Алюминий какой это металл: цена за 1 кг, свойства и применение, получение, состав

Содержание

общая характеристика, строение; свойства и получение — урок. Химия, 9 класс.

Алюминий как атом и химический элемент

Алюминий находится в \(IIIA\) группе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Строение электронной оболочки атома алюминия — 1s22s22p63s23p1.

 

На внешнем электронном уровне атом содержит \(3\) электрона.

 

Поэтому в своих соединениях алюминий всегда проявляет только одну степень окисления, равную \(+3\).

 

Обрати внимание!

По распространённости в земной коре алюминий находится на третьем месте после кислорода и кремния, а среди металлов — на первом.

В земной коре алюминий встречается только в составе соединений.

 

Основные природные минералы алюминия:

  • боксит, состав которого можно примерно выразить формулой Al2O3 \(•\) xh3O,
  • нефелин (Na,K)O2  \(•\) Al2O3 \(•\) 2h3O,
  • каолинит Al2O3 \(•\) SiO2 \(•\) 2h3O.

Каолинит — образец многочисленных алюмосиликатов, включающих преимущественно атомы кремния и кислорода, которые очень широко распространены в природе.

Физические свойства

В свободном состоянии алюминий — светлый блестящий металл, лёгкий, относительно мягкий, легкоплавкий, имеет высокую тепло- и электропроводность.

 

Алюминий является химически активным металлом, однако при обычных условиях он устойчив на воздухе и сохраняет свой металлический блеск длительное время. Это объясняется тем, что поверхность алюминия покрыта тонкой, невидимой глазу, прозрачной, но плотной плёнкой оксида алюминия, которая препятствует взаимодействию алюминия с компонентами атмосферы (парами воды и кислородом).

 

Свойства алюминия обусловили его широкое применение и необходимость получения алюминия в свободном виде.

В лабораторных условиях небольшое количество алюминия можно получить путём восстановления хлорида алюминия калием при высокой температуре:

 

AlCl3+3K=t3KCl+Al.

 

Так был впервые получен алюминий.

 

В промышленных условиях алюминий получают из бокситов. При нагревании бокситов образуется оксид алюминия. Восстановить алюминий из оксида с помощью традиционных восстановителей практически невозможно, поэтому его получают методом электролиза.

 

При этом на катоде восстанавливается алюминий, а на аноде — окисляется кислород.

 

Суммарная реакция электролиза выражается уравнением:


2Al2O3=4Al+3O2↑.

Алюминий — крылатый металл

Алюминий (лат. Аluminium, химический символ Al, III группа периодической системы Менделеева, атомный номер 13, атомная масса 26,9815) — мягкий, легкий, серебристо-белый металл, быстро окисляющийся, удельная плотность 2,7 г/ см³, температура плавления 660 °C. По распространенности в земной коре алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния среди всех атомов и 1-е место — среди металлов. В природе представлен лишь одним стабильным нуклидом 27Al. Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов алюминия, наиболее долгоживущий – 26Al имеет период полураспада 720 тысяч лет.

Алюминий в природе

Алюминий — наиболее распространенный металл на земле, а по распространенности всех элементов в земной коре он занимает третье место. На его долю приходится 8% состава земной коры. Бокситная руда в настоящее время является главным сырьем для получения алюминия. Ежегодно в мире добывают от 80 до 90 млн. тонн бокситной руды. Почти 30% этого колличества добывают в Австралии и еще 15% на Ямайка. При нынешнем уровне мирового производства алюминия разведанных на земле запасов бокситов достаточно, чтобы обеспечивать потребности в алюминии еще несколько сотен лет.

Применение алюминия

Алюминий имеет наиболее разносторонние применения из всех металлов. Он широко используется в транспортном машиностроении, например для конструирования самолетов, судов, автомобилей. В химической промышленности алюминий используется в качестве восстановителя, в строительной промышленности — для изготовления оконных рам и дверей, а в пищевой промышленности — для изготовления упаковочных материалов. В быту он используется в качестве материала для кухонной посуды и в виде фольги для хранения пищевых продуктов.

Биологическое действие металла

Удивительно, но несмотря на широчайшую распространенность алюминия в природе, этот металл практически не встроен в биологические цепочки живых существ. Более того, соединения алюминия оказывают слабое токсическое воздействие на живые организмы. Солю алюминия, например хлориды, нитраты, вредны для тканей организма человека, поэтому в последнее время люди стали отказываться от использования алюминиевой посуды. Алюминий способен накапливаться в человеческом организме, поэтому следует избегать излишних контактов с крылатым металлом.

Классный урок на «Радио России – Тамбов», эфир 15 мая 2020 года

Автор ГТРК «ТАМБОВ» На чтение 11 мин. Просмотров 311 Опубликовано

В уроке химии для девятиклассников кандидат технических наук, учитель химии из 29-го тамбовского лицея Елена Эдуардовна Дегтерева рассказывает о способах получения, физических и химических свойствах алюминия.

Алюминий. Получение алюминия. Физические и химические свойства. Применение. Сегодня я хочу рассказать о самом распространённом металле в земной коре, о алюминии. Алюминий по распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Элемент алюминий расположен в III группе, главной подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер 13, относительная атомная масса Ar(Al) → 27. Название элемента образовано от латинского алюмен, так в древности называли квасцы, которые использовали для крашения тканей. Данный элемент носил несколько названий. Так, английский химик и физик Гемфри Дэви, предполагая присутствие его в глиноземе, называл алюминумом. В русской химической литературе 19 века встречаются следующие названия алюминия: глинозем, алумий, алюминий и глиний. Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний – уже неметалл. Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера, т.
е. он является переходным элементом и его соединения являются амфотерными. Давайте вспомним, что такое амфотерность. Амфотерность (от др.-греч. ἀμφότεροι «двойственный; обоюдный») — способность химических соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и основные свойства. Аl является р-элементом на внешнем уровне его электронной оболочки три электрона. В основном состоянии 2 эл. на 3s-подуровне и 1 эл. на 3р. В возбужденном состоянии на внешнем уровне алюминия находится три неспаренных электрона. Поэтому в соединениях с ковалентной связью алюминий проявляет валентность равную III. Нахождение в природе В природе алюминий в связи с высокой химической активностью встречается почти исключительно в виде соединений. Процент содержания алюминия в земной коре составляет 8,13% массы земной коры. Совместно с кремнием он образует такие известные вам породы и минералы, как алюмосиликаты, слюду, глину.
Особое место среди минералов занимает криолит Na3[AlF6] (гексафторалюминат натрия), без которого алюминий вряд ли был вторым после железа по значению металлом. Почему? Об этом мы узнаем чуть позже. Целая группа природных веществ в качестве основного компонента содержит оксид алюминия: это бокситы – основное сырьё для производства алюминия; корунд – одно из самых твёрдых природных веществ. Его мелкокристаллические непрозрачные разновидности серовато-чёрного цвета называют наждаком и применяют в качестве абразивного материала. Эту же формулу имеет и другое природное соединение — глинозём. Наиболее драгоценными корундами являются рубины и сапфиры. Их окраска обусловлена различными примесями. Так, ион Сr
3+
придаёт камню красный цвет (рубин), а ионы Тi 4+, Fe2+, Fe3+ придают синий цвет (сапфир). Эти разновидности благородного корунда наряду с алмазом и изумрудом занимают высшее место в классификации драгоценных камней и применяют для изготовления ювелирных изделий. В настоящее время рубины и сапфиры получают искусственно и используют для технических целей, например, для изготовления деталей часов и других точных приборов. Кристаллы рубинов применяют в лазерах. Получение алюминия Каждый из нас держал в руках изделия из алюминия, так как сейчас из этого металла делают множество приборов, корпуса телефонов, посуду и многое другое. Такую распространённость в наше время алюминий получил благодаря своей лёгкости, прочности и высокой устойчивости к коррозии (к окислению на воздухе). Однако так было не всегда. С начала открытия алюминия датским физиком Хансом Эрстедом в 1825 году и до конца 19 века ещё не было известно о простом получении его из руды и поэтому алюминий получали восстановлением из его хлорида щелочными металлами калием или натрием. Такой способ был очень дорог, а полученный металл стоял дороже золота.
 
