uy » Omad

Qanday kislota alyuminiyni eritadi. Alyuminiy qobiqlarning erishi. Metall tabiiy suvlarga undan kiradi


Alyuminiy - seriya raqami 13 bo'lgan element, nisbiy atom massasi - 26,98154. III davr, III guruh, asosiy kichik guruhda joylashgan. Elektron konfiguratsiya: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3d 0 . Alyuminiyning barqaror oksidlanish darajasi "+3" dir. Olingan kation olijanob gaz qobig'iga ega bo'lib, uning barqarorligiga hissa qo'shadi, lekin zaryadning radiusga nisbati, ya'ni zaryad konsentratsiyasi ancha yuqori bo'lib, bu kation energiyasini oshiradi. Bu xususiyat alyuminiyning ion birikmalari bilan bir qatorda kovalent birikmalar hosil qilishiga va uning kationining eritmada sezilarli gidrolizlanishiga olib keladi.

Alyuminiy I valentligini faqat 1500 o C dan yuqori haroratlarda namoyon qilishi mumkin. Al 2 O va AlCl ma'lum.

Jismoniy xususiyatlariga ko'ra alyuminiy odatdagi metall bo'lib, yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega, kumush va misdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Alyuminiyning ionlanish potentsiali unchalik yuqori emas, shuning uchun undan yuqori kimyoviy faollikni kutish mumkin, lekin uning yuzasida kuchli oksidli plyonka hosil bo'lishi sababli metall havoda passivlanganligi sababli sezilarli darajada kamayadi. Agar metall faollashtirilgan bo'lsa: a) plyonkani mexanik ravishda olib tashlang, b) amalgamat qiling (simob bilan reaksiyaga kirishing), c) kukunni ishlating, unda bunday metall shu qadar reaktiv bo'ladiki, u hatto havodagi namlik va kislorod bilan o'zaro ta'sir qiladi va mos ravishda qulab tushadi. jarayon:

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

Oddiy moddalar bilan o'zaro ta'siri.

1. Kukunli alyuminiy kuchli qizdirilganda reaksiyaga kirishadi kislorod bilan. Bu shartlar passivatsiya tufayli zarur bo'lib, alyuminiy oksidi hosil bo'lish reaktsiyasining o'zi yuqori ekzotermikdir - 1676 kJ / mol issiqlik chiqariladi.

2. Xlor va brom bilan standart sharoitlarda reaksiyaga kirishadi va hatto o'z muhitida yonishi mumkin. Faqat javob bermaydi ftor bilan, chunki Alyuminiy ftorid, oksid kabi, metall yuzasida himoya tuz plyonka hosil qiladi. Yod bilan qizdirilganda va katalizator sifatida suv ishtirokida reaksiyaga kirishadi.

3. Oltingugurt bilan termoyadroviy bilan reaksiyaga kirishib, Al 2 S 3 tarkibidagi alyuminiy sulfidni beradi.

4. Shuningdek, u qizdirilganda fosfor bilan reaksiyaga kirishib, fosfid hosil qiladi: AlP.

5. To'g'ridan-to'g'ri vodorod bilan alyuminiy reaksiyaga kirishmaydi.

6. Azot bilan 800 o C da reaksiyaga kirishib, alyuminiy nitridi (AlN) hosil qiladi. Aytish kerakki, alyuminiyning havoda yonishi taxminan bir xil haroratlarda sodir bo'ladi, shuning uchun yonish mahsulotlari (havo tarkibini hisobga olgan holda) ham oksid, ham nitriddir.

7. Uglerod bilan alyuminiy undan ham yuqori haroratda o'zaro ta'sir qiladi: 2000 o S. Al 4 C 3 tarkibidagi alyuminiy karbidi metanidlarga tegishli, u C-C bog'larini o'z ichiga olmaydi va gidroliz paytida metan ajralib chiqadi: Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al (OH ) 3 + 3CH 4

Murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri

1. Suv bilan faollashtirilgan (himoya plyonkasi yo'q) alyuminiy vodorodning chiqishi bilan faol o'zaro ta'sir qiladi: 2Al (akt.) + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3H 2 Alyuminiy gidroksidi oq bo'sh kukun shaklida olinadi; plyonka reaksiyaning tugallanishiga xalaqit bermaydi.

2. Kislotalar bilan o'zaro ta'siri: a) alyuminiy oksidlovchi bo'lmagan kislotalar bilan quyidagi tenglamaga muvofiq faol o'zaro ta'sir qiladi: 2Al + 6H 3 O + + 6H 2 O = 2 3+ + 3H 2,

b) Oksidlovchi kislotalar bilan o'zaro ta'sir quyidagi xususiyatlarga ega bo'ladi. Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar, shuningdek, juda suyultirilgan nitrat kislota, sovuqda alyuminiy passivlanadi (sirtning tez oksidlanishi oksidli plyonka hosil bo'lishiga olib keladi). Qizdirilganda plyonka buziladi va reaksiya sodir bo'ladi, lekin qizdirilganda konsentrlangan kislotalardan faqat ularning minimal qaytarilish mahsulotlari ajralib chiqadi: 2Al + 6H 2 SO 4 (kons) = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 6H. 2 O Al + 6HNO 3 ( kons) = Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O O'rtacha suyultirilgan nitrat kislota bilan reaksiya sharoitiga qarab NO, N 2 O, N 2, NH 4 + ni olish mumkin. .

3. Ishqorlar bilan o'zaro ta'siri. Alyuminiy amfoter element (kimyoviy xossalari bo'yicha), chunki metallar uchun ancha yuqori elektromanfiylikka ega - 1,61. Shuning uchun gidroksokomplekslar va vodorod hosil bo'lishi bilan ishqor eritmalarida juda oson eriydi. Gidroksokompleksning tarkibi reaktivlar nisbatiga bog'liq: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2 2Al + 6NaOH + 6H 2 O = 2Na 3 + 3H 2 Alyuminiy va vodorodning nisbati elektron bilan aniqlanadi. ular o'rtasida sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining muvozanati va reaktivlar nisbatiga bog'liq emas.

4. Past ionlanish potentsiali va kislorodga yuqori yaqinlik (yuqori oksid barqarorligi) alyuminiyning faol o'zaro ta'sir qilishiga olib keladi. ko'p metallarning oksidlari, ularni qayta tiklash. Reaksiyalar issiqlikning keyingi chiqishi bilan dastlabki isitish vaqtida sodir bo'ladi, shuning uchun harorat 1200 o - 3000 o C gacha ko'tariladi. 75% alyuminiy kukuni va 25% (og'irlik bo'yicha) Fe 3 O 4 aralashmasi "termit" deb ataladi. Ilgari, bu aralashmaning yonish reaktsiyasi relslarni payvandlash uchun ishlatilgan. Alyuminiy yordamida metallarni oksidlardan qaytarish aluminotermiya deb ataladi va sanoatda marganets, xrom, vanadiy, volfram va ferroqotishmalar kabi metallarni olish usuli sifatida ishlatiladi.

5. Tuz eritmalari bilan alyuminiy ikki xil reaksiyaga kirishadi. 1. Agar gidroliz natijasida tuz eritmasi kislotali yoki ishqoriy muhitga ega bo'lsa, vodorod ajralib chiqadi (kislotali eritmalar bilan reaksiya faqat sezilarli qizdirish bilan sodir bo'ladi, chunki himoya oksidi plyonkasi kislotalarga qaraganda gidroksidilarda yaxshiroq eriydi). 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. Alyuminiy tuz tarkibidan uning o'ng tomonidagi kuchlanish seriyasida joylashgan metallarni siqib chiqarishi mumkin, ya'ni. aslida bu metallarning kationlari bilan oksidlanadi. Oksid plyonkasi tufayli bu reaktsiya har doim ham sodir bo'lmaydi. Masalan, xlorid anionlari plyonkani buzishi mumkin va 2Al + 3FeCl 2 = 2AlCl 3 + 3Fe reaktsiyasi sodir bo'ladi, lekin xona haroratida sulfatlar bilan shunga o'xshash reaktsiya ishlamaydi. Faollashtirilgan alyuminiy bilan umumiy qoidaga zid bo'lmagan har qanday shovqin ishlaydi.

Alyuminiy ulanishlar.

1. Oksid (Al 2 O 3). Bir nechta modifikatsiyalar shaklida ma'lum, ularning aksariyati juda bardoshli va kimyoviy jihatdan inertdir. a-Al 2 O 3 modifikatsiyasi tabiatda korund minerali shaklida uchraydi. Ushbu birikmaning kristall panjarasida alyuminiy kationlari ba'zan qisman boshqa metallar kationlari bilan almashtiriladi, bu esa mineralga rang beradi. Cr (III) aralashmasi qizil rang beradi, bunday korund allaqachon yoqut qimmatbaho toshdir. Ti (III) va Fe (III) aralashmasi ko'k safir hosil qiladi. Amorf modifikatsiya kimyoviy faoldir. Alyuminiy oksidi odatiy amfoter oksid bo'lib, kislotalar va kislotali oksidlar bilan, ishqorlar va asosiy oksidlar bilan reaksiyaga kirishadi, ishqorlar afzalroqdir. Eritmada va termoyadroviy jarayonida qattiq fazadagi reaksiya mahsulotlari har xil: Na 2 O + Al 2 O 3 = 2NaAlO 2 (birlashma) - natriy metaalyuminat, 6NaOH + Al 2 O 3 = 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 O (birikma). ) - ortoalyuminat natriy, Al 2 O 3 + 3CrO 3 = Al 2 (CrO 4) 3 (füzyon) - alyuminiy kromat. Oksidlar va qattiq ishqorlardan tashqari alyuminiy termoyadroviy jarayonida uchuvchi kislota oksidlari hosil qilgan tuzlar bilan reaksiyaga kirishib, ularni tuz tarkibidan siqib chiqaradi: K 2 CO 3 + Al 2 O 3 = 2KAlO 2 + CO 2 Eritmadagi reaktsiyalar: Al 2 O 3 + 6HCl = 2 3+ + 6Cl 1- + 3H 2 O Al 2 O 3 +2 NaOH + 3H 2 O =2 Na – natriy tetragidroksialyuminat. Tetragidroksoalyuminat anioni aslida 1-tetragidroksodiaquaaniondir, chunki 6-sonli muvofiqlashtirish alyuminiy uchun afzalroqdir. Ishqorning ko'pligi bilan geksagidroksoalyuminat hosil bo'ladi: Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3. Kislotalar va ishqorlar bilan bir qatorda kislotali tuzlar bilan reaktsiyalarni kutish mumkin: 6KHSO 4 + Al 2 O 3 = 3K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O.

