլյացիայի համար, ինչը ապահովում է ֆլոտացիայի գործընթացի արդյունավետությունը: Նման կայանքները կոչվում են էլեկտրակոագուլյացիոն-ֆլոտացիոն կայանքներ։ Մինչև 10-15 մ3/ժ թողունակությամբ տեղակայանքները կարող են լինել միախցիկ, իսկ ավելի բարձր թողունակությամբ՝ երկխցիկ հորիզոնական կամ ուղղահայաց տիպի։[...]

Որոշ վատ լուծվող ներկանյութեր լուծվում են սոդայի հետ միասին և մշակվում սկզբում ալյումինի սուլֆատի լուծույթով, այնուհետև բարիումի քլորիդով:[...]

Բացի նշված լուծվող կեղտերից, բնական ջրերը պարունակում են անլուծելի նյութեր կասեցման մեջ՝ կոպիտ կախույթներից մինչև կոլոիդային լուծված միացություններ: Դրանք ներկայացված են ավազի, լյոսի, տիղմային նյութերի և կարբոնատային ապարների մասնիկներով, ալյումինի, երկաթի, մանգանի ջրային օքսիդներով, ինչպես նաև բարձր մոլեկուլային հումուսային նյութերով։[...]

Ալյումինի հիդրացված իոնները հիդրոլիզի գործընթացում պրոտոն են նվիրաբերում ջրի կոորդինացված մոլեկուլից՝ հաջորդաբար ձևավորելով բարդ իոններ [A1 (H20) 5 (OH) ]2+ և [A1 (H20)4 (OH)2] +՝ մնալով ջրում։ լուծում. Երբ վերջին չեզոք համալիրը [Al(H20)3(OH)3] ջուր է կորցնում, առաջանում է վատ լուծվող ալյումինի հիդրօքսիդ։ Երկաթի (III) աղերը նույնպես հիդրոլիզվում են աստիճանաբար։ Բայց, ի տարբերություն ալյումինի աղերի, երկաթի հիդրօքսիդներից բացի, կարող են առաջանալ նաև քիչ լուծվող հիդրոքսո աղեր։[...]

2

Նոսրացած թթուում Al2(804)3-ի լուծելիությունն ավելի բարձր է, քան մաքուր ջրում, սակայն H2O4-ի կոնցենտրացիայի հետագա աճի դեպքում լուծելիությունը կտրուկ նվազում է՝ հասնելով 1%-ի 60% ծծմբաթթվի դեպքում։ Ավելի ուժեղ թթուում ալյումինի սուլֆատի լուծելիությունը կրկին մեծանում է:[...]

Թարմ նստեցված ալյումինի և երկաթի ֆոսֆատները կարող են կլանվել բույսերի կողմից, սակայն նստվածքների ծերացման հետ նրանք բյուրեղանում են և դառնում ավելի քիչ լուծելի և ավելի քիչ հասանելի բույսերի համար: Հետևաբար, ֆոսֆորաթթուն կարմրահողերում և ցախոտ-պոդզոլային հողերում ամրացվում է շատ ամուր և շատ ավելի ամուր, քան գորշ հողերում և չեռնոզեմներում[...]

Վերոնշյալից պարզ է դառնում, որ ալյումինի հիդրօքսիդի լուծելիությունը թթվային միջավայրում ուղիղ համեմատական ​​է ջրածնի իոնների [H+]3 կոնցենտրացիայի երրորդ ուժին, իսկ ալկալային միջավայրում՝ հակադարձ համեմատական ​​[H+]-ին։[։ ..]

Ալյումինի ավելցուկով թթվային լուծույթներում ամենակայուն պինդ փուլը հիմնային ալյումինի ֆոսֆատն է։ Եթե ​​pH-ի արժեքն ավելի մեծ է, քան ֆոսֆատի նվազագույն լուծելիությանը համապատասխանող pH-ը (pH = 6), ապա հիմնական աղը հիդրոլիզացվում է ալյումինի հիդրօքսիդի, որի մակերեսին ֆոսֆատը սորբվում է։ Ֆոսֆատի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում տարանակիտը նստում է, որը վերածվում է միջին աղի, եթե համակարգի pH-ն ավելանում է: [...]

Պոլիակրիլամիդը սպիտակ ամորֆ, բարձր ջրում լուծվող նյութ է, որը պարունակում է իոնային խմբեր; հիդրոլիզից առաջանում է ակրիլաթթու և դրա աղերը։ PAA-ի գործողության մեխանիզմը հիմնված է նրա մոլեկուլների կլանման վրա ջրի կեղտերի մասնիկների, ալյումինի կամ երկաթի (III) հիդրօքսիդների վրա, որոնք ձևավորվել են կոագուլանտ աղերի հիդրոլիզի ժամանակ: Մոլեկուլի ձգված ձևի պատճառով տարբեր վայրերում տեղի է ունենում ադսորբցիա մի քանի հիդրօքսիդի մասնիկներով, ինչի արդյունքում վերջիններս պոլիմերային կամուրջներով միանում են ծանր, մեծ և դիմացկուն ագրեգատների (գլոբուլների):

Միայն ջրում սահմանափակ լուծելիությամբ նմուշները (y = 38) պահպանվում են փայտի ցելյուլոզով 60% քանակությամբ: Ալյումինի սուլֆատի ավելացումը առաջացնում է -CMC-ի ամբողջական պահպանում, և դա կախված չէ ստոյխիոմետրիկ հարաբերակցությունից A13+-ի քանակի միջև, որն անհրաժեշտ է -CMC-ի ամբողջական պահպանման համար և CMC-ում առկա OCH2COO-խմբերի քանակից: Այլ կերպ ասած, -CMC-ի պահպանումը որոշվում է ոչ միայն չլուծվող ալյումինի աղի արտադրությամբ, այլ նաև դրական լիցքավորված Al-CMC-ի և բացասական լիցքավորված ցելյուլոզային մանրաթելերի միջև էլեկտրաստատիկ կլանմամբ:

Նոր տեխնոլոգիա է մշակվել՝ օգտագործելով ալյումինի քլորիդի լուծվող քանակները պրոպիլենով բենզոլի ալկիլացման բարձր ջերմաստիճանի գործընթացում:[...]

Այս գլուխը ուսումնասիրում է ալյումինի (III) և ֆոսֆատի փոխազդեցությունը կոնցենտրացիաների և pH-ի լայն շրջանակում: Լուծված տեսակների և լուծվող փուլերի միջև ռեակցիաները բնութագրելու համար ուսումնասիրվել է ալյումինի ֆոսֆատի նստվածքների լուծելիությունը: Բացի այդ, ալյումինի (III) և ֆոսֆատի միջև լուծվող և չլուծվող ռեակցիայի արտադրանքները որոշվել են, և դրանց կոնցենտրացիաների բաշխումը որոշվել է pH-ի և P-ի և Al-ի կոնցենտրացիաների լայն տիրույթում: Այս ուսումնասիրություններն իրականացվել են որոշակի բաղադրության ալյումինի ֆոսֆատների մաքուր լուծույթների օգտագործմամբ։ Ուսումնասիրվող համակարգում այլ ցրված պինդ փուլեր չեն եղել, բացառությամբ նրանց, որոնք կուտակվել են ալյումինի և ֆոսֆատի փոխազդեցության ընթացքում կամ pH-ի փոփոխության արդյունքում: [...]