В 18-19 веках алюминий был главным ювелирным металлом. Так в 1889 г. британцы, желая почтить богатым подарком великого русского химика Д. И. Менделеева, подарили ему весы из золота и алюминия. С конца 19 века и по сей день Al получают методом электрометаллургии из оксида алюминия, содержащегося в глинозёме и бокситах. Кристаллическая решётка оксида алюминия состоит из сильно поляризованных атомов алюминия и кислорода, силы притяжения между которыми весьма велики. Это обуславливает высокую температуру плавления оксида алюминия – около 2050
о
С. Сложность достижения такой высокой температуры и энергоемкость процесса долгое время относили алюминий к числу труднодоступных металлов. В конце XIX века американский студент –химик Чарльз Мартин Холл обнаружил, что глинозём можно растворить при 950 оС в расплавленном минерале криолите (вот почему он важен для получения алюминия) и электролизом выделить из полученного раствора алюминий. Независимо от Мартина Холла в том же году это открытие сделал французский металлург Поль Луи Туссен Эру. Для того, чтобы иметь более точное представление об электролизе Al2O3 в криолите Na3AlF6 , необходимо уточнить схему электролитической диссоциации Al2O3. Как же он диссоциирует ? Мы знаем, что гидроксид алюминия Al(ОН)3 обладает амфотерными свойствами и его кислотную форму можно представить в виде ортоалюминиемой кислоты Н
3
AlO3. Этой кислоте соответствует алюминат анион AlO33-. Формулу алюминиемой соли этой кислоты можно записать AlAlO3. Так ведь это и есть оксид алюминия. Таким образом, в расплаве криолита он диссоциирует, на катион металла и анион кислотного остатка. Поэтому на катоде (отрицательно заряженном электроде) идёт восстановление катиона Al3+ до свободного металла. Катод (-): Al3+ +3е = Al На графитовом аноде (положительно заряженном электроде) окисляется алюминат анион AlO33-. При этом происходит следующий электродный процесс: Анод(+): 4AlO33- -12 е = 2Al2O3 + 3O2 При суммировании левых и правых частей электродных процессов получается молекулярное уравнение электролиза: Процесс проводят в специальных электролитических ваннах, которые одновременно являются катодом.
Анодом служат угольные брикеты. Температуру плавления криолита в электролизёре поддерживают благодаря очень большой силе тока, которая достигает 250 кА при напряжении около 4 В. Очевидно, что получение алюминия – очень энергоемкий процесс. Кислород, выделяющийся на аноде, реагирует с углеродом, превращаясь в СО2. При этом угольный анод постепенно «сгорает». Физические свойства алюминия Алюминий как простое вещество представляет собой серебристо-белый металл, достаточно лёгкий (плотность 2,7 г/см3) и относительно легкоплавкий (на бытовой газовой плите с температурой пламени 850оС алюминиевый чайник расплавится, так как температура плавления его 660 оС). На воздухе поверхность металла покрыта тонкой, но очень прочной оксидной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. Алюминий очень пластичен, его можно прокатывать в фольгу толщиной 0,001 мм. По электро- и теплопроводности он уступает лишь серебру и меди. По сравнению с перечисленными металлами алюминий дешевле.
Казалось бы, вот замечательный материал для изготовления высоковольтных линий электропередач! Но мягкость и пластичность алюминия привели бы к тому, что через год под собственной тяжестью провода провисли бы до земли. Поэтому в технике, где требуется и прочность конструкции, наряду с лёгкостью и высокой электропроводностью, используют не чистый алюминий, а его сплавы (например с магнием, марганцем, медью и никелем — дюралюминий или с кремнием – силумин). Рассмотрим химические свойства алюминия. В электрохимическом ряду напряжений металлов алюминий близок к щелочным и щелочноземельным металлам и проявляет себя как химически активный металл. В некоторых случаях от протекания возможных при нормальных условиях реакций (например с водой) его спасает оксидная плёнка. В химических реакциях он проявляет восстановительные свойства. Для алюминия во всех соединениях характерна единственно возможная степень окисления +3. Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с простыми веществами (неметаллами).
  1. С галогенами (с такими как Cl2 и Вr2). Реакция протекает бурно при комнатной температуре:
2Al + 3Сl2 → 2AlСl 3 хлорид алюминия 2Al + 3 Вr2 → 2AlВr2 бромид алюминия Очень интересно протекает реакция алюминия с йодом. Если смешать порошок алюминия и йода то реакция не начнётся, для инициации реакции в смесь добавляют каплю воды, от которой происходит смачивание компонентов и смесь загорается сама собой с выделением фиолетового дыма из паров йода, таким образом вода в этой реакции является катализатором.
  1. Для начала реакции с другими неметаллами (с S, C, N2, Р), требуется нагревание, зато дальнейшее взаимодействие, сопровождается выделением большого количества теплоты.
При этом образуются бинарные соединения 2Al + 3S → Al2S3 сульфид алюминия 4Al + 3C → Al4C3 карбид алюминия 2Al +N2 → 2AlN нитрид алюминия Al + P → AlP фосфид алюминия
  1. С водородом Al непосредственно не реагирует.
При нагревании на воздухе алюминий окисляется с поверхности, не загораясь, и образуется оксид алюминия Al2O3. 4Аl + 3O2 = 2Al2O3 +Q Алюминий соединяется с кислородом воздуха и при обычной температуре, на его поверхности тотчас образуется тончайшая, плотная плёнка, она трудно проницаема для кислорода и предохраняет металл от дальнейшего окисления. Если же сильно нагреть фольгу алюминия или порошок алюминия, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем. Способность порошка алюминия гореть ослепительным пламенем используется в пиротехнике – производстве бенгальских огней, салютов, фейерверков. Алюминий реагирует со сложными веществами:  1.Так очищенный от оксидной плёнки алюминий способен реагировать с водой. От защитной плёнки можно избавиться механически (очистив поверхность наждачной бумагой) и химически, погрузив алюминий на несколько минут в раствор кислоты, щёлочи или в жидкую ртуть. В результате реакции с водой образуется гидроксид алюминия и водород. 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2
  1. Одно из важнейших химических свойств алюминия – способность вытеснять металлы из их оксидов – используют в металлургии. Этим способом получают хром, железо, марганец, ванадий, титан, цирконий. Этот метод получения простых веществ металлов называется алюмотермией:
2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr Для получения высоких температур, используют реакцию, сгорания термитной смеси — смеси оксида железа (II и III) и порошка алюминия: 8Al + 3Fe3O4 =4 Al2O3 + 9Fe Выделяющейся в этой реакции теплоты достаточно для расплавления получающегося железа, потому этот процесс используют для сварки и резки стальных изделий. 3. Как активный металл алюминий реагирует с растворами кислот с выделением водорода. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H 2Al + 3H2SO4(разб. ) = Al2(SO4)3 + 3H2А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий при обычной температуре, образуя на поверхности металла, прочную оксидную плёнку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах. С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием оксида азота (II): Al + 4HNO3(разб.) = Al(NO3)3 + N­O↑ + 2H2O При нагревании Al растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия: 2Al + 6H2SO4(конц) = 4Al2(SO4)3 + 3SО2↑ + 6H2O Al + 6HNO3(конц) = Al(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O
  1. Алюминий – амфотерныйметалл, поэтому он взаимодействует со щелочами.
При нагревании с конц. растворами щелочей алюминий образует комплексные соли (тетрагидроксоалюминаты), при этом выделяется водород. 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2Применение Большую часть производимого алюминия (его производство в мире стоит на 2-м месте после выплавки чугуна и стали) используют для производства сплавов. Они легки, относительно прочны, электропроводны, коррозионноустойчивы, поэтому находят широкое применение в различных областях техники и быту. Сплавы алюминия используют в самолёто- и ракетостроении. Недаром алюминий называют крылатым металлом. Алюминий используют для получения металлов, методом алюмотермии. В строительстве: гофрированными листами алюминиевых сплавов покрывают крыши, а также строят из них различные складские помещения. Высокая электрическая проводимость чистого алюминия используется в электротехнике. Из сплавов алюминия изготовляют электропровода. Порошок алюминия сохраняет металлический блеск и используется как краска «серебрянка». Она не только придает красивый внешний вид изделиям и сооружениям, но и защищает их от химического разрушения. Для защиты от солнечных лучей алюминиевой краской покрывают цистерны, предназначенные для перевозки нефтепродуктов и других горючих веществ. Исследуя влияние алюминия на различные пищевые продукты, ученые установили, что при контакте пищи с алюминием не разрушаются витамины. Это открытие послужило причиной широкого применения алюминия в пищевой промышленности, в виде посуды из алюминия, а также в косметике и бытовой химии. Из алюминия изготавливают разнообразную аппаратуру, предназначенную для переработки пищевых продуктов в сахарной, кондитерской, маслобойной и других отраслях промышленности. Сегодня на уроке мы узнали об алюминии: положение этого элемента в Периодической системе, строение его атома, нахождение в природе, физические и химические свойства металла алюминия, получение и применение алюминия.

Алюминий – металл ХХ века. Физические и химические свойства

За один урок очень сложно рассказать об элементе, строении его атома, свойствах веществ, в состав которых он входит, получении и применении этих веществ. Предлагаем разработку урока, посвященного алюминию. Этот материал можно использовать и в 11 классе при повторении темы «Металлы».

Статья сопровождается авторской презентацией.

Оборудование и реактивы: Диаграмма «Распространение элементов в земной коре», «Периодическая система химических элементов», инструктивные карты (для каждого ученика), пробирки, штатив пробирочный, спиртовка, спички, пробиркодержатель, алюминий, образцы соединений алюминий, коллекция сплавов на основе алюминия, серная, соляная кислоты (разбавленные растворы), горячая вода в стакане.

Задачи:

  • Образовательные: сформировать знания о химическом элементе алюминии, физических и характерных химических свойствах простого вещества алюминия, сформировать понятие о составе и свойствах оксидов и гидроскидов алюминия.
  • Развивающие: продолжать формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ, способствовать развитию исследовательских навыков, развивать представление о познаваемости и единстве окружающего мира путем изучения информации об алюминии, его соединениях, нахождении в природе, продолжать формировать умения работать в темпе, экономя время урока.
  • Воспитательные: воспитывать чувство гордости за свою Родину как самую богатую природными ресурсами страну, культуру учебного труда, аккуратность, внимание про проведении эксперимента.

Цели:

  1. Сформировать представление о физических и химических свойствах алюминия.
  2. Развивать умения учащихся прогнозировать свойства вещества на основе знаний о его строении.
  3. Развивать умения проводить анализ, сравнение, обобщение данных.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Побуждение к изучению темы

В 13-ой квартире живу, известный в мире
Как проводник прекрасный,
пластичен, серебрист.
Еще по части сплавов
Завоевал я славу, —
И в этом деле я крутой специалист.
Вот мчусь я словно ветер
В космической ракете.
Спускаюсь в бездну моря –
Там знают все меня.
По внешности я видный,
Хоть плёнкою оксидной
Покрыт: она мне прочная броня.
Я мягкий, легкий, ковкий,
Сверкаю в упаковке
(Обернуты конфеты блестящею фольгой):
Для плиток шоколада
Меня немало надо,
А раньше был я очень дорогой.

Учитель: Итак, мы последуем за словами этого стихотворения и рассмотрим свойства этого чудесного металла, алюминия.

III. Положение алюминия в таблице Д.И. Менделеева. Строение атома, проявляемые степени окисления.

Элемент алюминий расположен в III группе, главное «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер 13, относительная атомная масса Ar(Al)=27. Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний, который уже не является металлом. Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера и его соединения являются амфотерными, что мы докажем химическими реакциями в ходе лабораторной работы.

Al + 13)2)8)3, p-элемент,

Основное состояние
1s22s22p63s23p1
Возбужденное состояние
1s22s22p63s13p2

Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3: Al0 – 3 e—> Al+3 (восстановитель)

IV. Нахождение в природе

По распространенности в природе алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры.

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах): коллекция соединений алюминия.

Некоторые из них:

  1. Бокситы, Al2O3·H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)
  2. Нефелины, KNa3[AlSiO4]4
  3. Алуниты, KAl(SO4)2·2Al(OH)3
  4. Глиноземы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
  5. Корунд, Al2O3
  6. Полевой шпат (ортоклаз), K2O·Al2O3·6SiO2
  7. Каолинит, Al2O3·2SiO2·2H2O
  8. Алунит, (Na,K)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3
  9. Берилл, 3BeO·Al2O3·6SiO2

Интересные факты из истории открытия алюминия, которые нашли и подготовили ученики.

1-й ученик: В 1855 году на Всемирной выставке в Париже было представлено «серебро из глины», которое произвело большую сенсацию. Это были пластины и слитки из алюминия, полученного французским ученым Сент-Клер Девилем. К чести Девиля, он поступил как подобает настоящему ученому: из алюминия собственного производства он отчеканил медаль с портретом Фридриха Велера и датой «1827» и послал ее в подарок немецкому ученому, который смог выделить крупинки этого металла. Впервые несколько килограммов металлического алюминия получил в 1825 году датский физик Г.Эрстед действием амальгамы калия на хлорид алюминия, однако тогда не удалось точно установить, какой продукт был получен.

2-й ученик: В пробе лунного грунта, взятой автоматической станцией «Луна-20» с лунной поверхности, впервые был обнаружен самородный алюминий. При исследовании лунной фракции были выявлены три крохотные частицы алюминия. Это плоские, слегка удлиненные крупицы с матовой поверхностью и серебристо-серые в свежем изломе. Алюминий – лунный камень. В земных же условиях природный чистый алюминий в столь миниатюрном виде так и не найден.

V. Физические свойства алюминия

Учитель: Перейдем к изучению простого вещества алюминия.

Лабораторная работа «Физические свойства алюминия».

Инструктивная карта:

  1. Рассмотрите алюминиевую пластинку.
  2. Определите агрегатное состояние вещества алюминия.
  3. Какого цвета пластинка?
  4. Определите, имеет ли данная пластинка блеск.
  5. Опустите пластинку на ¼ ее длины в стакан с горячей водой на 10-15 секунд. Вытащите пластинку из воды, протрите салфеткой и определите, обладает ли алюминий теплопроводностью.
  6. Возьмите в руки алюминиевую фольгу. Определите, обладает ли алюминий пластичностью. Легкий ли это металл?
  7. Поместите в стакан с холодной водой алюминиевую пластинку, проверните ее несколько раз. Наблюдается ли растворение алюминия?
  8. Кратко запишите свои наблюдения согласно плану:
    • агрегатное состояние;
    • цвет;
    • блеск;
    • теплопроводность;
    • пластичность;
    • растворимость в воде.

На доске выписаны некоторые дополнительные сведения о свойствах алюминия:

  • легкий, p = 2,7 г/см3;
  • легкоплавкий, t пл = 660°С
  • электропроводный (лишь два металла – серебро и медь – имеют более высокие показатели)

Хотя алюминий является активным металлом, в воде он не растворяется, так как его поверхность покрыта плотной непористой оксидной пленкой.

VI. Химические свойства алюминия

Учитель: Как всякий металл в химических реакциях алюминий проявляет восстановительные свойства.

Реакции с простыми веществами:

2Al + 3S = Al2S3 (сульфид алюминия)

2Al + N2 = 2AlN (нитрид алюминия)

Al + P = AlP (фосфид алюминия)

4Al + 3С = Al4C3 (карбид алюминия)

2Al + 3I2 = 2AlI3 (йодид алюминия)

В виде стружек или порошка он ярко горит на воздухе, выделяя большое количество теплоты:

4Al + 3O2 = 2Al2O3 + 1676 кДЖ

Реакции со сложными веществами:

Взаимодействие с водой:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

без оксидной пленки

ОПЫТ

Взаимодействие с оксидами металлов:

Алюминий хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция – алюмотермия – используется для получения чистых редких металлов, например, таких, как вольфрам, ваннадий и другие.

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe +Q

Лабораторная работа учащихся выполняется в течение 10-15 минут по инструктивным картам.

Инструктивная карта:

  1. Возьмите две пробирки. В каждую положите по кусочку алюминия. Прилейте в одну из них 1-2 мл раствора соляной кислоты, а в другую – столько же раствора разбавленной серной кислоты. Пробирки слегка нагрейте. Что наблюдаете? Запишите уравнение соответствующих реакций.
  2. В пробирку поместите кусочек алюминия и прилейте раствор щелочи. Содержимое пробирки нагрейте. Что происходит? Запишите уравнение реакции.

Работа с книгой: раздел «Химические свойства алюминия». Инструктивные карты сдаются в конце урока.

Вывод: алюминий, а значит, и его соединения проявляют амфотерные свойства.

VII. Получение алюминия

1) Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит Na3AlF6 растворяет Al2O3 как вода растворяет сахар.

Электролиз «раствора» оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия – электролитом.