3. Alyuminiy gidroksidlari. Ikkita alyuminiy gidroksidlari ma'lum - metagidroksid -AlO (OH) va ortogidroksid - Al (OH) 3. Ularning ikkalasi ham suvda erimaydi, ammo amfoterdir, shuning uchun ular kislotalar va ishqorlar eritmalarida, shuningdek gidroliz natijasida kislotali yoki ishqoriy muhitga ega bo'lgan tuzlarda eriydi. Birlashganda gidroksidlar oksidlarga o'xshash reaksiyaga kirishadi. Barcha erimaydigan asoslar singari, alyuminiy gidroksidlari qizdirilganda parchalanadi: 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O. Ishqoriy eritmalarda erigan alyuminiy gidroksidlari suvli ammiakda erimaydi, shuning uchun ularni eruvchan moddadan ammiak bilan cho'ktirish mumkin. tuz: Al(NO 3) 3 + 3NH 3 + 2H 2 O = AlO(OH)↓ + 3NH 4 NO 3, bu reaksiya metagidroksid hosil qiladi. Ishqorlar ta'sirida gidroksidni cho'ktirish qiyin, chunki hosil bo'lgan cho'kma osongina eriydi va umumiy reaksiya quyidagi shaklga ega: AlCl 3 + 4 NaOH = Na + 3NaCl

4. Alyuminiy tuzlari. Deyarli barcha alyuminiy tuzlari suvda yaxshi eriydi. AlPO 4 fosfat va AlF 3 ftorid erimaydi. Chunki alyuminiy kationi yuqori zaryad konsentratsiyasiga ega, uning akva kompleksi katyonik kislotaning xususiyatlarini oladi: 3+ + H 2 O = H 3 O + + 2+, ya'ni. alyuminiy tuzlari kuchli kation gidroliziga uchraydi. Kuchsiz kislotalar tuzlarida kation va anionda gidrolizning o'zaro kuchayishi hisobiga gidroliz qaytarilmas holga keladi. Eritmada alyuminiy karbonat, sulfit, sulfid va silikat suv bilan toʻliq parchalanadi yoki almashinish reaksiyasi natijasida olinmaydi: Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S 2Al(NO 3) 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KNO 3. Ba'zi tuzlar uchun gidroliz qizdirilganda qaytarilmas holga keladi. Qizdirilganda nam alyuminiy atsetat quyidagi tenglamaga muvofiq parchalanadi: 2Al(OOCCH 3) 3 + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 6CH 3 COOH Alyuminiy galogenidlari holatida tuzning parchalanishini kamayishi osonlashadi. qizdirilganda gazsimon vodorod galogenidlarining eruvchanligi: AlCl 3 + 3H 2 O = Al(OH) 3 ↓ + 3HCl. Alyuminiy galogenidlaridan faqat ftorid ionli birikma, qolgan galogenidlar kovalent birikmalardir, ularning erish nuqtalari ftoridnikidan sezilarli darajada past, alyuminiy xlorid sublimatsiyaga qodir. Juda yuqori haroratlarda bug' tarkibida markaziy atomning atom orbitallarining sp 2 gibridlanishi tufayli tekis uchburchak tuzilishga ega bo'lgan alyuminiy galogenidlarining yagona molekulalari mavjud. Bug'lar va ba'zi organik erituvchilarda bu birikmalarning asosiy holati dimerlardir, masalan, Al 2 Cl 6. Alyuminiy galogenidlari kuchli Lyuis kislotalaridir, chunki bo'sh atom orbitaliga ega. Shuning uchun suvda erishi katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan sodir bo'ladi. Alyuminiy birikmalarining qiziqarli sinfi (boshqa uch valentli metallar kabi) alum - 12-suvli qo'sh sulfatlar M I M III (SO 4) 2 bo'lib, ular barcha qo'sh tuzlar kabi eritilganda, tegishli kationlar va anionlarning aralashmasini beradi.

5. Murakkab ulanishlar. Alyuminiyning gidrokso komplekslarini ko'rib chiqamiz. Bular murakkab zarracha anion bo'lgan tuzlardir. Barcha tuzlar eriydi. Ular kislotalar bilan o'zaro ta'sirlashganda yo'q qilinadi. Bunda kuchli kislotalar hosil bo'lgan ortogidroksidni eritadi va kuchsiz yoki mos keladigan kislotali oksidlar (H 2 S, CO 2, SO 2) uni cho'ktiradi: K + 4HCl = KCl + AlCl 3 + 4H 2 O K + CO 2 = Al(OH) ) 3 ↓ + KHCO 3

Kalsinlanganda gidroksoalyuminatlar orto- yoki meta-alyuminatlarga aylanadi va suvni yo'qotadi.

Temir

Atom raqami 26, nisbiy atom massasi 55,847 bo'lgan element. Elementlarning 3d oilasiga mansub, elektron konfiguratsiyaga ega: 3d 6 4s 2 va davriy sistemada IV davrda, VIII guruhda, ikkilamchi kichik guruhda. Aralashmalarda temir asosan +2 va +3 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Fe 3+ ionida yarim to‘ldirilgan d-elektron qobig‘i 3d 5 mavjud bo‘lib, bu unga qo‘shimcha barqarorlikni beradi. +4, +6, +8 oksidlanish darajalariga erishish ancha qiyin.

Jismoniy xususiyatlariga ko'ra, temir kumush-oq, yaltiroq, nisbatan yumshoq, egiluvchan, oson magnitlangan va magnitsizlangan metalldir. Erish nuqtasi 1539 o C. Bir nechta allotropik modifikatsiyaga ega, kristall panjara turi bilan farqlanadi.

Oddiy moddaning xossalari.

1. Havoda yondirilganda aralash oksidi Fe 3 O 4, sof kislorod bilan ta`sirlashganda esa Fe 2 O 3 hosil qiladi. Kukunli temir piroforikdir - havoda o'z-o'zidan yonadi.

2. Ftor, xlor va brom temir bilan oson reaksiyaga kirishib, uni Fe 3+ gacha oksidlaydi. FeJ 2 yod bilan hosil bo'ladi, chunki uch valentli temir kationi yodid anionini oksidlaydi va shuning uchun FeJ 3 birikmasi mavjud emas.

3. Xuddi shunday sababga ko'ra Fe 2 S 3 birikmasi mavjud emas va oltingugurtning erish nuqtasida temir va oltingugurtning o'zaro ta'siri FeS birikmasiga olib keladi. Ortiqcha oltingugurt bilan pirit olinadi - temir (II) disulfidi - FeS 2. Stokiometrik bo'lmagan birikmalar ham hosil bo'ladi.

4. Temir kuchli qizdirilganda boshqa metall bo'lmagan metallar bilan reaksiyaga kirishib, qattiq eritmalar yoki metallga o'xshash birikmalar hosil qiladi. Siz 500 o C da sodir bo'ladigan reaktsiyani berishingiz mumkin: 3Fe + C = Fe 3 C. Temir va uglerodning bu birikmasi sementit deb ataladi.

5. Temir ko'p metallar bilan qotishmalar hosil qiladi.

6. Xona haroratida havoda temir oksidli plyonka bilan qoplangan, shuning uchun u suv bilan ta'sir qilmaydi. Qizigan bug 'bilan o'zaro ta'sir qilish quyidagi mahsulotlarni beradi: 3Fe + 4H 2 O (bug ') = Fe 3 O 4 + 4H 2. Kislorod borligida temir hatto havo namligi bilan ham o'zaro ta'sir qiladi: 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe (OH) 3. Yuqoridagi tenglama har yili metall buyumlarning 10% gacha bo'lgan zanglash jarayonini aks ettiradi.

7. Temir vodoroddan oldin kuchlanish qatorida bo'lgani uchun u oksidlanmaydigan kislotalar bilan oson reaksiyaga kirishadi, lekin faqat Fe 2+ gacha oksidlanadi.

8. Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar temirni passivlashtiradi, lekin qizdirilganda reaksiya sodir bo'ladi. Suyultirilgan nitrat kislota xona haroratida ham reaksiyaga kirishadi. Barcha oksidlovchi kislotalar bilan temir temir (III) tuzlarini hosil qiladi (ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, suyultirilgan nitrat kislota bilan temir (II) nitrat hosil bo'lishi mumkin) va HNO 3 (suyultirilgan) ni NO, N 2 O, N 2 ga kamaytiradi. , NH 4 + sharoitga qarab, va HNO 3 (kons.) - reaktsiya sodir bo'lishi uchun zarur bo'lgan isitish tufayli NO 2 ga.

9. Temir qizdirilganda konsentrlangan (50%) ishqorlar bilan reaksiyaga kirisha oladi: Fe + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2

10. Faolligi kam metallar tuzlari eritmalari bilan reaksiyaga kirishib, temir bu metallarni tuz tarkibidan ajratib, ikki valentli kationga aylanadi: CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu.

Temir birikmalarining xossalari.

Fe 2+ Ushbu kationning zaryadga radius nisbati Mg 2+ ga yaqin, shuning uchun temir temir oksidi, gidroksidi va tuzlarining kimyoviy harakati tegishli magniy birikmalarining xatti-harakatlariga o'xshaydi. Suvli eritmada ikki valentli temir kationi och yashil rangdagi 2+ akvakompleks hosil qiladi. Bu kation to'g'ridan-to'g'ri eritmada ham atmosfera kislorodi bilan oson oksidlanadi. FeCl 2 eritmasida murakkab zarrachalar 0 mavjud. Bunday kationning zaryad konsentratsiyasi past, shuning uchun tuzlarning gidrolizi o'rtacha.

1. FeO - asosiy oksid, qora rang, suvda erimaydi. Kislotalarda oson eriydi. 500 0 C dan yuqori qizdirilganda u nomutanosiblik hosil qiladi: 4FeO = Fe + Fe 3 O 4. Uni tegishli gidroksid, karbonat va oksalatni ehtiyotkorlik bilan kaltsiylash orqali olish mumkin, boshqa Fe 2+ tuzlarining termal parchalanishi temir oksidi hosil bo'lishiga olib keladi: FeC 2 O 4 = FeO + CO + CO 2, lekin 2 FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3 4Fe(NO 3) 2 = 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 Temir (II) oksidining o‘zi oksidlovchi vosita sifatida harakat qilishi mumkin, masalan, qizdirilganda reaksiya sodir bo‘ladi: 3FeO + 2NH 3 = 3Fe + N 2 +3H 2 O

2. Fe(OH) 2 – temir (II) gidroksid – erimaydigan asos. Kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi. Oksidlovchi kislotalar bilan kislota-asos o'zaro ta'siri va temir temirga oksidlanish bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi: 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 (kons) = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O. Shu tarzda olinishi mumkin. eruvchan tuzdan almashinish reaksiyalari. Bu oq birikma bo'lib, havo namligi bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida havoda avval yashil rangga aylanadi, so'ngra havo kislorodi bilan oksidlanish natijasida jigarrang rangga aylanadi: 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3.