Պարզեցված ձևով կարելի է համարել, որ երկաթի և ալյումինի տեղումները շատ առումներով շատ նման են, և որ երկու դեպքում էլ որոշիչ գործոններն են ավելացված մետաղական իոնի Me-ի և առկա օրթոֆոսֆատի լուծելիությունն ու կոնցենտրացիայի հարաբերակցությունը: Կալցիումի իոններով տեղումների գործընթացը մեծապես կախված է pH-ից, հետևաբար կալցիումի աղի անհրաժեշտ քանակությունը հաշվարկելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել կեղտաջրերի ալկալայնությունը։[...]

Երկաթի աղերը որպես կոագուլանտներ ունեն մի շարք առավելություններ ալյումինի աղերի նկատմամբ. ավելի լավ ազդեցություն ջրի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում; օպտիմալ pH արժեքների ավելի լայն շրջանակ; փաթիլների ավելի մեծ ուժ և հիդրավլիկ նուրբություն; աղի բաղադրության ավելի լայն տեսականի ունեցող ջրերի համար օգտագործելու ունակություն. ջրածնի սուլֆիդի առկայությամբ առաջացած վնասակար հոտերն ու համերը վերացնելու ունակությունը. Այնուամենայնիվ, կան նաև թերություններ. որոշ օրգանական միացությունների հետ երկաթի կատիոնների ռեակցիայի ժամանակ ուժեղ գունավորող լուծվող բարդույթների առաջացում; ուժեղ թթվային հատկություններ, որոնք մեծացնում են սարքավորումների կոռոզիան; փաթիլների ավելի քիչ զարգացած մակերեսը:[...]

Երբ հողում կա փոխանակման միջոցով ներծծվող ջրածնի և ալյումինի իոնների զգալի պարունակություն (օրինակ՝ ցախոտ-պոդզոլային և կարմրահողերում), նրա շատ հատկություններ նույնպես վատանում են։ Ջրածնի իոնները չեն ցրում հողի կոլոիդները, սակայն, մտնելով ներծծվող վիճակ, առաջացնում են հողի կլանման համալիրը կազմող միներալների աստիճանական ոչնչացում։ Արդյունքում հողը սպառվում է կոլոիդային ֆրակցիայից, նրա կառուցվածքը քայքայվում է, և կլանման կարողությունը նվազում է։ Բացի այդ, կլանված վիճակից ալյումինի և ջրածնի իոնները տեղափոխվում են լուծույթ՝ լուծվող աղերի կատիոնների դիմաց։ Լուծույթում ջրածնի և ալյումինի իոնների բարձր կոնցենտրացիան վնասակար ազդեցություն է ունենում բույսերի զարգացման վրա։[...]

Վերջին տարիներին սկսել է կիրառվել էլեկտրոլիզատորներում լուծվող էլեկտրոդներով կոագուլանտների արտադրության մեթոդ, որը կոչվում է էլեկտրակոագուլյացիայի մեթոդ։ Մեթոդի էությունը մետաղների, հիմնականում ալյումինի և երկաթի անոդային տարրալուծումն է ջրային միջավայրում էլեկտրական հոսանքի ազդեցության տակ՝ հետագա հիդրօքսիդների ձևավորմամբ։ Այս մեթոդը թույլ է տալիս ջրի արդյունավետ մաքրում հանքային, օրգանական և կենսաբանական ծագման կասեցված նյութերից, կոլոիդներից և մոլեկուլային կամ իոնային վիճակում գտնվող նյութերից: Էլեկտրակոագուլյացիան զգալի առավելություններ ունի ռեագենտների մեթոդների նկատմամբ՝ կոմպակտ տեղադրում, սպասարկման հեշտություն և լիարժեք ավտոմատացման հնարավորություն: Այս մեթոդը խոստումնալից է փոքր ինքնավար օբյեկտների վրա (գետի նավերի վրա, փոքր գյուղերի համար և այլն) օգտագործման համար[...]

Բարձր թթվայնության բացասական ազդեցությունը մեծապես կապված է հողում ալյումինի և մանգանի միացությունների լուծելիության բարձրացման հետ։ Լուծույթում դրանց ավելացված պարունակությունը խաթարում է բույսերի զարգացումը նույնիսկ ավելի շատ, քան ջրածնի իոնների ավելցուկը:[...]

Հավասարումը (4.17) լուծվել է փորձի և սխալի միջոցով pH արժեքի համար, որը համապատասխանում է ֆոսֆատի նվազագույն լուծելիությանը, մոտ 6: PH-ում [...]

Fe2(504)3-Al203-H20 համակարգում հիդրոլիզը 100 °C ջերմաստիճանում ուսումնասիրելիս պարզվել է, որ համակարգում ալյումինի օքսիդի քանակի աճով մեծանում է երկաթի ելքը հիմնական աղի նստվածքում, հասնելով 98% զանգվածային հարաբերակցության Al203/Fe2(504)3 = 0,111 և 90% HgO: Լուծման մեջ ալյումինի օքսիդը քիմիական փոխազդեցությամբ վերածվում է լուծելի հիմնային ալյումինի սուլֆատների։ Համակարգում երկաթի(III) սուլֆատի պարունակության ավելացմամբ մեծանում է արձագանքած ալյումինի օքսիդի քանակությունը և Al203/Fe2(804)3 = 3 և 40% H20 զանգվածային հարաբերակցությամբ հասնում է 91% [։ ..]

Կոագուլյացիայի գործընթացի ընթացքը մեծապես կախված է շրջակա միջավայրի pH-ից։ Երբ ջրի մեջ ավելացվում է ալյումինի սուլֆատի կոագուլանտ լուծույթ, հիդրոլիզը տեղի է ունենում կոլոիդ ալյումինի հիդրօքսիդի ձևավորմամբ: Այս կատալիզատորի արտադրությունից կեղտաջրերի օպտիմալ արժեքը pH = 7,5-8,5 է: Նկար 1-ը ցույց է տալիս կեղտաջրերի մաքրման աստիճանի կախվածությունը 1200 մգ/լ կախովի պինդ նյութերի պարունակությամբ pH-ից[...]

120°C ջերմաստիճանում ստոյխիոմետրիկ քանակի 80-100%-ի սահմաններում ծծմբաթթվի 50% չափաբաժնի ավելացմամբ և 1,5 ժամ տեւողությամբ պրոցեսի դեպքում ալյումինի հիդրօքսիդի տարրալուծման աստիճանը մեծանում է։ Այսպիսով, 83,3% թթվային դոզայի համար (մոլ. հարաբերակցություն 503/A1203 = lo = 2,5) ալյումինի հիդրօքսիդի տարրալուծման աստիճանը կազմում է 92,4%, մինչդեռ նշված պայմաններում 90% (co = 2,7) դոզայի դեպքում. հիդրօքսիդը ամբողջությամբ քայքայվել է: Ալյումինի հիդրօքսիդի տարրալուծումը ծծմբաթթվի ոչ լրիվ չափաբաժինով կարելի է բացատրել հիդրօքսիդի ալյումինի սուլֆատի հետ լուծվող հիմնային ալյումինի աղերի առաջացման ռեակցիայով, որն ավելի մանրամասն քննարկվում է ստորև:[...]