              эл.ток
2Al2O3 —> 4Al + 3O2

В настоящее время по объему производства алюминий прочно занимает среди металлов второе место после железа и его сплавов. Для выплавки 1 тонны алюминия требуется 13-17 тысяч кВт/час электрической энергии, поэтому алюминиевые заводы расположены вблизи крупных ГЭС.

В английской «Энциклопедии для мальчиков и девочек» статья об алюминии начинается следующими словами: «23 февраля 1886 года в истории цивилизации начался новый металлический век – век алюминия. В этот день Чарльз Холл, 22-летний химик, явился в лабораторию своего первого учителя с дюжиной маленьких шариков серебристо-белого алюминия в руке и с новостью, что он нашел способ изготовлять этот металл дешево и в больших количествах». Так, Холл сделался основоположником американской алюминиевой промышленности и англосаксонским национальным героем как человек, сделавший из науки великолепный бизнес.

2) 2Al2O3 + 3C = 4Al + 3CO2

VII. Применение алюминия

Учитель демонстрирует презентацию по алюминиевым сплавам. Ученики рассматривают коллекцию сплавов на основе алюминия.

Применение в технике: крупным потребителем алюминия является авиационная промышленность – самолет на 2/3 состоит из алюминия и его сплавов. Самолет из стали оказался бы слишком тяжелым и смог бы нести гораздо меньше пассажиров, поэтому алюминий называют «крылатым» металлом. Из алюминия изготавливают кабели и провода: при одинаковой электрической проводимости их масса в два раза меньше, чем у соответствующих изделий из меди.

Учитывая коррозионную устойчивость алюминия, из него изготавливают детали аппаратов и тару для азотной кислоты. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии, а также для отражения тепловых лучей: такой краской покрывают нефтехранилища, костюмы пожарных.

Алюминий широко применяется в таких областях, как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника, радиолокация. Его используют для защиты металлических поверхностей от химической и атмосферной коррозии. Отражающие поверхности нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал своим существованием также часто обязаны алюминию – его высокой светоотражающей способности.

Алюминий применяется и в металлургической отрасли промышленности в качестве восстановителя при получении некоторых метталов аллюмотермическими методами, для сварки стальных деталей или раскисления стали. Применяется алюминий и его сплавы также в промышленном и гражданском строительстве, при изготовлении каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и других конструкций.

Оксид алюминия используется для получения алюминия, а также как огнеупорный материал.

Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств (маалокса, альмагеля), которые понижают кислотность желудочного сока.

Учитель: Итак, мы сегодня познакомились с чудесным металлом:

Из глины я обыкновенной,
Но я на редкость современный.
Я не боюсь электротока,
Бесстрашно в воздухе лечу,
Служу на кухне я без срока –
Мне все задачи по плечу.
Горжусь своим я именем:
Зовусь я … (Алюминием).

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

Алюминий металл — Справочник химика 21

    Алюминий — металл серебристо-белого цвета, плотность 2,7. Хорошо проводит тепло и электричество. Алюминий является активным металлом. На внешнем электронном слое у атома алюминия три электрона, которые он сравнительно лег- [c. 267]

    При восстановлении оксидов алюминием металлы и неметаллы получаются в сплавленном виде и оседают па дно тигля. При использовании в качестве восстановителя магния и кальция металлы получаются в виде порошка. Это объяснить можно тем, что образующийся оксид магння имеет высокую температуру плавления, во время реакции не расплавляется и изолирует друг от друга отдельные мельчайшие капли металла. [c.20]


    Железо — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре. Его масса составляет 4 % всей массы земной коры. Наиболее распространены в природе кислородные соединения железа. Массовые содержания кобальта и никеля в земной коре равны примерно 4 10 и 1 10 % соответственно. [c.293]

    При увеличении п от 2 до 3 элемент приобретает уже металлические свойства. Алюминий — металл, но еще не типичный. Его соединения обладают амфотерными свойствами. [c.421]

    Особенно широко применяются в создании конструкционных и электротехнических материалов магний, алюминий, -металлы и полимеры.[c.312]

    Даже фторид серебра AgP характеризуется значительно меньшим значением энтальпии образования (—205,8 кДж/моль) по сравнению с дифторидом серебра (—359,4 кДж/моль). Из металлов IA-группы наибольшим сродством к фтору обладает литий, а для натрия и металлов подгруппы калия значения энергии Гиббса образования фторидов практически одинаковы, что наблюдается и для s-металлов П группы периодической системы. Из 5/7-металлов наиболее прочный фторид образует алюминий. В подгруппах sp-металлов сверху вниз стабильность фторидов несколько уменьшается. Подобно алюминию металлы подгруппы скандия и лантаноиды образуют с фтором устойчивые характеристические трифториды  [c.355]

    Очистить алюминий можно и при переплавке металла, которую производят в отражательных электрических печах сопротивления. Цель такой переплавки, кроме очистки от неметаллических примесей и газовых включений, получить путем смешения различных по качеству партий алюминия металл нужной марки и отлить в слитки ну ной формы и размеров.[c.283]

    Косвенным путем можно получить алкилы алюминия — металл-органические соединения типа А1(СНз)з. [c.410]

    Алюминий — металл серебристо-белого цвета. Он относится к легким металлам — плотность алюминия 2,7, Температура плавления довольно низкая (659°С) алюминиевая фольга легко плавится в пламени спички. [c.141]

    Алюминий — металл. На внешнем электронном слое у атома алюминия три электрона в состоянии. ..Зз р. В реакциях алюминий отдает эти электроны и превращается в положительно заряженный ион А1+ . Алюминий — сильный восстановитель, он находится в левой части электрохимического ряда напряжений металлов. Алюминий реагирует со многими простыми и сложными веществами. [c.298]

    Решение. Лишь один из компонентов смеси взаимодействует со щелочью. Это алюминий — металл, образующий амфотерные оксид и гидроксид (как иногда не вполне правильно говорят и пишут в учебниках, амфотерный металл )  [c. 74]


    При переходе от одного элемента к другому в подгруппе или периоде Периодической системы Д. И. Менделеева наблюдается плавное изменение металлических и неметаллических свойств. Эта закономерность была показана выше на примере сравнения свойств простых вешеств элементов главной подгруппы V группы Ы, Р, Аз, 5Ь, В1. Закономерное изменение степени металлич-ности можно наблюдать и в пределах периода. Например, в третьем периоде (Ка, M.g, А1, 51, Р, 5, С1, Аг) натрий — типичный металл, магний и алюминий — металлы, кремний—неметалл, однако по внешнему виду и некоторым свойствам он напоминает металлы, а фосфор, сера, хлор и аргон — типичные неметаллы. Таким образом, в периоде слева направо происходит усиление неметаллических свойств элементов и ослабление металлических свойств. [c.166]

    Алюминий — металл электрохимически отрицательный и всегда есть опасность биметаллической коррозии при его прямом контакте с более благородным материалом, например медью, углеродистой сталью или нержавеющей сталью. Предпосылкой для возникновения такой коррозии является присутствие электролита в точке контакта. Поэтому биметаллическая коррозия не возникает в сухих помещениях. Риск невелик и при контакте с наружной континентальной атмосферой, как сельской, так и городской. Однако его нельзя не учитывать в морской атмосфере (на судах или вблизи моря) (см. приложение 1) или когда места контакта погружены в жидкость. В таких случаях металлы должны быть электрически изолированы друг от друга, например с помощью пластика (см. рис. 45), или контактирующие поверхности должны быть покрыты противокоррозионной краской. [c.126]

    До сих пор мы рассматривали все вещества с двух позиций. С одной стороны, в поле нащего зрения находились образцы твердых веществ весом в несколько граммов, жидкости объемом в несколько миллилитров или измеримые объемы газов. С другой стороны, мы интересовались микроскопической структурой этих веществ, т. е. атомами, ионами и молекулами. Между этими двумя пределами имеется область, к которой относятся частицы промежуточного размера — между величиной видимых частиц и атомными размерами. О веществах, относящихся к этой области, принято говорить, что они находятся в коллоидальном состоянии. Особенность подобного состояния веществ заключается в том, что ему присущи свойства, не наблюдаемые ни у макроскопических объектов, ни у полностью диспергированных молекул. Кусок металла может состоять из атомов только одного сорта, однако те из них, которые находятся на его поверхности, краях и углах, отличаются от атомов в глубине металла, поскольку они не со всех сторон окружены другими подобными им атомами. Поэтому атомы на поверхности металла не полностью насыщают свои валентные потребности и, следовательно, при первой же возможности способны вступать в реакцию с атомами других типов или молекулами, находящимися вблизи данной поверхности. Например, хорошо известная инертность алюминия, металла с довольно высоким окислительным потенциалом, является всего лишь иллюзией. Поверхностные атомы алюминия быстро реагируют с атмосферным кислородом, образуя плотно прилегающий к металлу слой оксида алюминия, который защищает находящуюся под ним толщу металла. Без этого плотного покрытия из оксида алюминия алюминиевый самолет растворился бы, попав в первый же сильный дождь. [c.493]

    Область применения присадка к топливам (0,01%) и маслам (5-10%) ингибитор атмосферной коррозии черных (сталь, чуг> н) и цветных (медь и ее сплавы, алюминий) металлов. [c.241]

    В процессе риформинга применяют три типа катализаторов монометаллические (серии АП), биметаллические и полиметаллические (серии КР). Катализатор включает три компонента активный носитель — оксид алюминия, металл — тонко диспергированную по поверхности платину и кислотный промотор — галоген НС1 или HF. [c.82]

    Из перечисленных в задании калий, алюминий — металлы ксенон, бром, фосфор — неметаллы мышьяк, кремний — металлоиды. [c.467]

    Электролиз с ртутным катодом. Особенно удобным и важным методом разделения металлов является метод электроосаждения на ртутном катоде [14]. Поскольку перенапряжение водорода на ртути очень велико (более 1 в), то любой металл, потенциал осаждения которого меньше этой величины, может быть выделен на ртутном катоде, а металл, требующий более отрицательного потенциала, останется в растворе. Так, на ртутном катоде не будут осаждаться алюминий, металлы подгрупп скандия, титана и ванадия, вольфрам и уран. Щелочные и щелочноземельные металлы можно осадить только из основного раствора. Этот метод с большим успехом применяют для удаления железа и по- [c.189]

    При относительно небольшой плотности тока (0,01 а/смР-) оно достигает весьма значительной величины (1,2 в). Это обстоятельство может быть использовано для разделения металлов. При электролизе подкисленных растворов с применением ртутного катода все металлы, ионы которых разряжаются на ртути при потенциалах еще более отрицательных, чем ионы водорода, останутся в растворе. Не осаждаются в этих условиях щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, металлы подгрупп скандия, титана и ванадия, вольфрам, уран. Таким образом удается отделить эти металлы от железа, хрома, цинка, кадмия и других металлов, которые разряжаются на ртути и образуют с ней амальгаму. Этот метод широко применяется при анализе алюминиевых сплавов для отделения железа. При анализе сталей железо таким же образом отделяется от алюминия, титана, ванадия и некоторых других компонентов сталей. Все эти металлы остаются в сернокислом растворе взятой навески стали, а железо уходит в амальгаму. Такое предварительное групповое разделение весьма облегчает весь ход анализа и может применяться для самых различных сплавов. [c.294]


    Рассуждаем подобным образом н в отношении химических свойств магния. Он находится в одном горизонтальном ряду между натрием и алюминием. Натрий—типичный металл, а алюминий — металл со слабо выраженными металлическими свойствами. Следовательно, магний должен быть менее активным металлом, чем натрий, и более активным, чем алюминий. Описываемый элемент находится в одной группе между помещенным над ним бериллием и находящимся внизу кальцием. Как известно, бериллий обладает слабо выраженными основными свойствами, кальций — типичный металл. На основании изложенного делаем вывод элемент № 12 — металл достаточно активный и не проявляющий неметаллических свойств. Опыт подтверждает эти предположения по физическим и химическим свойствам магний — металл он разлагает воду, как это делает и натрий, но только при нагревании. Гидроокись магния Mg(0H)2 — основание. [c.46]

    Алюминий — металл твердый, прочный и весьма пластичный. На механические его свойства оказывают большое влияние примеси, а также способ обработки. Так, при обработке алюминия давлением на холоду увеличивается его сопротивляемость разрыву. Обработка при нагревании в сочетании с добавлением меди, цинка и магния способствует образованию очень прочных сплавов. [c.160]

    Алюминий. Второй элемент третьей группы периодической системы — алюминий — металл, имеющий очень важное значение. Алюминий обладает небольшой плотностью 2,712 г/см прочный и легкий, пластичный и ковкий, он находит широкое применение в технике, особенно в авиационной нромышленности. [c.116]