3. Tuzlar. Yuqorida aytib o'tilganidek, ko'pchilik Fe (II) tuzlari havoda yoki eritmada sekin oksidlanadi. Oksidlanishga eng chidamli Mohr tuzi - qo'sh temir (II) va ammoniy sulfat: (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2. 6H 2 O. Fe 2+ kationi Fe 3+ ga oson oksidlanadi, shuning uchun ko'pchilik oksidlovchi moddalar, xususan oksidlovchi kislotalar temir temir tuzlarini oksidlaydi. Temir sulfid va disulfidi kuydirilganda temir (III) oksidi va oltingugurt (IV) oksidi olinadi: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Temir (II) sulfid kuchli kislotalarda ham eriydi: FeS + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 S Temir (II) karbonat erimaydi, bikarbonat esa suvda eriydi.

Fe 3+ Zaryadning radiusga nisbati bu kation alyuminiy kationiga mos keladi , shuning uchun temir (III) kation birikmalarining xossalari mos keladigan alyuminiy birikmalariga o'xshaydi.

Fe 2 O 3 - gematit, amfoter oksid bo'lib, unda asosiy xususiyatlar ustunlik qiladi. Amfoterlik qattiq ishqorlar va gidroksidi metall karbonatlari bilan sintez qilish imkoniyatida namoyon bo'ladi: Fe 2 O 3 + 2NaOH = H 2 O + 2NaFeO 2 - sariq yoki qizil, Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2. Ferratlar (II) suv bilan parchalanib, Fe 2 O 3 ni chiqaradi. nH2O.

Fe3O4- magnetit, qora modda, uni aralash oksid sifatida ham hisoblash mumkin - FeO. Fe 2 O 3 yoki temir (II) oksometaferrat (III) sifatida: Fe (FeO 2) 2. Kislotalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda tuzlar aralashmasini beradi: Fe 3 O 4 + 8HCl = FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.

Fe (OH) 3 yoki FeO (OH) qizil-jigarrang jelatinli cho'kma, amfoter gidroksiddir. Kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilishdan tashqari, u issiq konsentrlangan ishqor eritmasi bilan reaksiyaga kirishadi va qattiq ishqorlar va karbonatlar bilan birlashadi: Fe (OH) 3 + 3KOH = K 3 .

tuz. Ko'pgina temir tuzlari eriydi. Alyuminiy tuzlari kabi ular kationda kuchli gidrolizga uchraydi, ular kuchsiz va beqaror yoki erimaydigan kislotalarning anionlari ishtirokida qaytmas holga kelishi mumkin: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3CO 2 + 6NaCl. Temir (III) xlorid eritmasini qaynatish orqali gidroliz ham qaytarilmas holga keltirilishi mumkin, chunki vodorod xloridning eruvchanligi, har qanday gaz kabi, qizdirilganda pasayadi va u reaksiya sferasini tark etadi: FeCl 3 + 3H 2 O = Fe(OH) 3 + 3HCl (qizdirilganda).

Bu kationning oksidlanish qobiliyati juda yuqori, ayniqsa Fe 2+ kationiga aylanishiga nisbatan: Fe 3+ + ē = Fe 2+ ph o = 0,77v. Ni natijasida:

a) temir temir tuzlari eritmalari barcha metallarni misgacha oksidlaydi: 2Fe(NO 3) 3 + Cu = 2Fe(NO 3) 2 + Cu(NO 3) 2,

b) tarkibida oson oksidlanadigan anionlar boʻlgan tuzlar bilan almashinish reaksiyalari ularning oksidlanishi bilan bir vaqtda sodir boʻladi: 2FeCl 3 + 2KJ = FeCl 2 + J 2 + 2KCl 2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl

Boshqa uch valentli kationlar singari, temir (III) ham gidroksidi metall yoki ammoniy kationlari bilan alum - qo'sh sulfatlar hosil qilishga qodir, masalan: NH 4 Fe (SO 4) 2. 12H2O.

Murakkab ulanishlar. Ikkala temir kationlari ham anion komplekslarini, ayniqsa temir (III) hosil qiladi. FeCl 3 + KCl = K, FeCl 3 + Cl 2 = Cl + -. Oxirgi reaktsiya temir (III) xloridning elektrofil xlorlash uchun katalizator sifatida ta'sirini aks ettiradi. Sianid komplekslari qiziqish uyg'otadi: 6KCN + FeSO 4 = K 4 - kaliy geksasiyanoferrat (II), sariq qon tuzi. 2K 4 + Cl 2 = 2K 3 + 2KCl - kaliy geksasiyanoferrat (III), qizil qon tuzi. Temirli temir kompleksi reagentlarning nisbatiga qarab, temir tuzi bilan ko'k cho'kma yoki eritma beradi. Xuddi shu reaktsiya qizil qon tuzi va har qanday temir tuzi o'rtasida sodir bo'ladi. Birinchi holda, cho'kma Prussiya ko'k, ikkinchisida - Turnbull ko'k deb nomlangan. Keyinchalik ma'lum bo'ldiki, eritmalar kamida bir xil tarkibga ega: K - kaliy temir (II, III) geksatsianoferrat. Ta'riflangan reaktsiyalar eritmada tegishli temir kationlarining mavjudligi uchun sifatli. Temir kationining mavjudligiga sifatli reaktsiya kaliy tiosiyanat (rodanid) bilan o'zaro ta'sirlashganda qon-qizil rangning paydo bo'lishidir: 2FeCl 3 + 6KCNS = 6KCl + Fe.

Fe +6. Temir uchun oksidlanish darajasi +6 beqaror. Faqat pH>7-9 da mavjud bo'lgan, lekin kuchli oksidlovchi bo'lgan FeO 4 2-anionini olish mumkin.

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

Fe (talaş) + 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 (isitish) = 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

Sanoatda temir olish:

A) domen jarayoni: Fe 2 O 3 + C = 2FeO + CO

FeO + C = Fe + CO

FeO + CO = Fe + CO 2

B) aluminotermiya: Fe 2 O 3 + Al = Al 2 O 3 + Fe

XROM - atom raqami 24, nisbiy atom massasi 51,996 bo'lgan element. U elementlarning 3d oilasiga mansub, 3d 5 4s 1 elektron konfiguratsiyasiga ega va davriy sistemaning ikkinchi darajali kichik guruhi IV davr, VI guruhda joylashgan. Mumkin bo'lgan oksidlanish darajalari: +1, +2, +3, +4, +5, +6. Ulardan eng barqarorlari +2, +3, +6 va +3 minimal energiyaga ega.

Jismoniy xususiyatlariga ko'ra, xrom kulrang-oq, porloq, qattiq metall bo'lib, erish nuqtasi 1890 o C. Uning kristall panjarasining mustahkamligi beshta juftlashtirilmagan d-elektronlarning mavjudligi bilan bog'liq, qisman kovalent bog'lanishga qodir.

Oddiy moddaning kimyoviy xossalari.

Past haroratlarda xrom oksid plyonkasi mavjudligi sababli inert bo'lib, suv va havo bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

1. 600 o C dan yuqori haroratlarda kislorod bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday holda, xrom (III) oksidi - Cr 2 O 3 - hosil bo'ladi.

2. Galogenlar bilan o'zaro ta'sir turli yo'llar bilan sodir bo'ladi: Cr + 2F 2 = CrF 4 (xona haroratida), 2Cr + 3Cl 2 (Br 2) = 2CrCl 3 (Br 3), Cr + J 2 = CrJ 2 (sezilarli isitish bilan). ). Aytish kerakki, xrom (III) yodid mavjud bo'lishi mumkin va CrJ 3 kristalli gidrat shaklida almashinuv reaktsiyasi natijasida olinadi. 9H 2 O, lekin uning termal barqarorligi past va qizdirilganda u CrJ 2 va J 2 ga parchalanadi.

3. 120 o C dan yuqori haroratlarda xrom erigan oltingugurt bilan reaksiyaga kirishib, xrom (II) sulfid - CrS (qora) hosil qiladi.

4. 1000 o C dan yuqori haroratlarda xrom azot va uglerod bilan reaksiyaga kirishib, stoxiometrik bo'lmagan, kimyoviy inert birikmalar beradi. Ular orasida biz qattiqligi bo'yicha olmosga yaqin bo'lgan CrC ning taxminiy tarkibiga ega karbidni qayd etishimiz mumkin.

5. Xrom vodorod bilan reaksiyaga kirishmaydi.

6. Suv bug'i bilan reaksiya quyidagicha: 2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

7. Oksidlovchi bo'lmagan kislotalar bilan reaksiya juda oson sodir bo'ladi, natijada havo yo'qligida yoki vodorod atmosferasida barqaror bo'lgan osmon ko'k rangdagi 2+ akvakompleks hosil bo'ladi. Kislorod ishtirokida reaksiya boshqacha kechadi: 4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O. Kislorod bilan to'yingan suyultirilgan kislotalar hatto sirtda kuchli oksidli plyonka hosil bo'lishi tufayli xromni passivlashtiradi.

8. Oksidlovchi kislotalar: har qanday konsentratsiyadagi azot kislotasi, konsentrlangan sulfat kislota va perklorik kislota xromni passivlashtiradi, shuning uchun sirtni bu kislotalar bilan davolashdan keyin u boshqa kislotalar bilan reaksiyaga kirishmaydi. Passivatsiya qizdirilganda olib tashlanadi. Bu xrom (III) tuzlarini va oltingugurt yoki azot dioksidlarini (perklorik kislotadan xlorid) hosil qiladi. Tuz plyonkasi hosil bo'lishi sababli passivatsiya xrom fosfor kislotasi bilan reaksiyaga kirishganda sodir bo'ladi.

9. Xrom ishqor bilan toʻgʻridan-toʻgʻri reaksiyaga kirishmaydi, balki ishqoriy eritmalar bilan oksidlovchi moddalar qoʻshilishi bilan reaksiyaga kirishadi: 2Cr + 2Na 2 CO 3 (l) + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2

10. Xrom tuz eritmalari bilan reaksiyaga kirishib, faolligi kam bo'lgan metallarni (kuchlanish qatoridagi undan o'ng tarafdagilarni) tuz tarkibidan siqib chiqarishga qodir. Xromning o'zi Cr 2+ kationiga aylanadi.

A1 gidroksidlarning kislotali muhitda eruvchanligi vodorod ionlari konsentratsiyasining uchinchi darajasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional, ishqoriy muhitda esa unga teskari proportsionaldir. Izoelektrik nuqtada alyuminiy gidroksidi minimal eruvchanlikka ega. Kolthoffga ko'ra, A1 (OH) 3 uchun bu nuqta pH 6,5-7,5 oralig'ida joylashgan. Alyuminiy tuzlarining gidrolizlanish tezligi uchun, shuningdek, 400 dan 100 mg / l gacha bo'lgan ABO konsentratsiyasi uchun 4,95 dan 5,40 gacha bo'lgan ma'lum bir optimal pH qiymati va chegaralangan pH qiymatlari mavjud. gidroliz hali ham sodir bo'ladigan 3 va 6,8.[...]