Էլեկտրաքիմիական մեթոդն ունի հետևյալ առավելությունները ռեագենտի մեթոդի նկատմամբ՝ նվազեցնելով աղազերծող կայանների բեռը, քանի որ այն օգտագործելիս լուծվող աղերը ջուր չեն մտնում, իսկ դոզավորված ալյումինն ամբողջությամբ հանվում է ջրից դրա նախնական մաքրման ժամանակ։ Ալյումինե անոդով էլեկտրոլիզատորներում ջրի ապասիլիկոնացման մեթոդը կարող է առաջարկվել Ջերմաէլեկտրակայաններում և այլ արդյունաբերական ձեռնարկություններում ջրի մաքրման սխեմաներում նախնական մաքրման համար:[...]

Ակտիվացման համար սովորաբար օգտագործվում են նատրիումի սիլիկատի 1,5% (SOr-ի առումով) լուծույթներ՝ 80-85% ալկալայնության չեզոքացման աստիճանով։ Ակտիվ քլորի օգտագործման դեպքում լուծվող ապակու չեզոքացման աստիճանը հասցվում է 100%-ի և նույնիսկ ներմուծվում է դրա որոշակի ավելցուկ։ Ռեակտիվները խառնելուց հետո լուծույթը որոշ ժամանակով «հասունանում» է, այնուհետև այն նոսրացնում են ջրով մինչև 1%-ից պակաս SiO2 պարունակություն: Ակտիվ սիլիցիումի թթվի պատրաստման ամենախոստումնալից միջոցը հեղուկ ապակու մշակումն է քլորով և ալյումինի սուլֆատով, որոնք սովորաբար օգտագործվում են ջրի մաքրման գործընթացներում:[...]

Հողածածկի հետ փոխազդեցության ժամանակ ակտիվանում են սննդանյութերի տարրալվացման գործընթացները։ pH-ում [...]

Պայթուցիկ վառարանի և բաց օջախի խարամները ստացվում են որպես չուգունի և պողպատի ձուլման թափոններ և ունեն տարբեր բաղադրություն՝ CaO - 30-50%; Si02-12-37; A1203-Yu-15; MgO-2-10; MnO -0,4-5,6; P205 - 0,1-3,5; S - 0.1 - 4.5%: Շատ դեպքերում դրանք պահանջում են նախապես մանրացնել: Խարամում կալցիումի մեծ մասը քիչ լուծվող սիլիցիումային թթու միացությունների (CaSiO3 և Ca2Si04) տեսքով է, ուստի դրանց մանրացման նուրբությունը պետք է լինի ավելի նուրբ, քան կրաքարի ալյուրը։ Չեզոքացնող հատկության առումով հիմնական խարամները (40%-ից ավելի CaO + MgO պարունակությամբ) մոտ են կրաքարի կարբոնատին։ Նրանց արդյունավետությունը հաճախ ավելի բարձր է, քան կրաքարը: Դա բացատրվում է խարամի մեջ մագնեզիումի, ֆոսֆորի, մանգանի, ծծմբի և բույսերի այլ սննդանյութերի առկայությամբ։ Բացի այդ, դրանցում պարունակվող սիլիցիումի թթուն կարող է նվազեցնել շարժական ալյումինի քանակը հողում և նպաստել բույսերի կողմից ֆոսֆորի ավելի լավ կլանմանը: Մետալուրգիական գործարաններին մոտ գտնվող տարածքներում ցախոտ-պոդզոլային հողերի համար արժեքավոր պարարտանյութ է շիկահնոցի խարամը, որը հարուստ է կրաքարով:[...]

Ֆտորային միացությունները ներկայացնում են հատուկ նյութերի մեկ այլ խումբ, որոնց առկայությունը հաստատվել է մի շարք բնակեցված տարածքների մթնոլորտային օդում և որոնք կարող են էական ազդեցություն ունենալ մարդու առողջության վրա։ Մթնոլորտային օդում հայտնաբերվել են տարբեր ֆտորիդային միացություններ՝ մարմնի հեղուկներում համեմատաբար լավ լուծվողից մինչև ամբողջովին չլուծվող; բարձր գրգռիչ և քայքայիչ ջրածնի ֆտորիդից մինչև համեմատաբար իներտ միացություններ: Հիմնական արդյունաբերական գործընթացները, որոնք ուղեկցվում են մթնոլորտ ֆտորիդային միացությունների արտանետմամբ, արհեստական ​​պարարտանյութերի արտադրությունն են, ալյումինի արտադրությունը և պողպատի արտադրության որոշ մեթոդներ։[...]

Կրաքարի և հանքային պարարտանյութերի բերքատվության աճը, երբ դրանք կիրառվում են միասին, շատ դեպքերում զգալիորեն ավելի մեծ է, քան այդ պարարտանյութերի առանձին օգտագործումից առաջացած աճի գումարը: Ֆիզիոլոգիապես թթվային ամոնիակային և կալիումական պարարտանյութերի արդյունավետությունը հատկապես կտրուկ աճում է կրաքարի հետ: Այս պարարտանյութերը, երբ սիստեմատիկորեն կիրառվում են ցածր բուֆերային թթվային սոդդի-պոդզոլային հողերի վրա, առաջացնում են դրանց հետագա կարծրացում: Ուստի նման պարարտանյութերի սիստեմատիկ կիրառմամբ անլիֆ հողի վրա բերքատվության աճն աստիճանաբար նվազում է, իսկ հետագա տարիներին հողի ուժեղ թթվացման արդյունքում բերքատվությունը կարող է ավելի ցածր լինել, քան հսկիչինը։ Կրաքարի դրական ազդեցությունը հանքային պարարտանյութերի ֆիզիոլոգիապես թթվային ձևերի արդյունավետության վրա ավելի ցայտուն է, երբ դրանք կիրառվում են բարձր թթվայնության նկատմամբ զգայուն մշակաբույսերի (ճակնդեղ, եգիպտացորեն, ցորեն) և ավելի քիչ կամ ընդհանրապես չկիրառելու դեպքում. կիրառություն թթվային ռեակցիաներին դիմացկուն մշակաբույսերի համար: Կրաքարի ազդեցությունը ֆոսֆորային պարարտանյութերի արդյունավետության վրա կախված է հողի հատկություններից և այդ պարարտանյութերի ձևերից: Լուծվող ֆոսֆորային պարարտանյութերի արդյունավետությունը [օրինակ՝ սուպերֆոսֆատ Ca(H2P04)2] ուժեղ թթվային հողերի վրա՝ ալյումինի և երկաթի շարժական միացությունների զգալի պարունակությամբ, նկատելիորեն մեծանում է կրաքարի պատճառով: Երբ կրաքարը ավելացվում է նորմալ չափաբաժինով, ալյումինի և երկաթի շարժական միացությունները վերածվում են չլուծվող ձևերի, հետևաբար դրանց կողմից սուպերֆոսֆատ ֆոսֆորի քիմիական ֆիքսումը նվազում է և բույսերի կողմից դրա օգտագործումը մեծանում է:

Խմելու և բնական ջրի մեջ կեղտերի կոնցենտրացիան որոշելիս ուշադրություն է դարձվում նիտրատների, սուլֆատների, նիտրիտների, քլորիդների ծավալին՝ մոռանալով ալյումինի՝ բնության մեջ ամենատարածված մետաղի մասին: Նորմալ պայմաններում ալյումինը լուծվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով տարբեր միացություններ, որոնք ակտիվորեն արձագանքում են այլ կեղտերի հետ։ Արդյունքում նյութը հագեցած է ալյումինի հիդրոքլորիդով, աղերով և այլ միացություններով։ Իսկ դա հանգեցնում է ջրի որակի փոփոխության՝ քիմիական կազմի, օրգանոլեպտիկ հատկությունների, մանրէաբանական, բակտերիալ ցուցանիշների վատթարացում։
Ալյումինի պաշտոնական MPC-ն ջրի մեջ խմելու և բնական ջրամբարների համար հաշվարկվում է ԱՀԿ և բնապահպանական կազմակերպությունների կողմից: Բայց այս պարամետրը հաշվի չի առնում մետաղի բնական աղբյուրները և մարդու օրգանիզմ ներթափանցելու բազմաթիվ ուղիները: Ուստի ջրի մեջ ալյումինի ճշգրիտ որոշումը կարևոր է:

Ալյումին բնական ջրային մարմիններում

Ջրի բնական հագեցվածությունը մետաղով տեղի է ունենում ալյումինոսիլիկատների և դրա մեջ կավի որոշ տեսակների ներթափանցման պատճառով։ Դրանց լուծարումից հետո սկսվում է ալյումինի փոխազդեցությունը ջրի հետ՝ ուղղակիորեն կախված նրա pH-ից։ Բնական պայմաններում տարրալուծումը տեղի է ունենում դանդաղ, բայց միշտ հիդրօքսիդի, բոքսիտի, հիդրոքլորիդի և այլ միացությունների արտազատմամբ։ Նյութերը և բուն ալյումինը պարունակվում են ինչպես ծովի, այնպես էլ գետի ջրում։ Բայց սա նորմալ պայմաններում է։

Մետաղը բնական ջրեր է մտնում հետևյալից.

• արդյունաբերական և կենցաղային ջրերի արտահոսք;
• քիմիական արտադրության կեղտաջրեր (ցանկացած արտադրություն 2-5 անգամ ավելացնում է ալյումինի կոնցենտրացիան կեղտաջրերում);
• շինարարական թափոններ և արտանետումներ.

Տարեցտարի ավելի ու ավելի շատ են նման արտանետումները շրջակա միջավայր, և դրանց աղտոտվածության աստիճանի վերահսկողությունը գնալով պակասում է։ Կեղտոտ կեղտաջրերում՝ կեղտաջրերի և կասեցված նյութերի բարձր պարունակությամբ, ալյումինը ավելի արագ է լուծվում ջրի մեջ: Այն մտնում է ջրային մարմիններ կասեցված ձևերի, իոնների և կոլոիդների տեսքով։ Հենց իոններն ու օքսիդներն են բարձրացրել թունավորությունը։ Նրանք վնասակար ազդեցություն ունեն բնական աղբյուրներում ապրող կենդանի օրգանիզմների մեծ մասի վրա։ Ստանդարտների համաձայն, բնական ջրերում ալյումինի կոնցենտրացիան չպետք է գերազանցի 0,5 մգ/դմ3:

Ալյումին խմելու ջրի մեջ

Մոլորակի ամենատարածված մետաղը, անշուշտ, կպարունակվի խմելու ջրի մեջ: ԳՕՍՏ-ի ստանդարտների և պահանջների համաձայն՝ ջրի մեջ ալյումինը պետք է պարունակի.

• ոչ ավելի, քան 0,5 մգ/լ ծորակի ջրի մեջ;
• շշալցված ջրի մեջ 0,2-0,3 մգ/լ սահմաններում;
• 0,1-0,2 մգ/լ սահմաններում ֆիլտրացված ջրում:

Ամեն օր մարդու օրգանիզմը պետք է ստանա ոչ ավելի, քան 90 մգ մետաղ։ Բայց ջրի հետ ալյումինի ռեակցիան ավարտվելուց հետո նրա մեջ հայտնվում են թունավոր կեղտեր։ Հետևաբար, ծորակի ջուրը, ինչպես նաև հորատանցքերի և հորատանցքերի նյութերը պետք է ստուգվեն վտանգավոր կեղտերի և բաղադրիչների կոնցենտրացիայի համար: Ստորև բերված է խմելու ջրի մեջ ալյումինի և մարդու առողջության համար կարևոր այլ նյութերի առավելագույն կոնցենտրացիայի սահմանաչափերի աղյուսակը:

Ինչու՞ պետք է խմել ալյումինի նվազագույն կոնցենտրացիայով ջուր:

Պարզելով, թե որտեղ է ալյումինը հայտնվում ջրի մեջ, արժե դիտարկել այն մյուս ուղիները, որոնց միջոցով նա մտնում է մարմին: Սա կօգնի վերահսկել մետաղի օրական ընդունումը: Քիմիական տարրի հիմնական մասը գալիս է սննդից:
Մետաղը պարունակում է նաև.

• կոսմետիկ պատրաստուկներ;
• նույն մետաղից պատրաստված սպասք;
• դեղեր;
• դեզոդորանտներ և այլն:

Ջրի մեջ ալյումինի ստանդարտ պարունակության դեպքում մարմնի վրա ազդեցություն չի լինի: Ավելորդ համակենտրոնացման դեպքում նյարդային համակարգը տուժում է, հիշողությունը նվազում է, հայտնվում են դեպրեսիա և դյուրագրգռություն։ Հետևանքները անմիջապես չեն առաջանում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մետաղի ոչ ամբողջ ծավալը ներծծվում է մարմնի կողմից: Գիտնականները նաև ապացուցել են, որ ջրի մեջ ալյումինի բարձր պարունակությունը հանգեցնում է նյարդաբանական հիվանդությունների և կալցիում-ֆոսֆորի նյութափոխանակության խաթարման, ինչը խանգարում է հեմոգլոբինի արտադրությանը: Ուստի խորհուրդ է տրվում օգտագործել 0,3 մգ/լ-ից ոչ ավելի մետաղական ծավալով խմելու նյութ։ Ջրում լուծված ալյումինի այս պարունակությամբ օրական սպառումը չի գերազանցի 50 մգ/լ-ը։ Մաքրման համար օգտագործվում են կենցաղային ֆիլտր համակարգեր:

Ջրի մաքրում կոագուլյացիայի մեթոդով

Որպեսզի ծորակներից խմելու կամ տեխնիկական կարիքների համար պիտանի հեղուկ հոսի, այն նախ պետք է մաքրել։ Ե՛վ ստորերկրյա, և՛ մակերևութային ջրերը պետք է անցնեն այս ընթացակարգը ցանկացած օգտագործումից առաջ: Վերևում նկարագրված է, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ ալյումինը փոխազդում է ջրի հետ՝ տհաճ հոտ է գալիս, առաջանում են անցանկալի կեղտեր, նյութը դառնում է պղտոր, և առաջանում է նստվածք։ Վատացնելով հեղուկի օրգանոլեպտիկ որակները՝ որոշ մետաղական միացություններ կարող են հանդես գալ որպես հիանալի կոագուլանտներ՝ տարրեր, որոնք կապում են նյութի վտանգավոր և ավելորդ մասնիկները: Դրանք արդյունավետորեն օգտագործվում են ջրի մաքրման համակարգերում հեղուկների որակը բարելավելու համար:

Ալյումինի սուլֆատը ամենից հաճախ օգտագործվում է ջրի մաքրման համար ցանկացած կարիքի համար: Կոագուլումը առավել ակտիվ է 4,4-6,1 pH թթվայնությամբ միջավայրում։ Բայց դրանք վերաբերում են նաև 7-ից 8 pH ունեցող նյութերին: Ջրի մաքրման կարգը հետևյալն է.