    На удельную электрическую проводимость алюминия влияют также степень деформации, режим термической обработки и другие факторы, однако основное влияние оказывает природа примесей, присутствующих в металле. В зависимости от характера системы, образуемой алюминием с примесью, влияние ее на электрическую проводимость может быть различным. По степени влияния иа электрическую проводимость алюминия металлы можио разделить иа три группы  [c.159]

    Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо—самый распространенный после алюминия металл на земном шаре о но [c.670]

    Алюминий — металл, которого на Земле больше, чем любого другого. К сожалению, он входит главным образом в состав глин. В настоящее время отсутствует экономически оправданный крупномасштабный способ получения алюминия из такого сырья. Наиболее важным алюминиевым сырьем сейчас является боксит, состоящий в основном из оксида алюминия А12О3 2Н,0. [c.160]

    При модифицировании окиси алюминия металлами VOI группы (Ni, Со, Fe, Pd, Rh, Pt) также возрастает активность катализатора в скелетной изомеризации (табл. 48, стр. 158) особенно эффективна и стабильна в этой реакции палладйрованная окись алюминия. Выход изобутена, например, при изомеризации бутена-1 в присутствии такого катализатора при 450°С составляет 19% . [c.166]

    Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре оно составляет 4% (масс.) земной коры. Встречается железо в виде различных соединений  [c.522]

    Одной из главных причин, обусловливающих катионный обмен на глинистых минералах, является замещение внутри структуры кремния алюминием, а алюминия — металлами низшей валентности, обычно магнием. Это приводит к нескомпенсированности заряда структурной ячейки в целом, которая и уравновешивается адсорбированными обменными катионами. 1 акие катионы располагаются на базальной поверхности слоистых минералов и составляют около 80% всей емкости катионного обмена. Катионный обмен, вызванный замещением внутри решетки 51 + -> А13+ Mg + и др., характерен для минералов монтмориллонитовой группы. [c.117]

    Плакирование — это нанесение поверхностного слоя в процессе совместного проката листов защищаемого (например, сталь, дюралюмин) и защищающего (нержавсталь, алюминий) металла. Нанесение металлических покрытий производится также методом окунания, когда изделие погружают в расплав металла, температура которого должна быть значительно ниже температуры плавления самого изделия. Так получают оцинкованное и луженое (покрытое оловом) железо. [c.197]

    Определить, что является восстановителем и окислителем. Алюминий — металл III группы,.его атом теряет 3 электрона, т. е. является во хтановителем. Кислород — неметалл, по отношению к А1-восстановителю является окислителем молекула Oj приобретает 4 электрона. [c.144]

    Природные соединения и получение. В противовес алюминию металлы подгруппы галлия относятся к малораспространенным и рассеянным элементам. Практически существует один минерал галлия — галлит СиОаВг, редко встречающийся (Южная Америка). [c.156]

    Магнитные свойства простых веществ также обнаруживают периодическую зависимость от порядкового номера элемента (рис. 126), но закономерности, которым подчиняется эта зависимость, требуют пояснения. В стандартных условиях простые вещества находятся в разном агрегатном состоянии. Все газообразные и жидкие простые вещества являются диамагнитными. Единственным исключением является кислород, парамагнетизм двухатомной молекулы которого объясняется с позиций метода МО. Сложнее обстоит дело с кристаллическими веществами. Магиитные свойства крист аллов определяются главным образом тремя вкладами диамагнетизмом атомного остова, орбитальным диамагнетизмом валентных электронов и спиновым парамагнетизмом. У неметаллов, в кристаллах которых доминирует ковгшентная связь, вклад спинового парамагнетизма пренебрежимо мал, поэтому все они диамагнитны. Парамагнитными свойствами обладают все переходные металлы с недостроенными и /оболочками, щелочные, щелочно-земельные металлы и магний, а также алюминий. -Металлы с заполненными внутренними оболочками (подгруппы меди и цинка) диамагнитны, так как у них спиновый парамагнетизм не перекрывает двух диамагнитных составляющих (орбитального диамагнетизма валентных электронов и диамагнетизма атомного остова). По той же причине диамагнитными свойствами обладают металлы подгруппы галлия, олово и свинец. [c.248]

    Природные соединения и получение. В противовес алюминию металлы подгруппы галлия относятся к малораспространенным и рассеянным элементам. Практически сугцествуег один минерал галлия — галлит uGaS2, редко встречающийся (Южная Америка). Ввиду близости значений ионных радиусов А1(- -3) и Ga(- -3) галлий частично замещает алюминий в бокситах. Кроме того, параметры решеток GaS и ZnS почти одинаковы, а noTowiy галлий способен входить в виде примеси в сфалерит. Все это приводит к тому, что галлий присутствует в бокситах, сфалерите и полиметаллических рудах. Из отходов переработки боксита на глинозем или из полиметаллических руд галлий осаждают в виде гидроксида Оа(ОН)з. Затем выделяют галлий электролизом сильнощелочных растворов гидроксида. Полученный продукт содержит не более 99,5% основного металла. Галлий высокой чистоты получают переплавкой в вакууме. При этом примеси улетучиваются, а сам галлий практически не испаряется вследствие колоссальной разницы между температурами плавления и кипения (29,8 и 2070-С).[c.338]

    Нами [8] разработан другой способ получения алкилди-хлорфосфинов, заключающийся в восстановлении комплексных соединений алкилтетрахлорфосфинов и хлористого алюминия металлами и неметаллами в присутствии свежепрока-ленного хлористого калия вместо диэтилфталата. По этому методу выход алкилдихлорфосфииов достигает 70%, [c.5]

    Использование сокатализатора на основе другого, отличного от алюминия металла в составе галоидсодержащих ванадиевых катализаторов, практически не отражается на их высокой трансстереоспецифичности действия при полимеризации диенов. В то же время реакционная способность ванадиевых АЦ сильно изменяется, например, при замене триалкилалюминия на диалкилмагний 34 величина кр уменьшается более чем на порядок, что связывается как с разным строением центров, так и конкурирующими реакциями взаимодействия свободных молекул сокатализатора со связью У-С, ведущей полимеризацию. [c.147]

    Катализатором процесса ароматизации являются нанесенные на оксид алюминия металлы VII-VIII группы (платина, палладий, иридий, рений) в определенном сочетании и общим количеством до 0,5-0,6% (мае. ), это катализаторы марок КР-106, КР-108 и др. [c.445]

    Гидрокре1а1нг — сравнительно молодой процесс, появившийся в начале 1960-х годов, в отличие от процесса каталитиче-скогр крекинга он осуществляется с вводом водорода извне и практически без вывода избыточного углерода. Сырьем его также служит вакуумный газойль 350-500 °С, используются катализаторы, активные в реакциях гидрогенизации, т. е. насыщения водородом (например, нанесенные на оксид алюминия металлы — платина, палладий, никель). Если сырье содержит много вредных примесей, оно предварительно гидроочищается. [c.449]

    Алюминий — металл, более активный в химическом отношении, чем железо, поэтому он в полной мере проявляет свою восстановительную способность, отнимая у оксида железа(1П) кислород и превращаясь в оксид алюминия А120д. Когда расплавленное железо остынет, извлекают образовавшийся королек из песка и очищают от шлака — оксида алюминия. [c.330]

    Алюминий — металл, более активный в химическом отношении, чем железо, поэтому он в полной мере проявляет свою восстановитель ную способность, отнимая у оксида железа(П1) кислород и превращаясь в оксид алюминия А1зОд Когда расплавленное железо остынет, извле [c. 330]

    В качестве окислителей применяются хлораты или, реже, перхлораты. Наиболее выгодны цветнопламенные окислители, т. е. окислители, содержащие металлы, окрашивающие пламя. Из горючих чаще всего применяются смолы, которые одновременно служат и цементаторами. Иногда для увеличения силы света в составы прибавляется магний или алюминий. Металлы развивают при горении высокую температуру и повышают силу света и яркость его. Однако прибавлевие металлов в количестве более 1—3% к составу не рекомендуется при большем содержании металлов температура реакции настолько повышается, что наступает диссоциация (разложение) молекул монохлоридов бария, стронция и др. на атомы. Цветная окраска пламени обусловливается излучением монохлоридов, а их диссоциация уничтожает окраску. Атомы бария, стронция и меди дают совершенно другой спектр излучения, отличный от спектра излучения монохлоридов. Например, атомарное свечение стронция дает линии в синей и ультрафиолетовой части спектра, а монохлорид стронция излучает в красной его части. Только в тех случаях, когда используется атомарное свечение (например желтый огонь с натрием), можно для увеличения силы света состава добавлять более 3% металла. [c.62]

    Г идрогенизация малеиновой кислоты (бензальдегида, метилэтилкетона, нитрогуанидина, нитробензола) над никелем из сплава никеля с алюминием (металл Ренея) при атмосферном давлении и комнатной температуре приготовлен ли катализатор из сплава с 30% никеля или с 50% никеля, не имеет значения. Щелочи оказываются ядами катализатора при восстановлении нитробензола и замещенных нейтральных ароматических нитросоеди-нений (нитротолуола, нитрофенетола) но щелочи, напротив, увеличивают скорость восстановления метилэтилкетона, бензальдегида и некоторых нитроанилинов и нитрофенолов. [c.379]

    В более жестких условиях (при / 140—190 °С и давлении водорода примерно 60атм) смеси карбоксилатов металлов и триэтилалюминия (соотношение алюминий карбоксилат 3 или 4 1) катализируют восстановление ароматических колец. Порядок активности металлов таков никель >> кобальт > железо > хром > медь. Растворы катализаторов имеют темную окраску, но истинно гомогенны [177]. Аналогичные результаты получаются при использовании ацетилацетонатов металлов (2-10 М) и триэтилалюминия (соотношение алюминий металл от 6 до 8 1) [178]. Другие соли металлов не так эффективны, как в реакции гидрирования олефинов. Введение алкильных групп в ароматическое кольцо уменьшает скорость гидрирования. Величина энергии активации для гидрирования бензола составляет 9,6 ккал [179]. Как и в случае олефинов, скорость гидрирования описывается уравнением —d[H ldt == [Нг] [катализатор] и не зависит от концентрации субстрата. Активное промежуточнбе соединение, по-видимому, стабилизируется аре-новыми лигандами, которые последовательно восстанавливаются вначале до циклогексадиена (медленно), затем до циклогексена и, наконец, до циклогексана (быстро) [179]. [c.71]

    В последнее время получил развитие метод отгонки основы в виде летучего галогенида в сочетании с растворением анализируемого металла в неводной среде — галогенированием в среде метанола, четыреххлористого углерода или обработкой галоген-производными углеводородов. Возможность глубокой очистки жидких реагентов и высокая селективность являются положительными сторонами подобных методов концентрирования примесей. Например, при анализе чистого алюминия металл растворяют в бромистом этиле и отгоняют диэтилбромид алюминия при 130° С под вакуумом [1304]. В нелетучем остатке, состоящем из окисла и бромида алюминия, концентрируется большинство примесей, за исключением кремния, галлия и цинка. [c.267]


ФАКТЫ LRT. Алюминий в вакцинах: псевдонаука и то, что надо знать

Вакцины содержат тяжелые металлы, алюминий, ртуть, формальдегиды – это популярные утверждения из интернета, где пишут о вреде и опасностях прививок.

Так об алюминии в вакцинах пишут и публикуют научные на первый взгляд статьи, создают информационные телевизионные ролики, на интернет-форумах ведутся дискуссии, как «очистить» тело от полученного в результате вакцинации металла. ФАКТЫ LRT выясняют, как вакцина действует на самом деле и чего следует бояться, а чего – нет.

Действуют на мозг

Гидроксид алюминия действительно используется в некоторых вакцинах, противники прививок прежде всего указывают на отрицательное воздействие его на нервную систему.

«У распространителей прививок нет доказательств того, что соединения алюминия безопасны, когда речь идет о неврологических нарушениях (например, об умственных заболеваниях, аутизме, шизофрении, панических атаках , депрессии)», – утверждается в статье «Алюминий, который входит в состав прививок, попадает в мозг» на литовском сайте healwithlifestyle.com, посвященном темам здоровья.

В статье сообщается, что мозг особенно чувствителен к даже минимальному количеству алюминия, а действие металла, попавшего в человеческий организм, сравнивается с «Троянским конем».