Eruvchanlik va kimyoviy o'zaro ta'sir o'rtasidagi bog'liqlik, ayniqsa, murakkab hosil bo'lgan tizimlarda aniq ko'rinadi. Bu erda poliiodid hosil bo'lishi sababli kaliy yodid borligida molekulyar yodning suvda eruvchanligi keskin oshishi haqidagi barchaga ma'lum bo'lgan haqiqatni eslashimiz mumkin: masalan, natriy xlorid nitrobenzolda amalda erimaydi, ammo mavjud bo'lganda. alyuminiy xloridning eruvchanligi o'sha erituvchida yaxshi eriydigan NaAlC murakkab tuzi hosil bo'lishi tufayli keskin ortadi.[...]

Alyuminiy gidroksidning minimal eruvchanligi pH = 6,5 + 7,5 mintaqasida yotadi. Alyuminiy gidroksidning cho'kishi pH = 3,0 da boshlanadi va pH = = 7 da maksimal darajaga etadi. pH ning yanada ortishi bilan cho'kma eriy boshlaydi, bu pH = 9 da sezilarli bo'ladi. [...]

Alyuminiy sulfat loyqa va rangli suvlarni tozalash uchun ishlatiladi: tozalangan - yuqori loyqalik uchun, tozalanmagan yoki ingredientlar sifatida gil va silikat materiallarni o'z ichiga olgan - suvning past loyqaligi uchun. Ushbu koagulyant pH 5-7,5 oralig'ida samarali bo'ladi va suvning qattiqligi qanchalik baland va uning rangi past bo'lsa, optimal pH qiymatlari shunchalik yuqori bo'ladi. Nisbatan arzon narxlardagi, yaxshi eruvchanligi va quruq va erigan mahsulotlar bilan ishlash uchun maxsus talablarning yo'qligi alyuminiy sulfatni eng keng tarqalgan koagulyantga aylantirdi.[...]

HgS ning distillangan suvda eruvchanlik mahsuloti 1,6X10-21 mg/l ni tashkil qiladi, bu eritmadagi simob ionlarining qoldiq konsentratsiyasi 2,5X10-21 mg/l ga teng. Sanoat oqava suvlarida HgS ning eruvchanlik mahsuloti biroz yuqoriroq, lekin simob sulfidning asosiy qismi suvda nozik dispersli kolloid zarralar shaklida bo'lib, oqava suvni Al2(S04)3 suvli alyuminiy sulfat bilan koagulyatsiya qilish orqali cho'kindilarga ajralishi mumkin. -I8H2O, suvli temir sulfat FeS04-7H20, ohak CaO, bu koagulyantlar aralashmasi va boshqalar [...]

Shunday qilib, alyuminiy gidroksidning gidroksidi muhitda eruvchanligi birinchi quvvatga vodorod ionlarining konsentratsiyasiga teskari proportsionaldir.[...]

Anodda eruvchan elektrodlar (odatda temir yoki alyuminiy) qo'llanilganda, metallning anodik erishi sodir bo'ladi, buning natijasida temir yoki alyuminiy kationlari suvga o'tib, gidroksid parchalari hosil bo'lishiga olib keladi. Elektrodlararo bo'shliqning tor sharoitida koagulyant bo'laklari va gaz pufakchalarining bir vaqtning o'zida hosil bo'lishi gaz pufakchalarini yoriqlarga ishonchli mahkamlash va ifloslantiruvchi moddalarning intensiv koagulyatsiyasi uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi, bu esa flotatsiya jarayonining samaradorligini ta'minlaydi. Bunday qurilmalar elektrokoagulyatsiya-flotatsion qurilmalar deb ataladi. 10-15 m3/soat gacha bo'lgan o'tkazuvchanlik bilan qurilmalar bir kamerali, yuqori o'tkazuvchanlik bilan esa ikki kamerali gorizontal yoki vertikal turdagi bo'lishi mumkin.[...]

Ba'zi yomon eriydigan bo'yoqlar soda bilan birga eritiladi va avval alyuminiy sulfat, so'ngra bariy xlorid eritmasi bilan ishlanadi.[...]

Sanab o'tilgan eruvchan aralashmalarga qo'shimcha ravishda, tabiiy suvlar suspenziyada erimaydigan moddalarni o'z ichiga oladi - qo'pol suspenziyalardan kolloid erigan birikmalargacha. Ular qum, loess, loyli moddalar va karbonat jinslari, alyuminiy, temir, marganetsning suvli oksidlari, shuningdek, yuqori molekulyar gumusli moddalar bilan ifodalanadi.

Gidratlangan alyuminiy ionlari gidroliz jarayonida muvofiqlashtirilgan suv molekulasidan proton berib, ketma-ket kompleks ionlarni [A1 (H20) 5 (OH) ]2+ va [A1 (H20) 4 (OH) 2] + hosil qiladi va ular ichida qoladi. yechim. Oxirgi neytral kompleks [Al(H20)3(OH)3] suvni yo'qotganda, yomon eriydigan alyuminiy gidroksid hosil bo'ladi. Temir (III) tuzlari ham bosqichma-bosqich gidrolizlanadi. Lekin alyuminiy tuzlaridan farqli oʻlaroq, temir gidroksidlaridan tashqari, kam eriydigan gidrokso tuzlari ham hosil boʻlishi mumkin.[...]

2

Suyultirilgan kislotada Al2(804)3 ning eruvchanligi toza suvga qaraganda yuqori, lekin H2O4 konsentratsiyasining yanada ortishi bilan eruvchanlik keskin pasayib, 60% li sulfat kislotada 1% ga etadi. Kuchliroq kislotada alyuminiy sulfatning eruvchanligi yana ortadi.[...]

Yangi cho'kmaga tushgan alyuminiy va temir fosfatlari o'simliklar tomonidan so'rilishi mumkin, ammo cho'kindi jinslar qarishi bilan ular kristallanadi va kamroq eriydi va o'simliklar uchun kamroq qulay bo'ladi. Shuning uchun, qizil tuproqlarda va sho'r-podzolik tuproqlarda fosfor kislotasi bo'z tuproq va chernozemlarga qaraganda ancha mustahkam va kuchli [...]

Yuqoridagilardan ma’lum bo‘ladiki, alyuminiy gidroksidning kislotali muhitda eruvchanligi vodorod ionlari konsentratsiyasining uchinchi darajasiga [H+]3, ishqoriy muhitda esa [H+] ga teskari proportsionaldir.[. ..]

Ortiqcha alyuminiy bo'lgan kislotali eritmalarda eng barqaror qattiq faza asosiy alyuminiy fosfatdir. Agar pH qiymati fosfatning minimal eruvchanligiga (pH = 6) mos keladigan pH dan katta bo'lsa, u holda asosiy tuz alyuminiy gidroksidga gidrolizlanadi, uning yuzasida fosfat sorblanadi. Fosfatning yuqori konsentratsiyasida taranakit cho'kadi, agar tizimning pH darajasi oshsa, o'rtacha tuzga aylanadi.[...]

Poliakrilamid - oq rangli amorf, suvda yaxshi eriydigan modda, tarkibida ion guruhlari mavjud; gidrolizda akril kislota va uning tuzlarini hosil qiladi. PAA ning ta'sir qilish mexanizmi uning molekulalarini suv aralashmalari, alyuminiy yoki temir (III) gidroksidlarining koagulyant tuzlarini gidrolizlash jarayonida hosil bo'lgan zarralariga adsorbsiyasiga asoslangan. Molekulaning cho'zilgan shakli tufayli adsorbsiya turli joylarda bir nechta gidroksid zarralari bilan sodir bo'ladi, buning natijasida ikkinchisi polimer ko'priklar orqali og'ir, katta va bardoshli agregatlarga (globulalar) bog'lanadi.[...]

Faqat suvda eruvchanligi cheklangan namunalar (y = 38) yog'och tsellyulozasi tomonidan 60% miqdorida saqlanadi. Alyuminiy sulfat qo'shilishi -CMC ning to'liq saqlanishiga olib keladi va u -CMC ni to'liq ushlab turish uchun zarur bo'lgan A13+ miqdori va CMCda mavjud bo'lgan OCH2COO -guruhlari soni o'rtasidagi stexiometrik nisbatga bog'liq emas. Boshqacha qilib aytganda, -CMC ning saqlanishi nafaqat erimaydigan alyuminiy tuzini ishlab chiqarish, balki musbat zaryadlangan Al-CMC va manfiy zaryadlangan tsellyuloza tolalari orasidagi elektrostatik adsorbsiya bilan ham aniqlanadi.

Benzolni propilen bilan alkillashning yuqori haroratli jarayonida alyuminiy xloridning eruvchan miqdoridan foydalangan holda yangi texnologiya ishlab chiqildi.[...]

Ushbu bob alyuminiy (III) va fosfatning keng konsentratsiyalar va pH oralig'idagi o'zaro ta'sirini o'rganadi. Erigan turlar va eruvchan fazalar o'rtasidagi reaktsiyalarni tavsiflash uchun alyuminiy fosfat cho'kmalarining eruvchanligi o'rganildi. Bundan tashqari, alyuminiy (III) va fosfat o'rtasidagi eruvchan va erimaydigan reaktsiya mahsulotlari aniqlandi va ularning konsentratsiyasining tarqalishi pH va P va Al kontsentratsiyasining keng diapazonida aniqlandi. Ushbu tadqiqotlar ma'lum tarkibdagi alyuminiy fosfatlarning sof eritmalari yordamida amalga oshirildi. O'rganilayotgan tizimda alyuminiy va fosfat o'rtasidagi o'zaro ta'sir paytida yoki pH o'zgarishi natijasida to'planganlardan tashqari, boshqa dispers qattiq fazalar yo'q edi.[...]

Soddalashtirilgan shaklda, temir va alyuminiy bilan yog'ingarchilik ko'p jihatdan juda o'xshash deb hisoblash mumkin va ikkala holatda ham hal qiluvchi omillar qo'shilgan metall ioni Me va mavjud ortofosfatning eruvchanligi va konsentratsiyasi nisbati hisoblanadi. Kaltsiy ionlari bilan cho'kish jarayoni pH ga juda bog'liq, shuning uchun kaltsiy tuzining kerakli miqdorini hisoblashda oqava suvning ishqoriyligini hisobga olish kerak.[...]