• հեղուկի մեջ ալյումինի սուլֆատի ավելացում;
• խառնիչ մեդիա - ամբողջական խառնումը տեղի է ունենում 1-3 րոպեի ընթացքում;
• կոագուլյացիա, որի դեպքում միջավայրը անցնում է մի ջրամբարից մյուսը (գործընթացը տևում է 30 րոպեից մինչև 1 ժամ);
• կապված նստվածքի նստեցում;
• մաքրված միջավայրի ֆիլտրում:

Այս պահին ջրի մաքրումը ալյումինով մատչելի և արդյունավետ միջոց է հեղուկներից կախված մասնիկները հեռացնելու համար։ Կոագուլյացիայի ժամանակ նկատվում է նաև նատրիումի և կալցիումի բիկարբոնատների և կարբոնատների հեռացում։ Ջրի մաքրման ընթացակարգի ավարտից հետո սպառողը ստանում է մաքուր և հաճելի հոտով ջուր։

Ալյումին - մետաղի ոչնչացում շրջակա միջավայրի ազդեցության տակ:

Al 3+ +3e → Al ռեակցիայի համար ալյումինի ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալը -1,66 Վ է։

Ալյումինի հալման կետը 660 °C է։

Ալյումինի խտությունը 2,6989 գ/սմ 3 է (նորմալ պայմաններում):

Ալյումինը, թեև ակտիվ մետաղ է, ունի բավականին լավ կոռոզիոն հատկություններ: Սա կարելի է բացատրել բազմաթիվ ագրեսիվ միջավայրերում պասիվացնելու ունակությամբ:

Ալյումինի կոռոզիոն դիմադրությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից՝ մետաղի մաքրությունից, քայքայիչ միջավայրից, շրջակա միջավայրում ագրեսիվ կեղտերի խտությունից, ջերմաստիճանից և այլն։ Լուծույթների pH-ն ուժեղ ազդեցություն ունի։ Ալյումինի օքսիդը ձևավորվում է մետաղի մակերեսի վրա միայն pH-ի 3-ից 9-ի սահմաններում:

Ալի կոռոզիոն դիմադրության վրա մեծապես ազդում է նրա մաքրությունը: Քիմիական ագրեգատների և սարքավորումների արտադրության համար օգտագործվում է միայն բարձր մաքրության մետաղ (առանց կեղտերի), օրինակ՝ AB1 և AB2 ալյումին։

Ալյումինի կոռոզիան չի նկատվում միայն այն միջավայրերում, որտեղ մետաղի մակերեսին ձևավորվում է պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթ:

Երբ ալյումինը տաքացվում է, կարող է արձագանքել որոշ ոչ մետաղների հետ.

2Al + N 2 → 2AlN – ալյումինի և ազոտի փոխազդեցությունը ալյումինի նիտրիդի ձևավորման հետ;

4Al + 3C → Al 4 C 3 - ալյումինի ռեակցիան ածխածնի հետ ալյումինի կարբիդի ձևավորման համար;

2Al + 3S → Al 2 S 3 – ալյումինի և ծծմբի փոխազդեցությունը ալյումինի սուլֆիդի առաջացման հետ։

Ալյումինի կոռոզիան օդում (ալյումինի մթնոլորտային կոռոզիա)

Ալյումինը օդի հետ շփվելիս դառնում է պասիվ։ Երբ մաքուր մետաղը շփվում է օդի հետ, ալյումինե օքսիդի բարակ պաշտպանիչ թաղանթն անմիջապես հայտնվում է ալյումինե մակերեսի վրա: Ավելին, ֆիլմի աճը դանդաղում է: Ալյումինի օքսիդի բանաձևը Al 2 O 3 կամ Al 2 O 3 H 2 O է:

Ալյումինի արձագանքը թթվածնի հետ.

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3.

Այս օքսիդի թաղանթի հաստությունը տատանվում է 5-ից 100 նմ (կախված աշխատանքային պայմաններից): Ալյումինի օքսիդը լավ կպչունություն ունի մակերեսին և բավարարում է օքսիդային թաղանթների շարունակականության պայմանը։ Պահեստում պահվելիս մետաղի մակերեսի վրա ալյումինի օքսիդի հաստությունը կազմում է մոտ 0,01 - 0,02 մկմ: Չոր թթվածնի հետ փոխազդեցության դեպքում՝ 0,02 – 0,04 մկմ: Ալյումինի ջերմային մշակման ժամանակ օքսիդի թաղանթի հաստությունը կարող է հասնել 0,1 մկմ:

Ալյումինը բավականին դիմացկուն է ինչպես գյուղական մաքուր օդում, այնպես էլ արդյունաբերական մթնոլորտում (պարունակում է ծծմբի գոլորշի, ջրածնի սուլֆիդ, ամոնիակ գազ, չոր ջրածնի քլորիդ և այլն)։ Որովհետեւ Ծծմբի միացությունները ոչ մի ազդեցություն չունեն գազային միջավայրում ալյումինի կոռոզիայի վրա. այն օգտագործվում է թթու հում նավթի վերամշակման գործարանների և ռետինե վուլկանացման սարքերի արտադրության համար:

Ալյումինի կոռոզիան ջրի մեջ

Մաքուր, թարմ, թորած ջրի հետ շփվելիս ալյումինի կոռոզիան գրեթե չի նկատվում։ Ջերմաստիճանը մինչև 180 °C բարձրացնելը որևէ հատուկ ազդեցություն չի ունենում։ Տաք ջրի գոլորշին նույնպես չի ազդում ալյումինի կոռոզիայի վրա: Եթե ​​ջրի մեջ մի քիչ ալկալի ավելացնեք, նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում, նման միջավայրում ալյումինի կոռոզիայի արագությունը մի փոքր կբարձրանա:

Մաքուր ալյումինի (օքսիդային թաղանթով չծածկված) փոխազդեցությունը ջրի հետ կարելի է նկարագրել՝ օգտագործելով ռեակցիայի հավասարումը.

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2:

Ծովի ջրի հետ շփվելիս մաքուր ալյումինը սկսում է կոռոզիայի ենթարկվել, քանի որ... զգայուն է լուծված աղերի նկատմամբ. Ծովի ջրի մեջ ալյումին օգտագործելու համար դրա բաղադրությանը ավելացվում է փոքր քանակությամբ մագնեզիում և սիլիցիում։ Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը ծովի ջրի ազդեցության դեպքում զգալիորեն նվազում է, եթե մետաղը պղինձ է պարունակում:

Ալյումինի կոռոզիան թթուներում

Քանի որ ալյումինի մաքրությունը մեծանում է, նրա դիմադրությունը թթուների նկատմամբ մեծանում է:

Ալյումինի կոռոզիան ծծմբաթթվի մեջ

Ծծմբաթթուն (ունի օքսիդացնող հատկություն) միջին կոնցենտրացիաներում շատ վտանգավոր է ալյումինի և դրա համաձուլվածքների համար։ Նոսրած ծծմբաթթվի հետ ռեակցիան նկարագրվում է հետևյալ հավասարմամբ.

2Al + 3H 2 SO 4 (dil) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2:

Խտացված սառը ծծմբաթթուն ազդեցություն չունի: Իսկ երբ ջեռուցվում է, ալյումինը կոռոզիայի է ենթարկվում.