Нет единого мнения о воздействии алюминия, однако в вакцинах содержится небольшая его доза

По утверждению профессора Аурелии Жвирблене из Центра наук о жизни Вильнюсского университета, действительно нет единого мнения о воздействии алюминия на нервную систему, однако в вакцинах, вопреки тому, что часто пишут, используется такое его количество, которое безопасно для здоровья человека, значительно больше попадает в наши организмы с пищей и удаляется из него.

«Если организм постоянно получает большие дозы алюминия, он может накапливаться в различных клетках, также попасть и в нервную систему. Это связывают с нейротоксичностью, некоторыми нейровоспалительными процессами, например, болезнью Альцгеймера или развитием деменции, хотя научные данные об этом противоречивы.

Одни научные исследования демонстрируют некоторую взаимосвязь между увеличением количества алюминия и неврологическими болезнями, другие утверждают, что эта взаимосвязь не прослеживается. Например, ряд научных исследований показывает, что в тех местах, где в питьевой воде увеличенное количество алюминия, у жителей несколько повышается риск развития болезни Альцгеймера», — утверждает профессор.

Согласно рекомендациям Европейского агентства по безопасности продуктов (EFSA), количество получаемого организмом алюминия не должно за неделю превышать 1 миллиграмма на 1 кг веса тела.

По утверждению А. Жвирблене, в одной дозе вакцины бывает до 0,5 миллиграмма алюминия. Для сравнения: 12 миллиграммов металла мы получим, съев килограмм хлеба или другой выпечки, его много в продуктах из сои, уже не говоря о таких часто используемых в хозяйстве вещах, как фольга и антиперспиранты.

«С биохимической точки зрения, нет большой разницы, какими именно путями алюминий попадает в организм (с пищей, через кожу или мышцы), он в любом случае попадает в кровеносную систему и с ее помощью разносится по всем органам», — так профессор развенчивает другой популярный миф о том, что попавший в результате прививки металл особенно опасен и накапливается в организме.

Почему после прививки мы плохо себя чувствуем?

Именно алюминий ответственен за то, что после прививки мы ощущаем негативную реакцию организма: место инъекции опухает, краснеет, повышается температура. Профессор Аурелия Жвирблене поясняет, что это – проявление активизации иммунной системы.

«Соединения алюминия как адъюванты в вакцине и должны вызвать иммунный ответ – то есть привлечь клетки иммунной системы к месту инъекции и их активизировать. Иначе вакцина не будет эффективной. Активированные клетки начинают производить различные молекулы, которые вызывают воспаление, а это поощряет формирование иммунитета. Поэтому место инъекции и краснеет, может быть болезненным на ощупь, а иногда происходит и системная воспалительная реакция – повышается температура тела, болит голова, бьет озноб и т.п.», — поясняет она.

По словам профессора, похожие симптомы бывают у инфекционных больных, а реакции на вакцину, как и на болезнь, зависят от особенностей конкретного организма.

Профессор также подчеркнула, что сильные поствакцинальные реакции надо регистрировать в Центре инфекционных заболеваний и СПИДа, а также сообщить о них семейному врачу.

Призывы «чистить» организм – необоснованны

Воспитывающие детей родители могут найти на различных форумах дискуссии о том, как защитить организм от негативного воздействия металла. Одна из популярных теорий – якобы организм надо «чистить». С это целью предлагаются и средства – от пищевых добавок с цинком до специфических каш, масел, свеклы.

Профессор Аурелия Жвирблене говорит, что такие предложения научно не обоснованы.

«После прививки может произойти воспалительная реакция, сформироваться определенные активные молекулы. Но организм сам очищается от них, так как это по большей части молекулы белкового происхождения, которые живут коротко, они сами собой распадаются. Алюминий также выводится из организма – нерастворимые соли превращаются в растворимые соединения, которые попадают в кровоток, позже выводятся с мочой, потом и другими выделениями. Половина попавшего в организм алюминия выводится из него в течении 24 часов, более 75 процентов – в течение 2 недель», — говорит ученая.

Псевдонаучные статьи провоцируют страхи

Несмотря на доступную информацию, часть людей аргументы о безвредности алюминия в вакцинах не убеждают. Опросы показывают, что в Литве растет число тех, кто отказывается прививать детей, большинство объясняет это опасениями возникновения осложнений.

В интернете можно найти переведенные на литовский язык якобы серьезные, научные статьи и фильмы. Профессор Аурелия Жвирблене, которую мы попросили просмотреть публикацию, упомянутую в начале статьи, говорит, что это – псевдонаучная публикация, описанный в ней путь алюминия в мозг невозможен для здорового человека.

«Это псевдонаучная статья, действительно мастерски слепленная, в ней много научных терминов и много экспериментов описано. <…> Очень трудно опровергнуть такие статьи, потому что невозможно простым языком изложить очень сложные иммунологические и молекулярные процессы», — говорит профессор. Она отметила, что раньше было много разговоров о ртути в вакцинах, сейчас множатся такие же утверждения про алюминий.

По ее утверждению, вряд ли в скором будущем изменится технология производства вакцин и в них не останется соединений алюминия.

«Соединения алюминия как адъюванты применяются в вакцинах уже много десятилетий и нет никаких научных выводов о их вреде. <…> Адъюванты алюминия самые эффективные, испробованные в течении многих лет, поэтому пока нет оснований отказываться от них в вакцинах. Без адъювантов вакцины были бы недостаточно эффективными, не вызывали бы нужную иммунную реакцию», — поясняет профессор.

ВЕРДИКТ

Псевдонаука


Соединения алюминия – неизбежная составляющая многих вакцин, именно они обуславливают их действенность, хотя и могут вызвать неприятные ощущения после прививки. Алюминий стал аргументом антивакцинистов, который подается с якобы научными обоснованиями, однако авторитетные научные исследования демонстрируют и доказывают обратное и не приводят доказательств вреда алюминия в вакцинах.

Разница между стальной и алюминиевой системой

Разница между стальной и алюминиевой системой

Навесные вентилируемые фасады

проектирование | производство | монтаж

Партнеры

 

 

 

 

  •    Сталь материал хорошо известный. Алюминий – материал современный, легкий, но в то же время прихотливый. При использовании фасадных подсистем из алюминиевого сплава, необходимо четко выполнять ряд требований, выдвигаемых алюминием. В условиях суровых российских реалий строительства, которые с кризисом стали еще более суровыми, когда монтажники подешевле, крепеж попроще, а строить надо побыстрее — выполнить эти требования сложно. Рассмотрим то, о чем умалчивают продавцы алюминиевых подсистем, но то, о чем описано в их каталогах технических решений.

     1.   Сталь имеет более низкий коэффициент термического расширения по сравнению с алюминием. При перепаде температур от –20 до +50 градусов нержавеющая 3х метровая направляющая удлиняется на 2мм, в то время как алюминиевая на 5-6мм. Поэтому в алюминиевых системах предусмотрен целый ряд подвижных соединений и термических швов. В стальных системах все соединения – фиксированные, более простые и надежные. Элементы системы работают в зоне упругих деформаций.

     2.   В стальной системе все кронштейны являются несущими. Поэтому вес облицовки равномерно распределяется по всем кронштейнам на направляющей (в двухконтурной системе – по массиву кронштейнов). Все точки крепления – жесткие, с помощью вытяжных заклепок или саморезов.
       Напомним, что в алюминиевых фасадных системах кронштейны обязательно разделяются на несущие и ветровые. Причем весь вес 3х метровой направляющей с облицовкой должен нести один несущий кронштейн.

     3.   Остальные – работают только на ветровые нагрузки. Для подвижного крепления направляющей к ветровому кронштейну в последнем предназначены продолговатые отверстия. Для создания подвижного соединения положено использовать вытяжные заклепки (не саморезы!). Кроме этого, точка крепления заклепки должна меняться в зависимости от температуры окружающего воздуха, при которой происходит монтаж.

       В условиях реальной стройки много ли монтажников изучают каталоги технических решений? А сколько выполняют предписания? (рисунки- ветровые-несущие кронштейны, точка крепления, температура).  

  •   В стальных системах вентилируемых фасадов используется недорогой, однородный с фасадной системой крепеж. Это оцинкованные стальные заклепки и саморезы для систем из оцинкованной стали и нержавеющие заклепки для систем из нержавеющей стали. Кляймер всегда крепится нержавеющими заклепками.
      В алюминиевых подсистемах теоретически положено использовать крепеж из нержавеющей стали или алюминиевые вытяжные заклепки. У нержавеющих заклепок есть, с точки зрения монтажника, три больших недостатка. Нержавеющая заклепка стоит в четыре раза дороже самореза, установка заклепки занимает в три раза больше времени, чем самореза, для установки нержавеющей заклепки надо иметь дорогой инструмент (800евро). Поэтому очень часто вытяжные заклепки заменяются на… оцинкованные саморезы. Электролитическая пара металл-алюминий говорит сама за себя.   
  •   Предел прочности алюминиевого сплава АД31 20кг/мм.кв, против 54кг/мм.кв. у  стали. Сталь имеет в 2,5 раза большую несущую способность, чем алюминий. Поэтому в стальных системах применяются детали в 2 раза тоньше, чем в алюминиевых. Это позволяет сэкономить вес. 
  •   Стальные фасады пожароустойчивые. Температура плавления стали 1800 градусов. Прессованного алюминия 600-700 градусов. Как показывают испытания, температура во время пожара может достигать 900 градусов на отдельных участках фасада, что может привести к расплавлению алюминия. Для противодействия этому в алюминиевых системах положено устраивать противопожарные отсечки. Это ведет к удорожанию алюминиевого вентилируемого фасада. 
  •   Сталь имеет теплопроводность в 4 раза меньшую, чем алюминий. Теплопроводность алюминия 220 Вт/(мºС), нержавеющей и оцинкованной стали 40 и 45 Вт/(мºС) соответственно. Таким образом, кронштейны в алюминиевых системах вентилируемых фасадов являются большими мостиками холода. Российские коллеги подсчитали, что для равного утепления фасад, при использовании алюминиевой подсистемы необходимо закладывать на 20мм толще утеплитель.

 

  •   Теплопроводность алюминиевых сплавов в 5,5 раз выше, чем у нержавеющей стали. Поэтому для исключения возможности образования мостиков холода в местах крепления кронштейнов к стене, в алюминиевых подсистемах используется терморазрывы толщиной 10 мм (в стальных 2мм), что негативно сказывается на надёжность узла крепления кронштейн-стена, так как головка анкера работает в знакопеременных температурах, что приводит к коррозии самого нагруженного элемента НВФ — анкера. Также наличие в таком ответственном узле пластикового элемента большой толщины не повышает общей надёжности системы. 
  •   Стоимость стальной фасадной системы – немаловажный для заказчика фактор. Фасадные системы из оцинкованной стали – хороший компромисс между ценой и качеством. Стальная двухконтурная система навески вентилируемого фасада дешевле алюминиевой одноконтурной уже изначально, при расчете на глухую стену. Учитывая преимущества, которые дает двухконтурность разница в цене может быть двойная.

Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов. Вы всегда можете отключить файлы cookie в настройках Вашего браузера.

Принять

Какой металл лучше всего подходит для вашего продукта?

Выбор основного материала для вашего проекта является жизненно важным решением, и вы должны тщательно взвесить варианты. Но с таким большим выбором поиск идеального материала может стать ошеломляющим.

Если вы находитесь в процессе проектирования металлического изделия, сталь и алюминий, вероятно, пришли вам на ум в качестве возможных металлов для использования. Это неудивительно, поскольку это два наиболее широко производимых металла в мире.

В этой статье сравниваются некоторые основные свойства стали и алюминия и упоминаются некоторые типичные области применения каждого из них.

Алюминий против стали: факторы, которые следует учитывать

Несмотря на то, что существует множество различных сплавов стали и алюминия, каждый из которых имеет свои специфические свойства, между этими двумя металлами есть некоторые ключевые различия. В этом разделе сравниваются некоторые из наиболее важных физических характеристик стали и алюминия.

Вес

Если вы спросите кого-нибудь, какой металл легче, большинство людей правильно ответят: алюминий. Высокая прочность стали достигается за счет гораздо более высокой плотности.На самом деле, для двух кусков одинакового объема сталь может быть в три раза тяжелее алюминия.

Прочность

Прочность часто является одним из первых свойств, которые учитываются при выборе материала, особенно в условиях высоких нагрузок. Вообще говоря, сталь прочнее алюминия. Тем не менее, если учесть в уравнении более легкий вес алюминия, алюминий выходит на первое место с превосходным соотношением прочности к весу.