Koagulyantlar sifatida temir tuzlari alyuminiy tuzlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: past suv haroratida yaxshiroq ta'sir; optimal pH qiymatlarining kengroq diapazoni; yoriqlarning katta quvvati va gidravlik nozikligi; tuz tarkibi kengroq bo'lgan suvlar uchun foydalanish imkoniyati; vodorod sulfidi mavjudligidan kelib chiqadigan zararli hid va ta'mlarni yo'q qilish qobiliyati. Shu bilan birga, kamchiliklar ham mavjud: temir kationlarini ba'zi organik birikmalar bilan reaksiyaga kirishganda kuchli rang beruvchi eruvchan komplekslarning hosil bo'lishi; uskunaning korroziyasini oshiradigan kuchli kislotali xususiyatlar; yoriqlarning kam rivojlangan yuzasi...[...]

Tuproqda almashinadigan vodorod va alyuminiy ionlari sezilarli darajada bo'lganda (masalan, sho'r-podzolik tuproqlarda va qizil tuproqlarda) uning ko'pgina xususiyatlari ham yomonlashadi. Vodorod ionlari tuproq kolloidlarini tarqatmaydi, balki so'rilgan holatga o'tib, tuproqni singdirish kompleksini tashkil etuvchi minerallarning asta-sekin yo'q qilinishiga olib keladi. Natijada, tuproq kolloid fraksiyadan quriydi, uning tuzilishi buziladi va singdirish qobiliyati pasayadi. Bundan tashqari, so'rilgan holatdan alyuminiy va vodorod ionlari eriydigan tuzlarning kationlari o'rniga eritma ichiga joylashadi. Eritmada vodorod va alyuminiy ionlarining yuqori konsentratsiyasi o'simlik rivojlanishiga zararli ta'sir ko'rsatadi.[...]

Keyingi yillarda eruvchan elektrodli elektrolizatorlarda koagulyantlar olish elektrokoagulyatsiya usuli deb ataladigan usul qo'llanila boshlandi. Usulning mohiyati gidroksidlarning keyingi shakllanishi bilan elektr toki ta'sirida suvli muhitda metallarning, asosan alyuminiy va temirning anodik erishidir. Bu usul suvni mineral, organik va biologik kelib chiqadigan muallaq moddalardan, kolloidlardan va molekulyar yoki ion holatidagi moddalardan samarali tozalash imkonini beradi. Elektrokoagulyatsiya reagent usullariga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega: ixcham o'rnatish, texnik xizmat ko'rsatish qulayligi va to'liq avtomatlashtirish imkoniyati. Ushbu usul kichik avtonom ob'ektlarda (daryo kemalarida, kichik qishloqlar uchun va hokazo) foydalanish uchun istiqbolli.[...]

Yuqori kislotalikning salbiy ta'siri asosan tuproqdagi alyuminiy va marganets birikmalarining eruvchanligini oshirish bilan bog'liq. Eritmada ularning ko'payishi o'simliklarning rivojlanishiga vodorod ionlarining ortiqcha miqdoridan ham ko'proq putur etkazadi.[...]

(4.17) tenglama fosfatning minimal eruvchanligiga mos keladigan pH qiymati uchun sinov va xatolik yo'li bilan hal qilindi, taxminan 6. pH da [...]

100 °C da Fe2(504)3-Al203-H20 tizimidagi gidrolizni o'rganayotganda, tizimdagi alyuminiy oksidi miqdori ortishi bilan asosiy tuzning cho'kmasidagi temir unumi ortishi aniqlandi. Al203/Fe2(504)3 = 0,111 va 90% HgO massa nisbatida 98% ga etadi. Eritmada alyuminiy oksidi kimyoviy o'zaro ta'sir orqali eruvchan asosiy alyuminiy sulfatlarga aylanadi. Tizimdagi temir (III) sulfat miqdori ortishi bilan reaksiyaga kirgan alyuminiy oksidi miqdori ortadi va Al203/Fe2(804)3 = 3 va 40% H20 massa nisbatida 91% ga etadi.[. ..]

Koagulyatsiya jarayonining borishi ko'p jihatdan atrof-muhitning pH darajasiga bog'liq. Suvga alyuminiy sulfatning koagulyant eritmasi qo'shilsa, kolloid alyuminiy gidroksid hosil bo'lishi bilan gidroliz sodir bo'ladi. Ushbu katalizator ishlab chiqarishdan chiqindi suv uchun optimal qiymat pH = 7,5-8,5 dir. 1-rasmda 1200 mg/l toʻxtatilgan qattiq moddalar bilan oqava suvlarni tozalash darajasining pH ga bogʻliqligi koʻrsatilgan.[...]

120 ° C haroratda va 1,5 soat davom etadigan jarayonda stexiometrik miqdordan 80-100% gacha bo'lgan 50% sulfat kislota dozasini oshirish bilan alyuminiy gidroksidning parchalanish darajasi oshadi. Shunday qilib, kislota dozasi 83,3% (mol. nisbati 503/A1203 = lo = 2,5) uchun alyuminiy gidroksidning parchalanish darajasi 92,4% ni tashkil qiladi, ko'rsatilgan sharoitlarda esa 90% (co = 2,7) dozasi uchun, gidroksid butunlay parchalanadi. Alyuminiy gidroksidining sulfat kislotaning to'liq bo'lmagan dozasi bilan parchalanishi gidroksidning alyuminiy sulfat bilan eruvchan asosiy alyuminiy tuzlarini hosil qilish reaktsiyasi bilan izohlanishi mumkin, bu haqda quyida batafsilroq muhokama qilinadi [...].

Elektrokimyoviy usul reagent usuliga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega: tuzsizlantirish zavodlariga yukni kamaytirish, chunki uni ishlatishda eriydigan tuzlar suvga kirmaydi va dozalangan alyuminiy oldindan tozalash paytida suvdan butunlay chiqariladi. Alyuminiy anodli elektrolizatorlarda suvni kremniysizlantirish usuli issiqlik elektr stansiyalari va boshqa sanoat korxonalarida suvni tozalash sxemalarida suvni dastlabki tozalash uchun tavsiya etilishi mumkin.[...]

Faollashtirish uchun odatda 80-85% ishqoriy neytrallanish darajasi bilan natriy silikatning 1,5% (SOr bo'yicha) eritmalari qo'llaniladi. Faol xlordan foydalanganda, eruvchan shishaning neytrallanish darajasi 100% gacha oshiriladi va hatto uning ortiqcha qismi ham kiritiladi. Reagentlarni aralashtirgandan so'ng, eritma bir muncha vaqt "etiladi" va keyin u suv bilan SiO2 miqdori 1% dan kam bo'lguncha suyultiriladi. Faol kremniy kislotasini tayyorlashning eng istiqbolli usuli suyuq shishani suvni tozalash jarayonlarida keng qo'llaniladigan xlor va alyuminiy sulfat bilan ishlov berishdir.[...]

Tuproq qoplami bilan o'zaro ta'sirlashganda, ozuqa moddalarini yuvish jarayonlari kuchayadi. pH da [...]

Yuqori pech va marten shlaklari cho'yan va po'lat eritishda chiqindilar sifatida olinadi va turli tarkibga ega: 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%. Ko'pgina hollarda ular oldindan silliqlashni talab qiladi. Shlakdagi kaltsiyning ko'p qismi kam eriydigan kremniy kislotasi birikmalari (CaSiO3 va Ca2Si04) shaklida bo'ladi, shuning uchun ularning silliqlash nozikligi ohak unidan ko'ra nozikroq bo'lishi kerak. Neytrallash qobiliyatiga ko'ra, asosiy cüruflar (CaO + MgO miqdori 40% dan ortiq bo'lgan) ohak karbonatiga yaqin. Ularning samaradorligi ko'pincha ohakdan yuqori. Bu shlakda magniy, fosfor, marganets, oltingugurt va boshqa o'simlik ozuqa moddalarining mavjudligi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, ular tarkibidagi kremniy kislotasi tuproqdagi harakatlanuvchi alyuminiy miqdorini kamaytirishi va o'simliklar tomonidan fosforning yaxshiroq so'rilishiga yordam beradi. Metallurgiya zavodlariga yaqin hududlardagi sod-podzolik tuproqlar uchun ohakga boy yuqori o'choq shlaklari qimmatli o'g'itdir.[...]

Ftorli birikmalar o'ziga xos moddalarning yana bir guruhi bo'lib, ularning mavjudligi bir qator aholi punktlarining atmosfera havosida aniqlangan va inson salomatligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Atmosfera havosida turli xil ftorid birikmalari topilgan - tana suyuqliklarida nisbatan yaxshi eriydigandan to to'liq erimaydigangacha; yuqori tirnash xususiyati beruvchi va korroziv vodorod ftoriddan nisbatan inert birikmalargacha. Atmosferaga ftorid birikmalarini chiqarish bilan birga olib boriladigan asosiy sanoat jarayonlari sun'iy o'g'itlar ishlab chiqarish, alyuminiy ishlab chiqarish va po'lat ishlab chiqarishning ba'zi usullaridir.[...]

Ohak va mineral o'g'itlarni birgalikda qo'llashda hosildorlikning oshishi ko'p hollarda ushbu o'g'itlarni alohida ishlatishdagi o'sishlar yig'indisidan sezilarli darajada yuqori bo'ladi. Fiziologik kislotali ammiak va kaliyli o'g'itlarning samaradorligi ayniqsa ohaktosh bilan keskin ortadi. Ushbu o'g'itlar, tizimli ravishda past buferli kislotali sho'r-podzolik tuproqlarda qo'llanilganda, ularning yanada qattiqlashishiga olib keladi. Shu sababli, bunday o'g'itlarni ohaksiz tuproqqa muntazam ravishda qo'llash bilan hosilning o'sishi asta-sekin pasayadi va keyingi yillarda tuproqning kuchli kislotalanishi natijasida hosil nazoratga qaraganda past bo'lishi mumkin. Mineral o'g'itlarning fiziologik kislotali shakllarining samaradorligiga ohakning ijobiy ta'siri yuqori kislotalilikka sezgir ekinlarga (lavlagi, makkajo'xori, bug'doy) qo'llanilganda ko'proq namoyon bo'ladi va qo'llanilganda kamroq yoki umuman qo'llanilmaydi; kislota reaktsiyasiga chidamli ekinlar uchun dastur. Ohaklashning fosforli o'g'itlarning samaradorligiga ta'siri tuproqning xususiyatlariga va bu o'g'itlarning shakllariga bog'liq. Alyuminiy va temirning ko'chma birikmalari ko'p bo'lgan kuchli kislotali tuproqlarda eruvchan fosforli o'g'itlarning samaradorligi [masalan, superfosfat Ca (H2P04) 2] ohaktoshdan sezilarli darajada oshadi. Oddiy dozada ohak qo'shilganda, alyuminiy va temirning harakatchan birikmalari erimaydigan shakllarga aylanadi, shuning uchun ular tomonidan superfosfat fosforning kimyoviy biriktirilishi kamayadi va o'simliklar tomonidan foydalanish ko'payadi.