2Al + 6H 2 SO 4 (conc) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O:

Այս դեպքում առաջանում է լուծվող աղ՝ ալյումինի սուլֆատ։

Al-ը կայուն է օլեումում (ծխող ծծմբական թթու) մինչև 200 °C ջերմաստիճանում։ Դրա շնորհիվ այն օգտագործվում է քլորոսուլֆոնաթթվի (HSO 3 Cl) և օլեումի արտադրության համար։

Ալյումինի կոռոզիան աղաթթվի մեջ

Ալյումինը կամ նրա համաձուլվածքները արագ լուծվում են աղաթթվի մեջ (հատկապես ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում)։ Կոռոզիայի հավասարումը.

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2.

Հիդրոբրոմային (HBr) և հիդրոֆտորային (HF) թթուների լուծույթները գործում են նույն կերպ։

Ալյումինի կոռոզիան ազոտաթթվի մեջ

Ազոտական ​​թթվի խտացված լուծույթն ունի բարձր օքսիդացնող հատկություն։ Ալյումինը ազոտաթթվի մեջ նորմալ ջերմաստիճանում չափազանց դիմացկուն է (դիմադրությունն ավելի բարձր է, քան չժանգոտվող պողպատից 12Х18Н9): Այն նույնիսկ օգտագործվում է ուղղակի սինթեզի միջոցով կենտրոնացված ազոտաթթու արտադրելու համար։

Երբ ջեռուցվում է, ալյումինի կոռոզիան ազոտաթթվի մեջ ընթանում է ըստ ռեակցիայի.

Al + 6HNO 3 (conc) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O:

Ալյումինի կոռոզիան քացախաթթվի մեջ

Ալյումինը բավականին դիմացկուն է ցանկացած կոնցենտրացիայի քացախաթթվի նկատմամբ, բայց միայն այն դեպքում, եթե ջերմաստիճանը չի գերազանցում 65 °C: Այն օգտագործվում է ֆորմալդեհիդ և քացախաթթու արտադրելու համար։ Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում ալյումինը լուծվում է (բացառությամբ 98-99,8% թթվի կոնցենտրացիաների):

Ալյումինը կայուն է սենյակային ջերմաստիճանում քրոմային (մինչև 10%), ֆոսֆորական (մինչև 1%) թթուների բրոմային և թույլ լուծույթներում։

Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների վրա թույլ ազդեցություն են ունենում կիտրոնի, կարագի, խնձորի, գինու, պրոպիոնաթթուների, գինու և մրգային հյութերը։

Օքսալային, մածուցիկ և քլորօրգանական թթուները ոչնչացնում են մետաղը։

Ալյումինի կոռոզիոն դիմադրության վրա մեծապես ազդում են գոլորշիները և հեղուկ սնդիկը: Կարճ շփումից հետո մետաղը և դրա համաձուլվածքները ինտենսիվ կոռոզիայի են ենթարկվում՝ առաջացնելով ամալգամներ։

Ալյումինի կոռոզիան ալկալիներում

Ալկալիները հեշտությամբ լուծում են ալյումինի մակերևույթի պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթը, այն սկսում է արձագանքել ջրի հետ, որի արդյունքում մետաղը լուծվում է ջրածնի արտազատմամբ (ալյումինի կոռոզիա ջրածնի ապաբևեռացումով):

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2;

2(NaOHH 2 O) + 2Al → 2NaAlO 2 + 3H 2:

Ձևավորվում են ալյումինատներ։

Բացի այդ, օքսիդ ֆիլմը ոչնչացվում է սնդիկի, պղնձի և քլորի իոնների կողմից:

Ալյումինը երկրակեղևի ամենատարածված մետաղն է: Այն կավերի, դաշտային սպաթների, միկաների և շատ այլ միներալների բաղադրամաս է։ Երկրի ընդերքում ալյումինի ընդհանուր պարունակությունը կազմում է.

Ալյումինի արտադրության հիմնական հումքը ալյումին պարունակող բոքսիտն է։ Ալյումինի ամենակարևոր հանքաքարերը ներառում են նաև ալունիտ և նեֆելին։

ԽՍՀՄ-ն ունի ալյումինի պաշարներ։ Բացի բոքսիտից, որի հանքավայրերը մենք ունենք Ուրալում, Բաշկիրի Ինքնավար Խորհրդային Սոցիալիստական ​​Հանրապետությունում և Ղազախստանում, ալյումինի ամենահարուստ աղբյուրը նեֆելինն է, որը հանդիպում է ապատիտի հետ միասին Խիբինի լեռներում։ Սիբիրում առկա են ալյումինի հումքի զգալի պաշարներ։

Ալյումինը առաջին անգամ ստացել է Վոլերը 1827 թվականին՝ մետաղի կալիումի ազդեցությամբ ալյումինի քլորիդի վրա։ Այնուամենայնիվ, չնայած բնության մեջ իր լայն տարածմանը, ալյումինը հազվագյուտ մետաղներից մեկն էր մինչև 19-րդ դարի վերջը։

Ներկայումս ալյումինն արտադրվում է հսկայական քանակությամբ ալյումինի օքսիդից էլեկտրոլիտիկ մեթոդով։ Դրա համար օգտագործվող ալյումինի օքսիդը պետք է բավականաչափ մաքուր լինի, քանի որ կեղտը դժվար է հեռացնել ձուլված ալյումինից: Մաքրված բոքսիտը ստացվում է բնական բոքսիտի վերամշակմամբ։

Ալյումինի արտադրությունը բարդ գործընթաց է, որը հղի է մեծ դժվարություններով։ Հիմնական մեկնարկային նյութը՝ ալյումինի օքսիդը, չի փոխանցում էլեկտրականություն և ունի շատ բարձր հալման կետ (մոտ 2050 թ.): Ուստի կրիոլիտի և ալյումինի օքսիդի հալված խառնուրդը ենթարկվում է էլեկտրոլիզի։

Մոտ (զանգված) պարունակող խառնուրդը հալվում է և ունի էլեկտրական հաղորդունակություն, խտություն և մածուցիկություն, որոնք առավել բարենպաստ են գործընթացի համար: Այս բնութագրերը հետագայում բարելավելու համար հավելումները և ավելացվում են խառնուրդին: Դրա շնորհիվ էլեկտրոլիզը հնարավոր է ժ.

Ալյումինի ձուլման էլեկտրոլիզատորը երկաթյա պատյան է՝ ներքևից պատված հրակայուն աղյուսներով: Նրա հատակը (տակ), որը հավաքված է սեղմված ածխի բլոկներից, ծառայում է որպես կաթոդ: Անոդները (մեկ կամ ավելի) գտնվում են վերևում. սրանք ալյումինե շրջանակներ են, որոնք լցված են ածուխի բրիկետներով: Ժամանակակից գործարաններում էլեկտրոլիզատորները տեղադրվում են շարքով. յուրաքանչյուր շարքը բաղկացած է 150 կամ ավելի էլեկտրոլիզատորներից:

Էլեկտրոլիզի ժամանակ ալյումինը ազատվում է կաթոդում, իսկ թթվածինը անոդում։ Ալյումինը, որն ունի ավելի բարձր խտություն, քան սկզբնական հալվածը, հավաքվում է էլեկտրոլիզատորում. այստեղից նա պարբերաբար ազատ է արձակվում։ Քանի որ մետաղը ազատվում է, ալյումինի օքսիդի նոր մասերը ավելացվում են հալվածին: Էլեկտրոլիզի ժամանակ արձակված թթվածինը փոխազդում է անոդի ածխածնի հետ, որն այրվում է՝ առաջացնելով CO և.