Определение того, какой металл имеет лучшую прочность для вашего применения, будет зависеть от гибкости вашей конструкции.Например, более крупная алюминиевая деталь может обеспечить большую прочность при меньшем весе, чем стальная альтернатива.

Пластичность

Другим недостатком высокой прочности стали является то, что ей труднее обрабатывать различные формы, чем алюминию, особенно если форма сложная. Это можно в некоторой степени преодолеть, нагрев сталь до очень высоких температур, но это увеличивает стоимость и может ухудшить другие свойства. С другой стороны, алюминий относительно легко формуется как в холодном, так и в горячем состоянии, и он идеально подходит для производственных процессов, таких как экструзия и прокатка.

Теплопроводность

Алюминий

, как правило, является гораздо лучшим теплопроводником, чем сталь, и часто используется в приложениях, где требуется рассеивание или распределение тепла, например, в радиаторах.

Коррозионная стойкость

Обычная углеродистая сталь имеет плохую коррозионную стойкость. Он легко ржавеет и будет продолжать разъедать при воздействии элементов. Алюминий, с другой стороны, образует на своей поверхности защитный оксидный слой, который действует как инертный барьер против дальнейшего окисления.Пока алюминий не подвергается воздействию окружающей среды, вызывающей его разрушение, он будет продолжать обеспечивать превосходную коррозионную стойкость.

Стоит отметить, что сталь можно сделать высокоустойчивой к коррозии, если в ее легирующие элементы будет включено не менее 11% хрома, что делает ее «нержавеющей сталью». Однако нержавеющая сталь дороже, чем обычная углеродистая сталь, и это может повлиять на другие физические свойства стали.

Стоимость

Стоимость материала, естественно, будет важным фактором, который вы выберете для своего проекта.Поскольку цена на оба этих металла будет колебаться в зависимости от рынка и конкретного сплава, трудно сказать, что один из них будет дешевле другого в каждом контексте. Однако общепризнано, что углеродистая сталь в пересчете на фунт обычно дешевле, чем сопоставимый алюминиевый сплав.

Сравнение физических свойств

В следующей таблице сравниваются конкретные значения физических свойств стали и алюминия. Для этой цели мы сравнили среднеуглеродистую сталь и обычный алюминиевый сплав.

 

Применение для алюминия и стали

При выборе между сталью и алюминием для вашего конкретного проекта знание общих областей применения каждого из них может быть очень полезным. В следующей таблице показано наиболее распространенное использование этих металлов в различных отраслях промышленности.

 

Что выбрать: сталь или алюминий для вашего проекта?

Выбор стали или алюминия для вашего проекта в конечном итоге будет зависеть от характеристик вашего проекта, процесса формования и вашего бюджета.Например, если прочность и долговечность являются наиболее важными атрибутами вашей конструкции, а форма не слишком сложна, возможно, лучшим вариантом будет стальной сплав. С другой стороны, если вам нужно хорошее соотношение прочности и веса, коррозионная стойкость и способность формировать уникальную форму, алюминий, вероятно, является лучшим выбором.

Если вы хотите узнать больше о некоторых наиболее широко используемых алюминиевых сплавах, ознакомьтесь с другими нашими статьями ниже:

Если вы хотите узнать больше о наиболее распространенных процессах изготовления алюминия, см. следующее:

➨ Какой процесс изготовления алюминия лучше всего подходит для вашего проекта?

Алюминий Металл – обзор

10.

2 Воздействие плазмы на поверхностную оксидную пленку

Когда свежесформованная поверхность металлического алюминия подвергается воздействию атмосферы, она немедленно покрывается тонкой оксидной пленкой. Важной и полезной особенностью этой оксидной пленки является то, что ее молекулярный объем в 1,5 раза превышает стехиометрический объем металла, израсходованного при окислении (Верник и др. , 1987). Это означает, что оксидная пленка находится под сжимающим напряжением и не только непрерывно покрывает металл, но и может выдерживать определенную деформацию подложки без разрыва.Быстрое образование такой оксидной пленки оксида алюминия на поверхности делает алюминий и его сплавы относительно стабильными в большинстве сред и препятствует объемной реакции. Естественная оксидная пленка, образующаяся на воздухе, очень плотно прилегает к поверхности алюминия, что обеспечивает высокую степень защиты металла. Оксид является основой той группы покрытий, которая включает в себя технику анодного оксидирования в различных ее формах. Эта защитная пленка стабильна в водных растворах с рН в диапазоне от 4,5 до 8,5 и становится, вероятно, наиболее коррозионно-стойким покрытием при подходящем утолщении и усилении электрохимическими средствами.

С другой стороны, прочность этого тонкого слоя является серьезным неблагоприятным фактором при производстве других отделок и покрытий, поскольку его необходимо удалить, прежде чем можно будет успешно нанести альтернативное покрытие. Для удаления оксида с поверхности необходимо использовать сильные кислоты или щелочи, если для последующей обработки необходима чистая металлическая поверхность без оксидов. даже после применения для этого специальных методов образуется очень тонкая, но прочная оксидная пленка толщиной 2–3 нм (Верник и др., 1987), покрывает поверхность, как только металл подвергается воздействию атмосферы. По этой причине для получения хорошей адгезии покрытия к алюминиевым подложкам необходимо провести обработку на месте для удаления оксидной пленки перед началом осаждения.

Когда тлеющий разряд формируется на алюминии, ионная бомбардировка поверхности приводит к ряду эффектов, включая распыление, образование дефектов, изменение морфологии поверхности, повышение температуры, физическое перемешивание и диффузию, все из которых могут улучшить свойства алюминия. полученное покрытие (Bland et al., 1974). Отрицательное свечение часто называют плазмой, а настоящую плазму можно описать как частично ионизированный газ, содержащий равномерно распределенные ионы, электроны, заряженные и нейтральные атомы и молекулы (Manory, 1990). Плазма приводит к распылению; процесс передачи импульса, в котором падающая частица создает каскад столкновений, который пересекает поверхность, вызывая выброс атома. Напыление поверхности приводит к удалению поверхностного материала, поэтому его называют очисткой распылением; характеристика плазменной обработки.Этот процесс in situ эффективно удаляет тонкую оксидную пленку с поверхности алюминия, создавая атомарно чистую поверхность для нанесения покрытия.

Обработка оксидных поверхностей разрядом инертного газа уже давно используется для очистки поверхностей перед нанесением пленки. Механизм очистки плохо определен, поскольку поверхность подвергается бомбардировке ионами, электронами и высокоэнергетическими нейтралами, а также излучением плазмы (Bunshah, 1982). В серии испытаний, проведенных на алюминиевых сплавах, очистка распылением поддерживалась в течение 30 минут в аргоне высокой чистоты при давлении 3.3 Па и катодное напряжение 3 кВ. (Более высокие напряжения вызывали некоторую нестабильность разряда из-за образования небольших дуг.) В первых условиях ток разряда становился стабильным через несколько минут, а затем снижался до устойчивого значения. Установившаяся плотность тока составляла около 0,1 мА·см − 2 , а в конце процедуры очистки распылением температура подложки превышала 100 °C. Внешний вид поверхности подложки после длительной очистки распылением сравнивается с исходной поверхностью на рис.10.4. Хотя показания профилометра могут не свидетельствовать о значительных изменениях измеренной средней шероховатости, изменение текстуры поверхности совершенно очевидно. Очищенная поверхность выглядит в некоторой степени узловатой, с глубокими канавками из-за преимущественного распыления некоторых частиц (Figueroa et al. , 2003). Дальнейшее исследование этой очищенной напылением поверхности продемонстрирует влияние ионной бомбардировки на адгезию покрытия; не только удаляется оксидный барьер для обеспечения тесного контакта и взаимной диффузии, но также на поверхности образуется равномерная шероховатость, которая вызывает механическое зацепление и улучшает адгезию.

10.4. СЭМ-микрофотографии поверхности алюминия; (а) после шлифовки, (б) после напыления в аргоне.

Для изучения эффективности процедуры очистки алюминиевые поверхности были исследованы до и после очистки напылением с помощью электронной Оже-спектроскопии. Типичные спектры AES показаны на рис. 10.5. Восстановления естественной оксидной пленки на поверхности алюминия удалось избежать путем нанесения тонкой пленки никеля. Затем эту пленку удаляли в камере Оже с помощью ионного травления перед анализом. Как кислород, так и алюминий в Al 2 O 3 демонстрируют пониженную интенсивность на очищенных распылением поверхностях. С другой стороны, линия алюминиевых металлов растет и достигает стабильного уровня. Однако линия кислорода полностью не исчезала даже после длительного распыления. Эту ситуацию можно объяснить чистотой оже-камеры и чувствительностью алюминия к немедленному образованию оксидной пленки на поверхности. Из этого следует, что первым шагом в плазменной обработке является получение очень низкого базового давления, чтобы уменьшить количество остаточного кислорода в камере.Следующим шагом является удаление слоя оксида алюминия с поверхности подложки таким образом, чтобы избежать обратного рассеяния напыленного материала и предотвратить повторное окисление поверхности. Следовательно, для проведения эффективной процедуры очистки алюминия распылением необходимо достичь низкого начального уровня загрязнения и поддерживать разряд низкого давления в чистой вакуумной системе, чтобы смывать распыленные загрязнения.

10.5. спектры ОЭС поверхности алюминия; (а) до очистки распыления, (б) после очистки распыления.

Распылительную очистку обычно проводят в чистом аргоне или в атмосфере смеси аргона и водорода. Для процесса плазменного азотирования также добавляется азот. Присутствие газов, отличных от аргона, может сильно влиять на характеристики разряда. Азот, вероятно, является химически активным газом, наиболее широко используемым в промышленности, прежде всего для производства нитридных покрытий. Потенциалы ионизации и сечения столкновений для ионизации азота и аргона электронным ударом сопоставимы, и поэтому ожидается, что энергетические характеристики бомбардировки и эффективность ионизации для этих газов будут в целом схожими.

Металлический алюминий | AMERICAN ELEMENTS®


РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Наименование продукта: Металлический алюминий

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например. АЛ-М-02 , АЛ-М-03 , АЛ-М-04 , АЛ-М-05 , AL-M-06

Номер CAS: 7429-90-5

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Сведения о поставщике:
American Elements 8.
Los Angeles, CA


Тел.: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон службы экстренной помощи:
Внутренний, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с регламент CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548/ЕЕС или Директивой 1999/45/ЕС
Н/Д
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Нет данных
Опасности, не классифицированные иначе
Нет данных
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Н/Д
Пиктограммы опасности
Н/Д
Сигнальное слово
Н/Д
Указания на опасность
Н/Д
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0-рейтинги 4. :
Н/Д
vPvB:
Н/Д


РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ/ИНФОРМАЦИЯ О КОМПОНЕНТАХ

Вещества
Номер CAS / Название вещества:
7429-90-5 Алюминий
Идентификационный(е) номер(а):
Номер ЕС:
231-072-3


РАЗДЕЛ FEAST A 90.1

Описание мер первой помощи
Общая информация
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании:
В случае жалоб обратиться за медицинской помощью.
При попадании на кожу:
Обычно продукт не раздражает кожу.
При попадании в глаза:
Промыть открытые глаза в течение нескольких минут под проточной водой. Если симптомы сохраняются, обратитесь к врачу.
При проглатывании:
Если симптомы сохраняются, обратитесь к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и эффекты, как немедленные, так и замедленные
Нет данных
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Нет данных


РАЗДЕЛ 5.

МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Специальный порошок для сжигания металлов.Не используйте воду.
Неподходящие огнетушащие вещества из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
Если этот продукт участвует в пожаре, могут выделяться следующие вещества:
Пары оксидов металлов
Рекомендации для пожарных
Защитное оборудование:
Никаких специальных мер требуется


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Индивидуальные меры предосторожности, защитное снаряжение и чрезвычайные меры
Не требуется.
Меры предосторожности для окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без официального разрешения.
Не допускайте попадания продукта в канализацию, канализационные системы или другие водотоки.
Не допускайте проникновения материала в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собрать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для информации о безопасном обращении
См. Раздел 8 для информации о средствах индивидуальной защиты.
Информацию об утилизации см. в Разделе 13.


РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Держите контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения, включая любые несовместимости
Требования, которым должны соответствовать складские помещения и емкости:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном, сухом месте в хорошо закрытых контейнерах.
Особое конечное использование
Нет данных


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ/СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Дополнительная информация о конструкции технических систем:
Нет дополнительных данных; см. раздел 7.
Параметры контроля
Компоненты с предельными значениями, требующими контроля на рабочем месте:
7429-90-5 Алюминий (100.0%)
PEL (США) Долгосрочное значение: 15*; 15** мг/м 3
*Общая пыль; ** Вдыхаемая фракция
REL (США) Долговременное значение: 10* 5** мг/м 3
*Общая пыль **Вдыхаемая фракция
TLV (США) Долговременное значение: 1* мг/м 3
как алюминий; *в виде респирабельной фракции
EL (Канада) Долгосрочное значение: 1,0 мг/м 3
металлы и нерастворимые соединения, вдыхаемые
EV (Канада) Долговременное значение: 5 мг/м 3
алюминийсодержащие ( как алюминий)
Дополнительная информация:
Нет данных
Средства контроля воздействия
Средства индивидуальной защиты
Соблюдайте стандартные меры защиты и гигиены при обращении с химическими веществами.
Поддерживайте эргономически подходящую рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
Не требуется.
Защита рук:
Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах)
Данные отсутствуют
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физических и химических свойствах
Внешний вид :
Форма: Твердое вещество в различных формах
Цвет: Серебристый
Запах: Без запаха
Порог восприятия запаха: Данные отсутствуют.
pH: неприменимо
Точка плавления/диапазон плавления: 660,4 °C (1221 °F)
Точка/диапазон кипения: 2519 °C (4566 °F) газ)
Нет данных.
Температура воспламенения: Данные отсутствуют
Температура разложения: Данные отсутствуют
Самовоспламенение: Данные отсутствуют.
Опасность взрыва: Данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижний: Данные отсутствуют
Верхний: Данные отсутствуют
Давление паров: Н/Д
Плотность при 20 °C (68 °F): 2. 7 г/см 3 (22,532 фунта/галлон)
Относительная плотность
Данные отсутствуют.
Плотность паров
Н/Д
Скорость испарения
Н/Д
Растворимость в воде (H 2 O): Нерастворим
Коэффициент распределения (н-октанол/вода): Данные отсутствуют.
Вязкость:
Динамическая: Н/Д
Кинематическая: Н/Д
Другая информация
Нет данных


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Нет данных
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит, если используется и хранится в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
реагирует с прочными окисляющими агентами
Условия для избежания
Нет данных. эффекты
Острая токсичность:
Эффекты неизвестны.
Значения LD/LC50, важные для классификации:
Нет данных
Раздражение или коррозия кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или коррозия глаз:
Может вызывать раздражение
Повышение чувствительности:
Неизвестно о сенсибилизирующих эффектах.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточно данных для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и/или животных.
Репродуктивная токсичность:
Реестр токсического воздействия химических веществ (RTECS) содержит репродуктивные данные для этого вещества.
Специфическая токсичность для системы органов-мишеней — многократное воздействие:
Неизвестно никаких эффектов.
Специфическая системная токсичность на орган-мишень — однократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании:
Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о многократных дозах токсичности
для этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не известна.


Раздел 12. Экологическая информация

Токсичность

Токсичность

8 Водная токсичность:
Нет данных Доступны
Устойчивость и ухудшение
Нет данных Доступны
Биоаккумулятивный потенциал
Нет данных Доступны
Мобильность в почве
Нет данных Доступны
Дополнительная экологическая информация:
Не допускать выброс материала в окружающую среду без официального разрешения.
Избегайте попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
н/д
vPvB:
н/д
Другие неблагоприятные эффекты
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 13.СООБРАЖЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Ознакомьтесь с официальными правилами для обеспечения надлежащей утилизации.
Неочищенная упаковка:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными правилами.


РАЗДЕЛ 14. ИНФОРМАЦИЯ О ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
N/A
Надлежащее отгрузочное наименование ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
N/A
Класс(ы) опасности при транспортировке18 90 DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Class
N/A
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
N/A
Опасности для окружающей среды:
N/A
Особые меры предосторожности для пользователя
N/A
к Приложению II MARPOL73/78 и IBC Code
N/A
Транспорт/Дополнительная информация:
DOT
Загрязнитель моря (DOT):


РАЗДЕЛ 15.

НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Правила/законодательные акты по безопасности, охране здоровья и окружающей среды, относящиеся к данному веществу или смеси
Национальные правила
Все компоненты этого продукта перечислены в Реестре химических веществ Агентства по охране окружающей среды США.
Все компоненты этого продукта перечислены в Канадском перечне веществ для внутреннего потребления (DSL).
Раздел 313 SARA (списки конкретных токсичных химических веществ)
7429-90-5 Алюминий
Предложение штата Калифорния 65
Предложение 65 — Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано в списке.
Prop 65 — Токсичность для развития
Вещество не указано.
Предложение 65 — Токсичность для развития у женщин
Вещество не указано.
Prop 65 — Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Только для использования технически квалифицированными лицами.
На этот продукт распространяются требования к отчетности в соответствии с разделом 313 Закона о планировании действий в чрезвычайных ситуациях и права сообщества на информацию от 1986 г. и 40CFR372.
Другие правила, ограничения и запретительные положения1907/2006.
Вещество не указано.
Необходимо соблюдать условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещество не указано.
Приложение XIV Регламента REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH — Предварительно зарегистрированные вещества
Вещество указано.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.


РАЗДЕЛ 16. ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Приведенная выше информация считается верной, но не претендует на полноту и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на современном уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер предосторожности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом.Дополнительные условия продажи см. на обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2022 АМЕРИКАНСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ЛИЦЕНЗИЯ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННОГО БУМАЖНОГО КОПИЯ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

Алюминий и сталь: сравнение двух «королей» металла


Алюминий и сталь являются одними из наиболее часто используемых металлов в обрабатывающей промышленности. От панелей фюзеляжа самолета и автомобильных рам до гаек, болтов и шайб — из этих металлов изготавливается бесчисленное множество предметов.Несмотря на то, что они имеют некоторое сходство с точки зрения внешнего вида, алюминий и сталь — это два совершенно разных металла со своими уникальными характеристиками.

Стоимость

Распространено мнение, что алюминий дешевле стали. Потому что, в конце концов, разве банки из-под газировки не должны быть сделаны из самого дешевого металла для экономии средств? Как и на все металлы, стоимость стали и алюминия колеблется в зависимости от спроса, предложения и других экономических факторов. С учетом сказанного, сталь обычно дешевле (фунт за фунт), чем ее алюминиевый аналог.

Ржавчина и коррозия

Основным преимуществом алюминия является его естественная устойчивость к ржавчине и коррозии. В отличие от стали, алюминий защищен слоем оксида алюминия, который защищает металл от воздействия воздуха и кислорода — двух элементов, необходимых для окислительного эффекта коррозии. Хорошая новость заключается в том, что существуют определенные типы коррозионно-стойкой стали, известные как нержавеющая сталь. Обычно они содержат небольшие концентрации сплавов металлов, таких как хром, для защиты от коррозии.

 Сила

С точки зрения прочности сталь является бесспорным победителем. Именно по этой причине подавляющее большинство легковых и грузовых автомобилей на дорогах имеют стальные рамы. Он прочнее и долговечнее, чем алюминий, что делает его предпочтительным выбором в автомобильной и других подобных областях. Однако Ford начал экспериментировать с использованием алюминия в рамах своих F-150. Автопроизводитель утверждает, что легкие свойства алюминия делают его идеальным для использования в рамах, поскольку он способствует большей топливной экономичности.Неясно, будут ли популярны эти алюминиевые рамы, поскольку сталь остается доминирующим металлом в автомобилестроении.

 Вес

Поскольку сталь прочнее и долговечнее алюминия, она также весит больше, чем ее аналог. Сталь практически в 250% раз плотнее алюминия, что делает ее явно тяжелее. А из-за его высокой плотности/веса он с меньшей вероятностью изгибается под воздействием силы или тепла.

Это лишь некоторые из основных различий между сталью и алюминием.Конечно, эти два металла не всегда взаимозаменяемы, то есть вы не можете использовать сталь вместо алюминия или наоборот — по крайней мере, не для всех применений.

Различные типы алюминиевых сплавов

В начале любого проекта выбор материала является одним из наиболее важных решений, от которого зависит его успех. В самолетах, компьютерах, зданиях и других современных технологиях используются специальные материалы, которые позволяют им выполнять удивительные задачи, и одним из наиболее важных материалов в этом отношении является металлический алюминий. Алюминий является самым распространенным металлом на Земле, что делает его привлекательным и экономичным вариантом для строителей при выборе металла для своего проекта. Наряду с его изобилием, алюминий обладает способностью к легированию — процессу, который улучшает свойства основного металла путем добавления в него следовых количеств других металлических «легирующих» элементов. Этот процесс легирования позволил производить множество марок алюминиевых сплавов, и существует так много марок, что Алюминиевая ассоциация классифицировала эти типы алюминия по категориям на основе легирующих элементов и свойств материала.В этой статье будет кратко рассказано о различных типах алюминия, о том, чем они отличаются, и какие сплавы лучше всего подходят для определенных применений.

Схема наименования алюминиевой ассоциации

The Aluminium Association Inc. является ведущим авторитетом в области металлического алюминия и его производных в Северной Америке. Они организовали сотни алюминиевых сплавов в марки, которым присвоены четырехзначные идентификаторы, содержащие информацию об их составе и обработке. Многие из этих сплавов были разделены на классы, которые обозначаются первой цифрой в их названиях (напр.4xxx, 6xx.x и 2xxx — разные марки алюминия). Следующие три цифры описывают конкретные сплавы, процессы закалки и другую информацию, которая может быть полезна производителям, но не будет рассматриваться в этой статье, поскольку они больше относятся к производителям сплавов, а не к покупателям.

Купить прямо сейчас: Найдите подходящий алюминий для своего проекта с тысячами вариантов материалов, доступных на Xometry, ведущей в отрасли производственной платформе по требованию.

В ролях vs.Кованый алюминий

Алюминиевые сплавы можно разделить на две категории: литые алюминиевые сплавы и кованые алюминиевые сплавы. Литейные алюминиевые сплавы содержат > 22 % легирующих элементов по составу, тогда как деформируемые алюминиевые сплавы содержат ≤ 4 %. Это может показаться простой разницей, но процентное содержание легирующих элементов оказывает огромное влияние на свойства материала. Алюминий теряет свою пластичность по мере добавления дополнительных легирующих элементов, что делает большинство литых сплавов подверженными хрупкому разрушению.И наоборот, деформируемые сплавы позволили разработчикам повысить прочность алюминия, коррозионную стойкость, проводимость и т. д., сохранив при этом пластичность и другие полезные качества.

Литейные алюминиевые сплавы обычно имеют более низкую температуру плавления и предел прочности при растяжении по сравнению с кованым алюминием; наиболее часто используемый алюминиевый сплав — это алюминий-кремний, который отличается высоким содержанием кремния, что позволяет легко отливать сплав. Кованый алюминий составляет большую часть алюминиевых изделий, например, изготовленных методом экструзии или прокатки.Такие элементы, как медь, марганец, кремний, магний, комбинации магния и кремния, цинк и литий, определяют категории отдельных кованых алюминиевых сплавов.

Литейные сплавы

Литейные сплавы алюминия обозначаются четырьмя цифрами с десятичным знаком между третьей и четвертой цифрой. Первые три числа указывают на сплав, а четвертое число указывает на форму, в которой находится изделие. Ниже в таблице 1 показаны различные типы литого алюминия, их общие легирующие элементы и основные свойства их материалов.Обратите внимание, что свойствам (растрескивание, коррозия, отделка, соединение) присвоены оценки от 1 до 5, где 5 — наихудшее, а 1 — наилучшее, и это обобщенная количественная оценка их возможностей:

Таблица 1: Различные марки литого алюминия с общей информацией о них.
Примечание: Ячейки без номеров указывают на то, что значение не часто указывается или его слишком сложно обобщить. Оценка 1 считается исключительной, оценка 5 считается очень плохой, а 2-4 попадают в этот диапазон.

Марка алюминия

Легирующие элементы

Процесс усиления

Растрескивание

Коррозионная стойкость

Отделка

Соединение

1хх. х

нелегированный

Без термической обработки

1

1

1

2хх.х

Медь

Термообрабатываемый

4

4

1-3

2-4

3хх.х

Кремний, магний, медь

Термообрабатываемый

1-2

2-3 ​​

3-4

1-3

4хх.х

Кремний

Термообрабатываемый

1

2-3 ​​

4-5

1

5хх. х

Магний

Без термической обработки

4

2

1-2

3

6хх.х

НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ

7хх.х

Цинк

Термообрабатываемый

4

4

1-2

4

8хх.х

Олово, Медь, Никель

Термообрабатываемый

5

5

3

5

 

 

1xx.

x сплавы Литейные сплавы

1xx.x представляют собой технически чистый нелегированный алюминий, обладающий исключительной коррозионной стойкостью, отделочными качествами и сварочными характеристиками. Сплавы 1xx.x часто используются при изготовлении роторов или облицовочных сплавов, подверженных коррозии.