Ichimlik va tabiiy suvdagi aralashmalarning kontsentratsiyasini aniqlashda nitratlar, sulfatlar, nitritlar, xloridlar miqdoriga e'tibor qaratiladi, alyuminiy - tabiatda eng keng tarqalgan metall haqida unutiladi. Oddiy sharoitlarda alyuminiy suvda eriydi va boshqa aralashmalar bilan faol reaksiyaga kirishadigan turli birikmalar hosil qiladi. Natijada, modda alyuminiy gidroxlorid, tuzlar va boshqa birikmalar bilan to'yingan. Va bu suv sifatining o'zgarishiga olib keladi - kimyoviy tarkibi, organoleptik xususiyatlari, mikrobiologik, bakterial ko'rsatkichlari yomonlashadi.
Ichimlik va tabiiy suv havzalari uchun suvdagi alyuminiyning rasmiy MPC ko'rsatkichi JSST va atrof-muhitni muhofaza qilish tashkilotlari tomonidan hisoblanadi. Ammo bu parametr metallning tabiiy manbalarga va inson tanasiga kirishining ko'plab usullarini hisobga olmaydi. Shuning uchun suvdagi alyuminiyni aniq aniqlash muhim ahamiyatga ega.

Tabiiy suv havzalarida alyuminiy

Suvning metall bilan tabiiy to'yinganligi unga aluminosilikatlar va ba'zi turdagi loylarning kirishi tufayli yuzaga keladi. Ular eritilgandan so'ng, alyuminiyning suv bilan o'zaro ta'siri to'g'ridan-to'g'ri uning pH darajasiga qarab boshlanadi. Tabiiy sharoitda erish sekin, lekin har doim gidroksid, boksit, gidroxlorid va boshqa birikmalar ajralib chiqishi bilan sodir bo'ladi. Moddalar va alyuminiyning o'zi ham dengiz suvida, ham daryo suvida mavjud. Ammo bu normal sharoitda.

Metall tabiiy suvlarga quyidagilardan kiradi:

  • sanoat va maishiy suvlarni drenajlash;
  • kimyoviy ishlab chiqarishning oqava suvlari (har qanday ishlab chiqarish oqava suvlarda alyuminiy kontsentratsiyasini 2-5 barobar oshiradi);
  • qurilish chiqindilari va chiqindilar.

Har yili atrof-muhitga bunday chiqindilar ko'payib bormoqda va ularning ifloslanish darajasini nazorat qilish tobora kamaymoqda. Ko'p miqdorda aralashmalar va to'xtatilgan moddalar bo'lgan iflos oqava suvlarda alyuminiy suvda tezroq eriydi. U suv havzalariga osilgan shakllar, ionlar va kolloidlar shaklida kiradi. Aynan ionlar va oksidlar zaharlilikni oshiradi. Ular tabiiy manbalarda yashovchi ko'pchilik tirik organizmlarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Standartlarga ko'ra, tabiiy suvlarda alyuminiy kontsentratsiyasi 0,5 mg / dm3 dan oshmasligi kerak.

Ichimlik suvida alyuminiy

Sayyoradagi eng keng tarqalgan metall, albatta, ichimlik suvida bo'ladi. GOST standartlari va talablariga muvofiq suvdagi alyuminiy tarkibida quyidagilar bo'lishi kerak:

  • musluk suvida 0,5 mg/l dan ko‘p bo‘lmagan;
  • shisha suvda 0,2-0,3 mg/l ichida;
  • filtrlangan suvda 0,1-0,2 mg/l ichida.

Har kuni inson tanasi 90 mg dan ortiq bo'lmagan metallni olishi kerak. Ammo alyuminiyning suv bilan reaktsiyasi tugagandan so'ng, unda zaharli aralashmalar paydo bo'ladi. Shuning uchun, musluk suvi, shuningdek, quduq va quduq moddalari xavfli aralashmalar va tarkibiy qismlarning kontsentratsiyasini tekshirish kerak. Quyida ichimlik suvi va inson salomatligi uchun muhim bo'lgan boshqa moddalardagi alyuminiyning ruxsat etilgan maksimal konsentratsiyasi jadvali keltirilgan.

Nima uchun alyuminiyning minimal konsentratsiyasi bo'lgan suv ichish kerak?

Alyuminiyning suvda qaerda paydo bo'lishini bilib, uning tanaga kirishining boshqa usullarini ko'rib chiqishga arziydi. Bu kundalik iste'mol qilinadigan metall miqdorini nazorat qilishga yordam beradi. Kimyoviy elementning asosiy qismi oziq-ovqatdan keladi.
Metall shuningdek quyidagilardan iborat:

  • kosmetik preparatlar;
  • bir xil metalldan tayyorlangan idishlar;
  • dorilar;
  • dezodorantlar va boshqalar.

Suvdagi standart alyuminiy miqdori bilan tanaga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Haddan tashqari konsentratsiya bilan asab tizimi azoblanadi, xotira pasayadi, depressiya va asabiylashish paydo bo'ladi. Buning oqibatlari darhol yuzaga kelmaydi. Buning sababi, metallning butun hajmi organizm tomonidan so'rilmaydi. Olimlar shuningdek, suvdagi alyuminiyning yuqori miqdori asab kasalliklariga va gemoglobin ishlab chiqarishni inhibe qiluvchi kaltsiy-fosfor almashinuvining buzilishiga olib kelishini isbotladilar. Shuning uchun metall hajmi 0,3 mg/l dan oshmaydigan ichimlik moddasidan foydalanish tavsiya etiladi. Suvda erigan alyuminiyning bu miqdori bilan kunlik iste'mol 50 mg / l dan oshmaydi. Maishiy filtr tizimlari tozalash uchun ishlatiladi.

Koagulyatsiya usuli yordamida suvni tozalash

Ichimlik yoki texnik ehtiyojlarga mos suyuqlik musluklardan oqishi uchun avval uni tozalash kerak. Er osti suvlari ham, er usti suvlari ham foydalanishdan oldin ushbu protseduradan o'tishi kerak. Yuqorida alyuminiy suv bilan o'zaro ta'sirlashganda nima sodir bo'lishi tasvirlangan - yoqimsiz hid, kiruvchi aralashmalar hosil bo'ladi, modda bulutli bo'ladi va cho'kindi paydo bo'ladi. Suyuqlikning organoleptik xususiyatlarini yomonlashtirib, ba'zi metall birikmalari ajoyib koagulyantlar - moddadagi xavfli va keraksiz zarralarni bog'laydigan elementlar sifatida harakat qilishi mumkin. Ular suv tozalash tizimlarida suyuqlik sifatini yaxshilash uchun samarali qo'llaniladi.

Alyuminiy sulfat ko'pincha suvni har qanday ehtiyoj uchun tozalash uchun ishlatiladi. Koagulum kislotaligi 4,4-6,1 pH bo'lgan muhitda eng faoldir. Ammo ular pH 7 dan 8 gacha bo'lgan moddalarga ham tegishli. Suvni tozalash tartibi quyidagicha:

  • suyuqlikka alyuminiy sulfat qo'shish;
  • aralashtirish vositalari - to'liq aralashtirish 1-3 daqiqada sodir bo'ladi;
  • koagulyatsiya, bunda muhit bir rezervuardan ikkinchisiga o'tadi (jarayon 30 daqiqadan 1 soatgacha davom etadi);
  • bog'langan cho'kindining cho'kishi;
  • tozalangan muhitni filtrlash.

Hozirgi vaqtda suvni alyuminiy bilan tozalash suyuqliklardan to'xtatilgan zarralarni olib tashlashning arzon va samarali usuli hisoblanadi. Koagulyatsiya jarayonida natriy va kaltsiy bikarbonatlari va karbonatlarning chiqarilishi ham kuzatiladi. Suvni tozalash jarayoni tugagandan so'ng, iste'molchi toza va yoqimli hidli suv oladi.

Alyuminiy - atrof-muhit ta'sirida metallni yo'q qilish.

Al 3+ +3e → Al reaktsiyasi uchun alyuminiyning standart elektrod potensiali -1,66 V ni tashkil qiladi.

Alyuminiyning erish nuqtasi 660 ° C dir.

Alyuminiyning zichligi 2,6989 g/sm 3 (normal sharoitda).

Alyuminiy, faol metall bo'lsa-da, juda yaxshi korroziya xususiyatlariga ega. Buni ko'plab tajovuzkor muhitda passivatsiya qilish qobiliyati bilan izohlash mumkin.

Alyuminiyning korroziyaga chidamliligi ko'plab omillarga bog'liq: metallning tozaligi, korroziy muhit, atrof-muhitdagi agressiv aralashmalarning kontsentratsiyasi, harorat va boshqalar. Eritmalarning pH darajasi kuchli ta'sir ko'rsatadi. Alyuminiy oksidi metall yuzasida faqat pH 3 dan 9 gacha bo'lgan diapazonda hosil bo'ladi!

Al ning korroziyaga chidamliligiga uning tozaligi katta ta'sir ko'rsatadi. Kimyoviy birliklar va uskunalarni ishlab chiqarish uchun faqat yuqori toza metall (qo'shimchalarsiz), masalan, AB1 va AB2 alyuminiy ishlatiladi.

Alyuminiyning korroziyasi faqat metall yuzasida himoya oksidi plyonkasi hosil bo'lgan muhitda kuzatilmaydi.

Qizdirilganda alyuminiy ba'zi metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin:

2Al + N 2 → 2AlN - alyuminiy va azotning alyuminiy nitridi hosil bo'lishi bilan o'zaro ta'siri;

4Al + 3C → Al 4 C 3 - alyuminiy karbidni hosil qilish uchun alyuminiyning uglerod bilan reaksiyasi;

2Al + 3S → Al 2 S 3 - alyuminiy va oltingugurtning alyuminiy sulfid hosil bo'lishi bilan o'zaro ta'siri.

Alyuminiyning havodagi korroziyasi (alyuminiyning atmosfera korroziyasi)

Alyuminiy havo bilan o'zaro ta'sirlashganda passiv bo'ladi. Sof metall havo bilan aloqa qilganda, alyuminiy yuzasida bir zumda alyuminiy oksidining yupqa himoya plyonkasi paydo bo'ladi. Bundan tashqari, kino o'sishi sekinlashadi. Alyuminiy oksidining formulasi Al 2 O 3 yoki Al 2 O 3 H 2 O dir.

Alyuminiyning kislorod bilan reaksiyasi:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3.