Նախահեղափոխական Ռուսաստանում ալյումին չի արտադրվել։ ԽՍՀՄ-ում առաջին ալյումինաձուլական գործարանը (Վոլխովսկի) գործարկվել է 1932 թվականին, իսկ արդեն 1935 թվականին մեր երկիրը ալյումինի արտադրությամբ աշխարհում գրավել է երրորդ տեղը։

Բորի և ալյումինի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտի նույնական կառուցվածքը որոշում է այս տարրերի հատկությունների նմանությունը: Այսպիսով, ալյումինը, ինչպես բորը, բնութագրվում է միայն իր օքսիդացման աստիճանով: Սակայն բորից ալյումին անցնելիս ատոմի շառավիղը մեծապես մեծանում է (0,091-ից մինչև ) և, բացի այդ, առաջանում է մեկ այլ միջանկյալ ութէլեկտրոնային շերտ, որը պաշտպանում է միջուկը։ Այս ամենը հանգեցնում է արտաքին էլեկտրոնների և միջուկի միջև կապի թուլացման և ատոմի իոնացման էներգիայի նվազման (տես Աղյուսակ 35): Հետևաբար, ալյումինը շատ ավելի ընդգծված մետաղական հատկություններ ունի, քան բորը։ Այնուամենայնիվ, քիմիական կապերը, որոնք առաջանում են ալյումինից այլ տարրերի հետ, հիմնականում կովալենտային բնույթ ունեն։

Ալյումինի (ինչպես նաև նրա անալոգների՝ գալիումի, ինդիումի և թալիումի) մեկ այլ առանձնահատկություն՝ համեմատած բորի հետ, նրա ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում ազատ ենթամակարդակների առկայությունն է։ Դրա շնորհիվ ալյումինի կոորդինացիոն թիվը իր միացություններում կարող է լինել ոչ միայն չորս, ինչպես բորը, այլև վեցը։

Բրինձ. 165. Մոլեկուլի տարածական կառուցվածքի սխեման՝ սև շրջանակները ալյումինի ատոմներն են, լուսային շրջանները՝ քլորի ատոմները։

Ալյումինը միացված է նման բորի միացությունների նման, այդպիսի միացությունների առանձին մոլեկուլներում ալյումինի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կա ընդամենը վեց էլեկտրոն։ Հետևաբար, այստեղ ալյումինի ատոմն ընդունակ է լինել էլեկտրոնային զույգերի ընդունող։ Մասնավորապես, ալյումինի հալոգենիդները բնութագրվում են դիմերների ձևավորմամբ, որն իրականացվում է դոնոր-ընդունիչ մեթոդի համաձայն (գծապատկերում D - հալոգենի ատոմ).

Ինչպես երևում է, նման երկաչափ մոլեկուլները պարունակում են երկու «կամուրջ» հալոգեն ատոմներ։ Տարածական կառուցվածքը ներկայացված է Նկ. 165. Ալյումինի հալոգենիդները գոյություն ունեն երկմերի մոլեկուլների տեսքով հալոցներում և գոլորշիներում: Այնուամենայնիվ, ավանդաբար դրանց կազմը սովորաբար արտահայտվում է ձևով: Ստորև մենք նույնպես հավատարիմ կմնանք ալյումինի հալոգենիդների համար բանաձևեր գրելու այս մեթոդին:

Ալյումինի հիդրիդը նույնպես էլեկտրոնների պակաս ունեցող միացություն է: Այնուամենայնիվ, ջրածնի ատոմը, ի տարբերություն մոլեկուլների հալոգենի ատոմների, չունի միայնակ էլեկտրոնային զույգ և չի կարող կատարել էլեկտրոն դոնորի դեր։ Հետևաբար, այստեղ առանձին մոլեկուլները միմյանց հետ կապված են ջրածնի ատոմների «կամրջելու» միջոցով եռակենտրոն կապերով, որոնք նման են բորոհիդրիդային մոլեկուլների կապերին (տե՛ս էջ 612): Արդյունքում ձևավորվում է պինդ պոլիմեր, որի բաղադրությունը կարող է արտահայտվել բանաձևով.

Ալյումինը արծաթագույն-սպիտակ բաց մետաղ է։ Այն հեշտությամբ քաշվում է մետաղալարով և գլորվում բարակ թիթեղների մեջ:

Սենյակային ջերմաստիճանում ալյումինը չի փոխվում օդում, այլ միայն այն պատճառով, որ դրա մակերեսը ծածկված է օքսիդի բարակ թաղանթով, որն ունի շատ ուժեղ պաշտպանիչ ազդեցություն։ Այս թաղանթի ոչնչացումը, օրինակ, ալյումինի միաձուլմամբ առաջացնում է մետաղի արագ օքսիդացում՝ ուղեկցվող նկատելի տաքացումով։

Ալյումինի ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալը -1,663 Վ է: Չնայած իր բացասական արժեքին, ալյումինը, իր մակերեսի վրա պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթի ձևավորման պատճառով, ջրածինը չի տեղափոխում ջրից: Այնուամենայնիվ, միաձուլված ալյումինը, որը չի կազմում խիտ օքսիդային շերտ, ակտիվորեն արձագանքում է ջրի հետ՝ ջրածնի արտազատմանը։

Նոսրացված աղաթթուները և ծծմբաթթուները հեշտությամբ լուծում են ալյումինը, հատկապես տաքացնելիս: Բարձր նոսրացված և սառը խտացված ազոտական ​​թթուն չի լուծում ալյումինը:

Երբ ալկալիների ջրային լուծույթները գործում են ալյումինի վրա, օքսիդային շերտը լուծվում է, և առաջանում են ալյումինատներ՝ որպես անիոնի մաս ալյումին պարունակող աղեր.

նատրիումի տետրահիդրոքսիալյումինատ

Պաշտպանիչ թաղանթից զուրկ ալյումինը փոխազդում է ջրի հետ՝ ջրածինը տեղահանելով դրանից.

Ստացված ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է ավելցուկային ալկալիների հետ՝ առաջացնելով հիդրոքսոալյումինատ.

Կրկնապատկելով վերջին հավասարումը և ավելացնելով այն նախորդին, մենք ստանում ենք ալյումինի լուծարման ընդհանուր հավասարումը ալկալիի ջրային լուծույթում.

Ալյումինը նկատելիորեն լուծվում է աղերի լուծույթներում, որոնք իրենց հիդրոլիզի շնորհիվ ունենում են թթվային կամ ալկալային ռեակցիա, օրինակ՝ լուծույթում։

Եթե ​​ալյումինի փոշին (կամ բարակ ալյումինե փայլաթիթեղը) ուժեղ տաքացվում է, այն բռնկվում է և այրվում կուրացնող սպիտակ բոցով, առաջացնելով ալյումինի օքսիդ:

Ալյումինի հիմնական օգտագործումը դրա հիման վրա համաձուլվածքների արտադրությունն է։ Ալյումինին ավելացնում են համաձուլվածքային հավելումներ (օրինակ՝ պղինձ, սիլիցիում, մագնեզիում, ցինկ, մանգան)՝ դրա ամրությունը մեծացնելու համար։ Տարածված են պղինձ և մագնեզիում պարունակող դուրա հոմինները, սիլումինները, որոնցում հիմնական հավելումը սիլիցիումն է, և մագնալիումը (ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլվածք)։ Բոլոր ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական առավելություններն են նրանց ցածր խտությունը, բարձր ամրությունը (մեկ միավոր զանգվածի համար), մթնոլորտային կոռոզիայի նկատմամբ բավարար դիմադրությունը, համեմատական ​​էժանությունը և արտադրության և մշակման հեշտությունը: Ալյումինի համաձուլվածքներն օգտագործվում են հրթիռաշինության, օդանավերի, ավտոմոբիլաշինության, նավաշինության և գործիքների արտադրության մեջ, սպասքի արտադրության մեջ և շատ այլ ոլորտներում: Ալյումինի համաձուլվածքները կիրառման լայնությամբ երկրորդ տեղն են զբաղեցնում պողպատից և չուգունից հետո։

Ալյումինը պղնձի, մագնեզիումի, տիտանի, նիկելի, ցինկի և երկաթի հիման վրա համաձուլվածքների ամենատարածված հավելումներից մեկն է:

Մաքուր մետաղի տեսքով ալյումինը օգտագործվում է քիմիական սարքավորումների, էլեկտրական լարերի և կոնդենսատորների արտադրության համար։ Չնայած ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը պակաս է պղնձից (պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության մասին), դա փոխհատուցվում է ալյումինի թեթևությամբ, ինչը թույլ է տալիս լարերը դարձնել ավելի հաստ. նույն էլեկտրական հաղորդունակությամբ ալյումինե մետաղալարը կշռում է կեսը: այնքան, որքան պղնձե մետաղալարը:

Կարևոր է ալյումինի օգտագործումը ալյումինացման համար, որը բաղկացած է պողպատի կամ չուգունի արտադրանքի մակերեսը ալյումինով հագեցնելուց, որպեսզի բազային նյութը պաշտպանվի բարձր ջերմության տակ օքսիդացումից: Մետաղագործության մեջ ալյումինը օգտագործվում է ալյումինաջերմությամբ կալցիում, բարիում, լիթիում և որոշ այլ մետաղներ արտադրելու համար (տե՛ս § 192):

Ալյումինի օքսիդը, որը նաև կոչվում է կավահող, բնականաբար հանդիպում է բյուրեղային ձևով՝ առաջացնելով կորունդի հանքանյութը։ Կորունդը շատ բարձր կարծրություն ունի։ Նրա թափանցիկ բյուրեղները, որոնք գունավոր կարմիր կամ կապույտ են աղտոտվածությամբ, թանկարժեք քարեր են՝ ռուբին և շափյուղա: Ռուբիններն այժմ արհեստականորեն արտադրվում են էլեկտրական վառարանում կավահող հալեցնելով: Դրանք օգտագործվում են ոչ այնքան զարդերի, որքան տեխնիկական նպատակների համար, օրինակ՝ ճշգրիտ գործիքների մասերի, ժամացույցների քարերի և այլնի համար: Ռուբինի բյուրեղները, որոնք պարունակում են փոքր կեղտ, օգտագործվում են որպես քվանտային գեներատորներ՝ լազերներ, որոնք ստեղծում են ուղղորդված ճառագայթ: մոնոխրոմատիկ ճառագայթում.

Որպես հղկող նյութեր օգտագործվում են կորունդը և նրա մանրահատիկ տեսակը, որը պարունակում է մեծ քանակությամբ կեղտեր՝ զմրուխտ։

Ալյումինի հիդրօքսիդը նստում է դոնդողանման նստվածքի տեսքով ալկալիների ազդեցության տակ ալյումինի աղերի լուծույթների վրա և հեշտությամբ ձևավորում կոլոիդային լուծույթներ։

Ալյումինի հիդրօքսիդը տիպիկ ամֆոտերային հիդրօքսիդ է: Թթուներով առաջացնում է ալյումինի կատիոն պարունակող աղեր, ալկալիների հետ՝ ալյումինատներ։ Երբ ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է ալկալիների ջրային լուծույթների հետ կամ երբ մետաղական ալյումինը լուծվում է ալկալային լուծույթներում, առաջանում են հիդրոքսոալյումինատներ, ինչպես, օրինակ, վերը նշված է: Երբ ալյումինի օքսիդը միաձուլվում է համապատասխան օքսիդների կամ հիդրօքսիդների հետ, ստացվում են մետաալյումինաթթվի ածանցյալներ, օրինակ.

Ե՛վ ալյումինի աղերը, և՛ ալյումինատները լուծույթներում բարձր հիդրոլիզացված են: Այդ պատճառով ալյումինի աղերը և լուծույթներում առկա թույլ թթուները վերածվում են հիմնական աղերի կամ ենթարկվում ամբողջական հիդրոլիզի։ Օրինակ, երբ ալյումինի աղը լուծույթում արձագանքում է ալյումինի հետ, առաջանում է ոչ թե ալյումինի կարբոնատը, այլ դրա հիդրօքսիդը, և ածխաթթու գազն ազատվում է.

Ալյումինի քլորիդ. Անջուր ալյումինի քլորիդը ստացվում է քլորի ալյումինի հետ անմիջական փոխազդեցությամբ։ Այն լայնորեն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր տարբեր օրգանական սինթեզներում։

Այն լուծվում է ջրի մեջ՝ ազատելով մեծ քանակությամբ ջերմություն։ Երբ լուծույթը գոլորշիացվում է, տեղի է ունենում հիդրոլիզ, ջրածնի քլորիդն ազատվում է և ստացվում է ալյումինի հիդրօքսիդ։ Եթե ​​գոլորշիացումն իրականացվում է աղաթթվի ավելցուկի առկայության դեպքում, ապա կարելի է ձեռք բերել բաղադրության բյուրեղներ։

Ինչպես արդեն նշվել է 614-րդ էջում, ալյումինի ատոմի կողմից ձևավորված քիմիական կապերը հիմնականում կովալենտ բնույթ ունեն: Սա ազդում է իր ձևավորված միացությունների հատկությունների վրա: Այսպիսով, նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում անջուր ալյումինի քլորիդն արդեն սուբլիմացվում է, իսկ բարձր ճնշման դեպքում հալվում է, իսկ հալված վիճակում էլեկտրական հոսանք չի անցկացնում։ Հետեւաբար, հալոցքը չի կարող օգտագործվել ալյումինի էլեկտրոլիտիկ արտադրության համար:

Ալյումինի սուլֆատը ստացվում է ալյումինի օքսիդի կամ կաոլինի վրա տաք ծծմբաթթվի ազդեցությամբ։ Օգտագործվում է ջրի մաքրման համար (տես էջ 598), ինչպես նաև թղթի որոշ տեսակների պատրաստման համար։

Կալիումի շիբը մեծ քանակությամբ օգտագործվում է դաբաղելու, ինչպես նաև ներկելու համար՝ որպես բամբակյա գործվածքների մուրանտ։ Վերջին դեպքում շիբի ազդեցությունը հիմնված է այն բանի վրա, որ դրա հիդրոլիզի արդյունքում առաջացած ալյումինի հիդրօքսիդը բարակ ցրված վիճակում նստում է գործվածքի մանրաթելերի մեջ և, ներծծելով ներկը, ամուր պահում այն ​​մանրաթելի վրա։