Ushbu oksidli plyonkaning qalinligi 5 dan 100 nm gacha (ish sharoitlariga qarab). Alyuminiy oksidi sirtga yaxshi yopishadi va oksid plyonkalarining uzluksizligi shartini qondiradi. Omborda saqlanganda alyuminiy oksidining metall yuzasida qalinligi taxminan 0,01 - 0,02 mikronni tashkil qiladi. Quruq kislorod bilan o'zaro ta'sirlashganda - 0,02 - 0,04 mikron. Alyuminiyni issiqlik bilan ishlov berishda oksid plyonkasi qalinligi 0,1 mikronga yetishi mumkin.


Alyuminiy toza qishloq havosida ham, sanoat muhitida ham (tarkibida oltingugurt bug'i, vodorod sulfidi, ammiak gazi, quruq vodorod xlorid va boshqalar) juda chidamli. Chunki oltingugurt birikmalari gaz muhitida alyuminiyning korroziyasiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi - u nordon xom neftni qayta ishlash zavodlari va kauchuk vulkanizatsiya qurilmalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Alyuminiyning suvda korroziyasi

Toza, toza, distillangan suv bilan o'zaro aloqada alyuminiy korroziyasi deyarli kuzatilmaydi. Haroratni 180 ° C ga oshirish hech qanday maxsus ta'sir ko'rsatmaydi. Issiq suv bug'lari alyuminiy korroziyaga ham ta'sir qilmaydi. Agar siz xona haroratida ham suvga ozgina gidroksidi qo'shsangiz, bunday muhitda alyuminiyning korroziya tezligi biroz oshadi.

Sof alyuminiyning (oksid plyonkasi bilan qoplanmagan) suv bilan o'zaro ta'sirini reaksiya tenglamasi yordamida tasvirlash mumkin:

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

Dengiz suvi bilan o'zaro ta'sirlashganda, sof alyuminiy korroziyaga tusha boshlaydi, chunki... erigan tuzlarga sezgir. Dengiz suvida alyuminiydan foydalanish uchun uning tarkibiga oz miqdorda magniy va kremniy qo'shiladi. Dengiz suvi ta'sirida alyuminiy va uning qotishmalarining korroziyaga chidamliligi, agar metall tarkibida mis bo'lsa, sezilarli darajada kamayadi.

Alyuminiyning kislotalarda korroziyasi

Alyuminiyning tozaligi ortishi bilan uning kislotalarga chidamliligi ortadi.

Sulfat kislotada alyuminiyning korroziyasi

O'rtacha konsentratsiyalarda sulfat kislota (oksidlovchi xususiyatga ega) alyuminiy va uning qotishmalari uchun juda xavflidir. Suyultirilgan sulfat kislota bilan reaksiya quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi:

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

Konsentrlangan sovuq sulfat kislota hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Va qizdirilganda alyuminiy korroziyaga uchraydi:

2Al + 6H 2 SO 4 (konk) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

Bunday holda, eruvchan tuz hosil bo'ladi - alyuminiy sulfat.

Al 200 °C gacha bo'lgan haroratlarda oleumda (tumanli sulfat kislota) barqaror. Shu tufayli u xlorsulfonik kislota (HSO 3 Cl) va oleum ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Alyuminiyning xlorid kislotada korroziyasi

Alyuminiy yoki uning qotishmalari xlorid kislotada tezda eriydi (ayniqsa, harorat ko'tarilganda). Korroziya tenglamasi:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2.

Gidrobromik (HBr) va gidroflorik (HF) kislotalarning eritmalari xuddi shunday ta'sir qiladi.

Alyuminiyning nitrat kislotada korroziyasi

Nitrat kislotaning konsentrlangan eritmasi yuqori oksidlovchi xususiyatlarga ega. Oddiy haroratlarda nitrat kislota tarkibidagi alyuminiy juda chidamli (qarshilik zanglamaydigan po'latdan 12X18N9dan yuqori). U hatto to'g'ridan-to'g'ri sintez orqali konsentrlangan nitrat kislota ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi.

Qizdirilganda alyuminiyning nitrat kislotadagi korroziyasi reaksiyaga ko'ra davom etadi:

Al + 6HNO 3 (konc) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Sirka kislotasida alyuminiyning korroziyasi

Alyuminiy har qanday konsentratsiyadagi sirka kislotasiga juda chidamli, ammo harorat 65 ° C dan oshmasa. Formaldegid va sirka kislotasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yuqori haroratlarda alyuminiy eriydi (98 - 99,8% kislota konsentratsiyasi bundan mustasno).

Alyuminiy xrom (10% gacha), fosforik (1% gacha) kislotalarning bromik va kuchsiz eritmalarida xona haroratida barqaror.

Limon, butirik, olma, tartarik, propion kislotalar, vino va meva sharbatlari alyuminiy va uning qotishmalariga zaif ta'sir qiladi.

Oksalat, formik va xlororganik kislotalar metallni yo'q qiladi.

Alyuminiyning korroziyaga chidamliligiga bug 'va suyuq simob katta ta'sir ko'rsatadi. Qisqa aloqadan keyin metall va uning qotishmalari intensiv ravishda korroziyaga uchraydi va amalgamlarni hosil qiladi.

Alyuminiyning ishqorlarda korroziyasi

Ishqorlar alyuminiy yuzasida himoya oksidi plyonkasini osongina eritib yuboradi, u suv bilan reaksiyaga kirisha boshlaydi, buning natijasida metall vodorodning chiqishi bilan eriydi (vodorod depolarizatsiyasi bilan alyuminiy korroziyasi).

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2;

2(NaOHH 2 O) + 2Al → 2NaAlO 2 + 3H 2.

Aluminatlar hosil bo'ladi.

Shuningdek, oksid plyonkasi simob, mis va xlor ionlari tomonidan yo'q qilinadi.

Alyuminiy er qobig'idagi eng keng tarqalgan metalldir. Loylar, dala shpatlari, slyudalar va boshqa ko'plab minerallarning tarkibiy qismidir. Er qobig'idagi alyuminiyning umumiy miqdori .

Alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo alyuminiy oksidi bo'lgan boksitdir. Eng muhim alyuminiy rudalariga alunit va nefelin ham kiradi.

SSSR alyuminiy zahiralariga ega. Uralda, Boshqird Avtonom Sovet Sotsialistik Respublikasida va Qozog'istonda konlari mavjud bo'lgan boksitdan tashqari, alyuminiyning eng boy manbai Xibin tog'larida apatit bilan birga uchraydigan nefelindir. Sibirda alyuminiy xom ashyosining muhim konlari mavjud.

Alyuminiy birinchi marta 1827 yilda Wöhler tomonidan kaliy metallining alyuminiy xloridga ta'sirida olingan. Biroq, tabiatda keng tarqalgan bo'lishiga qaramay, alyuminiy 19-asrning oxirigacha noyob metallardan biri edi.

Hozirgi vaqtda alyuminiy oksididan elektrolitik usulda juda ko'p miqdorda alyuminiy ishlab chiqariladi. Buning uchun ishlatiladigan alyuminiy oksidi etarlicha toza bo'lishi kerak, chunki eritilgan alyuminiydan aralashmalarni olib tashlash qiyin. Tozalangan boksit tabiiy boksitni qayta ishlash orqali olinadi.

Alyuminiy ishlab chiqarish katta qiyinchiliklarga to'la murakkab jarayondir. Asosiy boshlang'ich material - alyuminiy oksidi - elektr tokini o'tkazmaydi va juda yuqori erish nuqtasiga ega (taxminan 2050). Shuning uchun kriyolit va alyuminiy oksidining erigan aralashmasi elektrolizga duchor bo'ladi.

Taxminan (massa) ni o'z ichiga olgan aralashma eriydi va jarayon uchun eng qulay bo'lgan elektr o'tkazuvchanligi, zichligi va yopishqoqligiga ega. Ushbu xususiyatlarni yanada yaxshilash uchun qo'shimchalar va aralashmaga qo'shiladi. Buning yordamida elektroliz mumkin.

Alyuminiyni eritish uchun elektrolizator ichki tomondan o'tga chidamli g'isht bilan qoplangan temir korpusdir. Siqilgan ko'mir bloklaridan yig'ilgan uning pastki qismi (ostida) katod bo'lib xizmat qiladi. Anodlar (bir yoki bir nechta) tepada joylashgan: bu ko'mir briketlari bilan to'ldirilgan alyuminiy ramkalar. Zamonaviy zavodlarda elektrolizatorlar ketma-ket o'rnatiladi; har bir seriya 150 yoki undan ortiq elektrolizatordan iborat.

Elektroliz jarayonida katodda alyuminiy, anodda esa kislorod ajralib chiqadi. Dastlabki eritmadan yuqori zichlikka ega bo'lgan alyuminiy elektrolizatorda yig'iladi; bu yerdan u vaqti-vaqti bilan ozod qilinadi. Metall ajralib chiqqach, eritmaga alyuminiy oksidining yangi qismlari qo'shiladi. Elektroliz paytida chiqarilgan kislorod anodning uglerodiga ta'sir qiladi, u yonib ketadi, CO va hosil qiladi.

Inqilobdan oldingi Rossiyada alyuminiy ishlab chiqarilmagan. SSSRdagi birinchi alyuminiy zavodi (Volxovskiy) 1932 yilda ishga tushdi va 1935 yilda mamlakatimiz alyuminiy ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda uchinchi o'rinni egalladi.

Bor va alyuminiy atomining tashqi elektron qatlamining bir xil tuzilishi ushbu elementlarning xususiyatlaridagi o'xshashlikni aniqlaydi. Shunday qilib, alyuminiy, xuddi bor kabi, faqat oksidlanish darajasi bilan tavsiflanadi. Biroq, bordan alyuminiyga o'tganda, atomning radiusi sezilarli darajada oshadi (0,091 dan - gacha) va bundan tashqari, yadroni himoya qiluvchi yana bir oraliq sakkiz elektronli qatlam paydo bo'ladi. Bularning barchasi tashqi elektronlar va yadro orasidagi bog'lanishning zaiflashishiga va atomning ionlanish energiyasining pasayishiga olib keladi (35-jadvalga qarang). Shuning uchun alyuminiy borga qaraganda ancha aniq metall xususiyatlarga ega. Biroq, alyuminiyning boshqa elementlar bilan hosil qilgan kimyoviy bog'lanishlari, birinchi navbatda, tabiatda kovalentdir.

Alyuminiyning (shuningdek, uning analoglari - galliy, indiy va talliy) borga nisbatan yana bir xususiyati uning atomining tashqi elektron qatlamida erkin pastki qatlamlarning mavjudligidir. Shu sababli, alyuminiyning uning birikmalarida koordinatsion soni bor kabi nafaqat to'rtta, balki oltita bo'lishi mumkin.

Guruch. 165. Molekulaning fazoviy tuzilishi sxemasi: qora doiralar alyuminiy atomlari, engil doiralar xlor atomlari.

Alyuminiy o'xshash bor birikmalari kabi bog'langan bunday birikmalarning alohida molekulalarida alyuminiy atomining tashqi elektron qatlamida faqat oltita elektron mavjud. Shuning uchun bu erda alyuminiy atomi elektron juftlarning qabul qiluvchisi bo'lishga qodir. Xususan, alyuminiy galogenidlari donor-akseptor usuli bo'yicha amalga oshiriladigan dimerlarning shakllanishi bilan tavsiflanadi (D diagrammasida - halogen atomi):

Ko'rinib turibdiki, bunday dimerik molekulalarda ikkita "ko'prik" halogen atomlari mavjud. Fazoviy struktura rasmda ko'rsatilgan. 165. Alyuminiy galogenidlari eritmalar va bug'larda dimerik molekulalar shaklida mavjud. Biroq, an'anaviy ravishda ularning tarkibi odatda shaklda ifodalanadi . Quyida alyuminiy galogenidlari uchun formulalarni yozishning ushbu usuliga ham amal qilamiz.

Alyuminiy gidrid ham elektron yetishmaydigan birikma hisoblanadi. Biroq, vodorod atomi, molekulalardagi halogen atomlaridan farqli o'laroq, yolg'iz elektron juftlikka ega emas va elektron donor rolini o'ynay olmaydi. Shuning uchun, bu erda alohida molekulalar vodorod atomlarini uch markazli bog'lar orqali "ko'prik" orqali bir-biriga bog'langan, bu borogidrid molekulalaridagi bog'larga o'xshaydi (612-betga qarang). Natijada, tarkibi formula bilan ifodalanishi mumkin bo'lgan qattiq polimer hosil bo'ladi.

Alyuminiy kumush-oq rangli engil metalldir. U osongina simga tortiladi va yupqa choyshablarga o'raladi.

Xona haroratida alyuminiy havoda o'zgarmaydi, lekin uning yuzasi juda kuchli himoya ta'siriga ega bo'lgan ingichka oksid plyonkasi bilan qoplanganligi sababli. Ushbu plyonkaning yo'q qilinishi, masalan, alyuminiyni birlashtirish orqali metallning tez oksidlanishiga olib keladi, bu esa sezilarli issiqlik bilan birga keladi.

Alyuminiyning standart elektrod potentsiali -1,663 V. Uning salbiy qiymatiga qaramay, alyuminiy, uning yuzasida himoya oksidi plyonkasi hosil bo'lishi sababli, vodorodni suvdan siqib chiqarmaydi. Shu bilan birga, zich oksidli qatlam hosil qilmaydigan amalgamlangan alyuminiy vodorodni chiqarish uchun suv bilan kuchli reaksiyaga kirishadi.

Suyultirilgan xlorid va sulfat kislotalar alyuminiyni, ayniqsa qizdirilganda osongina eritadi. Yuqori darajada suyultirilgan va sovuq konsentrlangan nitrat kislota alyuminiyni eritmaydi.

Ishqorlarning suvli eritmalari alyuminiyga ta'sir qilganda, oksid qatlami eriydi va aluminatlar hosil bo'ladi - anion tarkibida alyuminiy bo'lgan tuzlar:

natriy tetragidroksialyuminat

Himoya plyonkasi bo'lmagan alyuminiy suv bilan o'zaro ta'sir qiladi va undan vodorodni siqib chiqaradi:

Olingan alyuminiy gidroksid ortiqcha gidroksidi bilan reaksiyaga kirishib, gidroksoalyuminat hosil qiladi:

Oxirgi tenglamani ikki barobarga oshirib, oldingi tenglamaga qo'shib, alyuminiyning suvli gidroksidi eritmasida erishi uchun umumiy tenglamani olamiz:

Alyuminiy gidrolizlanishi tufayli kislotali yoki ishqoriy reaktsiyaga ega bo'lgan tuzlarning eritmalarida, masalan, eritmada sezilarli darajada eriydi.

Agar alyuminiy kukuni (yoki yupqa alyuminiy folga) kuchli qizdirilsa, u ko'r-ko'rona oq olov bilan yonadi va alyuminiy oksidi hosil qiladi.

Alyuminiyning asosiy ishlatilishi uning asosida qotishmalarni ishlab chiqarishdir. Alyuminiyning mustahkamligini oshirish uchun asosan qotishma qo'shimchalar (masalan, mis, kremniy, magniy, rux, marganets) qo'shiladi. Mis va magniyni o'z ichiga olgan dura gominlari, asosiy qo'shimchasi kremniy bo'lgan siluminlar va magnaliy (alyuminiy va magniy qotishmasi) keng tarqalgan. Barcha alyuminiy qotishmalarining asosiy afzalliklari ularning past zichligi, yuqori mustahkamligi (massa birligi uchun), atmosfera korroziyasiga qoniqarli chidamliligi, qiyosiy arzonligi va ishlab chiqarish va qayta ishlash qulayligidir. Alyuminiy qotishmalari raketasozlik, samolyotsozlik, avtomobilsozlik, kemasozlik va asbobsozlikda, idish-tovoqlar ishlab chiqarishda va boshqa koʻplab sohalarda qoʻllaniladi. Qo'llash kengligi bo'yicha alyuminiy qotishmalari po'lat va quyma temirdan keyin ikkinchi o'rinni egallaydi.

Alyuminiy mis, magniy, titan, nikel, sink va temirga asoslangan qotishmalarning eng keng tarqalgan qo'shimchalaridan biridir.

Sof metall shaklida alyuminiy kimyoviy uskunalar, elektr simlari va kondansatkichlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi misdan (misning elektr o'tkazuvchanligi haqida) kamroq bo'lsa-da, bu alyuminiyning engilligi bilan qoplanadi, bu simlarni qalinroq qilish imkonini beradi: bir xil elektr o'tkazuvchanligi bilan alyuminiy simning og'irligi yarmiga teng. mis sim kabi.

Asosiy materialni yuqori issiqlik ta'sirida oksidlanishdan himoya qilish uchun po'lat yoki quyma temir buyumlarning sirtini alyuminiy bilan to'yintirishdan iborat bo'lgan aluminizatsiya uchun alyuminiydan foydalanish muhimdir. Metallurgiyada alyuminiy kaltsiy, bariy, litiy va boshqa ba'zi metallarni aluminotermiya bilan olish uchun ishlatiladi (192-§ ga qarang).

Alyuminiy oksidi, shuningdek alumina deb ataladi, tabiiy ravishda kristall shaklda bo'lib, korund mineralini hosil qiladi. Korund juda yuqori qattiqlikka ega. Uning shaffof kristallari, nopoklik bilan qizil yoki ko'k rangga bo'yalgan, qimmatbaho toshlar yoqut va sapfirdir. Endi yoqutlar sun'iy ravishda alyuminiy oksidini elektr pechda eritish orqali ishlab chiqariladi. Ular zargarlik buyumlari uchun emas, balki texnik maqsadlarda, masalan, nozik asboblar uchun ehtiyot qismlar, soatlardagi toshlar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Kichik nopoklik bo'lgan yoqut kristallari kvant generatorlari sifatida ishlatiladi - yo'naltirilgan nurni yaratadigan lazerlar. monoxromatik nurlanish.

Aşındırıcı materiallar sifatida korund va uning ko'p miqdordagi aralashmalarni o'z ichiga olgan nozik taneli navi, zumrad ishlatiladi.

Alyuminiy gidroksid alyuminiy tuzlari eritmalarida ishqorlar ta'sirida jelatinsimon cho'kma shaklida cho'kadi va osonlik bilan kolloid eritmalar hosil qiladi.

Alyuminiy gidroksid tipik amfoter gidroksiddir. Kislotalar bilan tarkibida alyuminiy kationi bo'lgan tuzlar, ishqorlar bilan - aluminatlar hosil qiladi. Alyuminiy gidroksid ishqorlarning suvli eritmalari bilan reaksiyaga kirishganda yoki metall alyuminiy gidroksidi eritmalarida eritilganda, masalan, yuqorida aytib o'tilganidek, gidroksoalyuminatlar hosil bo'ladi. Alyuminiy oksidi tegishli oksidlar yoki gidroksidlar bilan eritilganda, meta-alyuminiy kislota hosilalari olinadi, masalan:

Alyuminiy tuzlari ham, eritmalardagi alüminatlar ham yuqori darajada gidrolizlanadi. Shuning uchun eritmalardagi alyuminiy tuzlari va kuchsiz kislotalar asosli tuzlarga aylanadi yoki to`liq gidrolizlanadi. Misol uchun, alyuminiy tuzi alyuminiy bilan eritmada reaksiyaga kirishganda, alyuminiy karbonat emas, balki uning gidroksidi hosil bo'ladi va karbonat angidrid ajralib chiqadi:

Alyuminiy xlorid. Suvsiz alyuminiy xlorid xlorning alyuminiy bilan bevosita o'zaro ta'siridan olinadi. Turli organik sintezlarda katalizator sifatida keng qo'llaniladi.

U suvda eriydi, ko'p miqdorda issiqlik chiqaradi. Eritma bug'langanda gidroliz sodir bo'ladi, vodorod xlorid ajralib chiqadi va alyuminiy gidroksid olinadi. Agar bug'lanish ortiqcha xlorid kislotasi mavjudligida amalga oshirilsa, unda kompozitsiyaning kristallarini olish mumkin.

614-betda aytib o'tilganidek, alyuminiy atomi tomonidan hosil qilingan kimyoviy bog'lanishlar tabiatda asosan kovalentdir. Bu hosil bo'lgan birikmalarning xususiyatlariga ta'sir qiladi. Shunday qilib, normal atmosfera bosimida suvsiz alyuminiy xlorid allaqachon sublimatsiyaga uchraydi va yuqori bosimlarda u eriydi va erigan holatda u elektr tokini o'tkazmaydi. Shuning uchun eritmani alyuminiyni elektrolitik ishlab chiqarish uchun ishlatish mumkin emas.

Alyuminiy sulfat issiq sulfat kislotaning alyuminiy oksidi yoki kaolinga ta'siridan olinadi. Suvni tozalash uchun (598-betga qarang), shuningdek, ayrim turdagi qog'ozlarni tayyorlashda ishlatiladi.

Kaliy alum ko'p miqdorda ko'nchilik uchun, shuningdek, paxta matolari uchun mordan sifatida bo'yashda ishlatiladi. Ikkinchi holda, alumning ta'siri uning gidrolizlanishi natijasida hosil bo'lgan alyuminiy gidroksidning gazlama tolalarida nozik dispers holatda to'planishi va bo'yoqni adsorbsiya qilib, uni tolada mahkam ushlab turishiga asoslanadi.