сплавы 2xx.x

В литейных сплавах

2xx.x в качестве легирующего элемента используется в основном медь, хотя часто включают магний, марганец и хром. Они поддаются термообработке, что означает, что они могут получить дополнительную прочность в процессе термообработки (найдите наше объяснение термообработки в нашей статье, посвященной алюминиевому сплаву 2024). Они обладают самой высокой прочностью и твердостью среди всех литейных сплавов, особенно при более высоких температурах. Медь в ее составе делает ее подверженной коррозии, она менее пластична и подвержена растрескиванию при нагревании.Общие области применения сплавов 2xx.x включают автомобильные головки цилиндров, детали выхлопной системы и детали авиационных двигателей.

3xx.x сплавы

В литейных сплавах

3xx.x в качестве основных легирующих элементов используются кремний, медь и магний, часто с добавками никеля и бериллия. Они поддаются термообработке, обладают высокой прочностью, хорошей стойкостью к растрескиванию и износу, имеют хорошую обрабатываемость. Общие области применения сплавов 3xx.x включают автомобильные блоки / головки цилиндров, автомобильные колеса, детали компрессоров / насосов и авиационную арматуру.

4xx.x сплавы

В литейных сплавах

4xx.x в качестве легирующего элемента используется исключительно кремний. Сплавы 4xx.x не поддаются термообработке и обладают прекрасными литейными качествами, а также хорошими сварочными характеристиками, прочностью, коррозионной стойкостью и износостойкостью. Общие области применения сплавов 4xx.x включают корпуса насосов, кухонную посуду и опорные корпуса перил моста.

сплавы 5xx.x

В литейных сплавах

5xx.x в качестве основного легирующего элемента используется магний, и они не подлежат термической обработке. Они хорошо противостоят коррозии, имеют хорошую обрабатываемость и имеют отличную эстетику поверхности после анодирования. Общие области применения сплавов 5xx.x включают детали, отлитые в песчаные формы.

7xx.x сплавы

Литейные сплавы

7xx.x содержат цинк в качестве основного легирующего элемента и поддаются термообработке. Они плохо поддаются литью, но обладают хорошей размерной стабильностью, обрабатываемостью, качеством отделки и неплохой коррозионной стойкостью.

8хх.х

Литейные сплавы

8xx.x содержат в основном олово, а также небольшие количества меди и никеля в своем составе и не подлежат термической обработке.Эти сплавы обладают низкой прочностью, но отличной обрабатываемостью и износостойкостью. Они были разработаны для применения в подшипниках, таких как биметаллические подшипники скольжения для двигателей внутреннего сгорания.

Деформируемые сплавы

Деформируемые алюминиевые сплавы обозначаются четырехзначным индексом так же, как и литейные сплавы, но без десятичных знаков. Поэтому легко отличить литой алюминиевый сплав от деформируемого сплава, просто взглянув на структуру его названия. Первая цифра обозначает класс алюминиевых сплавов с общими легирующими элементами, где каждый сплав в пределах класса содержит разное процентное содержание микроэлементов, специфичных для каждой смеси.Эти сплавы, как правило, более универсальны, чем литейные сплавы, благодаря их улучшенным свойствам материала, и в таблице 2 показаны различные классы деформируемых сплавов, процессы их упрочнения, а также их улучшенные характеристики (прочность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, соединение/сварка). Эти деформируемые сплавы имеют те же рейтинги, что и в таблице 1 (1 — наилучший, 5 — наихудший):

Таблица 2: Различные марки литого алюминия с общей информацией.

Марка алюминия

Легирующие элементы

Процесс усиления

Прочность

Коррозионная стойкость

Удобообрабатываемость/формуемость

Соединение/сварка

1ххх

Нелегированный (99% Al)

Деформационное упрочнение

5

1

1

3

2ххх

Медь

Термообрабатываемый

1

4

4

5

3ххх

Марганец

Деформационное упрочнение

3

2

1

1

4ххх

Кремний

Зависит от сплава

3

4

1

1

5ххх

Магний

Деформационное упрочнение

2

1

1

1

6ххх

Магний, Кремний

Термообрабатываемый

2

3

2

2

7ххх

Цинк

Термообрабатываемый

1

1

4

3

8ххх

Прочие элементы

Ограниченный

 

 

сплавы 1ххх

Сплавы

1xxx не являются настоящими сплавами, так как они на 99% состоят из чистого коммерческого алюминия. Они очень полезны в качестве химических/электрических материалов и обладают исключительной коррозионной стойкостью и обрабатываемостью. Эти сплавы могут подвергаться деформационному упрочнению или придавать повышенную прочность за счет механической деформации (дополнительную информацию о деформационном упрочнении можно найти в нашей статье, посвященной алюминиевому сплаву 5052).

Популярным сплавом этого класса является алюминиевый сплав 1100, представляющий собой технически чистый алюминий. Материал мягкий и пластичный, обладает отличной обрабатываемостью, что делает его пригодным для применения в жестких условиях.Его можно сваривать любым способом, но нельзя подвергать термической обработке. Обладает отличной коррозионной стойкостью и широко используется в химической и пищевой промышленности.

сплавы 2ххх

Сплавы

2xxx представляют собой деформируемые сплавы, в которых в качестве легирующих элементов в основном используется медь и часто небольшое количество магния. Они приобретают исключительную прочность при термообработке, соперничая с низкоуглеродистыми сталями, но подвержены коррозии из-за содержания в них меди.

Алюминиевый сплав

2024 является одним из наиболее часто используемых алюминиевых сплавов высокой прочности.Он часто используется там, где требуется отличное соотношение прочности и веса, сочетающее в себе высокую прочность и выдающуюся усталостную прочность. Эта марка поддается чистовой механической обработке, а при необходимости может быть сформирована с последующей термической обработкой в ​​отожженном состоянии. Коррозионная стойкость этой марки сравнительно низкая. Когда это проблема, 2024 часто используется в анодированном или плакированном виде (тонкий поверхностный слой алюминия высокой чистоты), известном как Alclad. Узнайте больше, прочитав нашу статью об алюминиевом сплаве 2024.

сплавы 3ххх

В сплавах

3xxx в качестве основного легирующего элемента используется марганец, что повышает его прочность по сравнению с другими нетермообрабатываемыми сплавами, такими как серия 1xxx. Это сплавы средней прочности с отличными рабочими и отделочными характеристиками, и этот сорт содержит один из лучших сплавов общего назначения, доступных сегодня, алюминий 3003. Это наиболее широко используемый алюминиевый сплав, который изготавливается из технически чистого алюминия с добавлением марганца (на 20% прочнее, чем у марки 1100) для повышения его прочности.Обладает отличной устойчивостью к коррозии и обрабатываемостью. Этот сорт можно подвергать глубокой вытяжке или формованию, сварке или пайке. Узнайте больше об этом бесценном сплаве в нашей статье об алюминиевом сплаве 3003.

сплавы 4ххх

В сплавах

4xxx кремний используется в качестве легирующего элемента для снижения температуры плавления без ущерба для пластичности. Они обычно используются в качестве сварочной проволоки и припоя для соединения других марок алюминия. Некоторые сплавы 4ххх могут подвергаться термообработке в ограниченной степени, но, как правило, не поддаются термообработке.Оксидные покрытия сплавов 4ххх эстетичны и часто используются в архитектуре. Алюминиевый сплав 4047 является популярным типом этого сплава, который обладает хорошей тепло- и электропроводностью, коррозионной стойкостью и более высокой температурой плавления.

сплавы 5ххх

Основным легирующим элементом в сплавах 5ххх является магний со следовыми количествами марганца в некоторых сплавах. Эти сплавы поддаются деформационному упрочнению, легко поддаются сварке и исключительно хорошо противостоят коррозии, особенно в морской среде.Обычно сплавы 5xxx используются для изготовления корпусов лодок, сходней и другого морского оборудования.

Алюминий

5052 является самым высокопрочным сплавом из более нетермообрабатываемых марок. Его сопротивление усталости лучше, чем у большинства марок алюминия. Сплав 5052 обладает хорошей коррозионной стойкостью в морской среде, морской водой и отличной обрабатываемостью. Его можно легко нарисовать или сформировать в замысловатые формы. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 5052.

сплавы 6ххх

Сплавы

6xxx используют магний с кремнием в качестве основных легирующих элементов.Их прочность повышается при термообработке, и, хотя они не так прочны, как сплавы 2ххх и 7ххх, они сочетают хорошую прочность с хорошей формуемостью, свариваемостью, обрабатываемостью и неплохой коррозионной стойкостью. Они обычно используются в архитектурных, морских и универсальных приложениях.

Алюминиевый сплав

6061 является наиболее гибким из термообрабатываемых алюминиевых сплавов, сохраняя при этом большинство превосходных характеристик алюминия. Этот сорт обладает широким диапазоном механических свойств и коррозионной стойкостью.Он может быть изготовлен с использованием обычных методов и обладает отличной обрабатываемостью в отожженном состоянии. Он сваривается всеми способами и может паяться в печи. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 6061.

сплавы 7ххх

Сплавы

7xxx являются самыми прочными из всех деформируемых сплавов, обладая прочностью, превышающей некоторые стали, что связано с использованием цинка в качестве основного легирующего элемента. Включение цинка также снижает его обрабатываемость и обрабатываемость, но его исключительная прочность оправдывает эти недостатки.

Алюминий

7075 — это широко используемый сплав 7xxx для авиастроения, мобильного оборудования и других деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, поскольку он является одним из самых прочных доступных алюминиевых сплавов. Он имеет отличное соотношение веса и прочности и идеально подходит для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам. В отожженном состоянии эту марку можно формовать и при необходимости подвергать термообработке. Его также можно сваривать на месте или оплавлением (не рекомендуется для дуги и газа). Узнайте больше в нашей статье об алюминиевом сплаве 7075.

сплавы 8ххх

В сплавах

8xxx используется множество различных видов легирующих элементов, и они зарезервированы для конкретных требований, таких как характеристики при повышенных температурах, более низкая плотность, более высокая жесткость и другие уникальные свойства. Они обычно используются в компонентах вертолетов и других аэрокосмических приложениях и имеют экспериментальную конструкцию.

Спецификация марки алюминия

и критерии выбора

Скорее всего, при определенном наборе потребностей найдется алюминиевый сплав, который подойдет для данной ситуации. Определение свойств материала, необходимых для проекта, является первым шагом в выборе правильного типа алюминия для работы. Разработчики должны сначала рассчитать желаемую прочность, устойчивость и производственные характеристики своего проекта, а затем решить, какой сплав наиболее подходит для этого применения.При выборе марки алюминия необходимо учитывать следующие важные факторы:

  • Формуемость или обрабатываемость
  • Свариваемость
  • Обработка
  • Коррозионная стойкость
  • Термическая обработка
  • Прочность
  • Типичные области применения

Хорошей отправной точкой является сплав общего назначения, такой как алюминий 6061, 3003 или 5052, но, конечно, конкретные необходимые свойства потребуют более специализированного сплава. Если вы сомневаетесь, выберите алюминий, который используется в аналогичных целях, и/или используйте информацию, содержащуюся в этой статье, для выбора материала. Не стесняйтесь использовать наши дополнительные статьи, чтобы предоставить больше информации о конкретных сплавах, и не бойтесь спрашивать совета у поставщика алюминия; они, скорее всего, лучше знают.

Сводка   

В этой статье представлен краткий обзор различных типов марок алюминия, а также их общих свойств и областей применения.Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники

Другие изделия из алюминия

  • Ведущие поставщики и производители алюминия в США
  • Все об алюминии 6061 (свойства, прочность и применение)
  • Все об алюминии 7075 (свойства, прочность и применение)
  • Все об алюминии 5052 (свойства, прочность и применение)
  • Все об алюминии 2024 (свойства, прочность и применение)
  • Все об алюминии 6063 (свойства, прочность и применение)
  • Все об алюминии 3003 (свойства, прочность и применение)
  • 6061 Алюминий по сравнению сАлюминий 7075 — различия в свойствах, прочности и использовании
  • Алюминий
  • 6061 и алюминий 6063 — различия в свойствах, прочности и использовании
  • Алюминий
  • 6061 и алюминий 5052 — различия в свойствах, прочности и использовании
  • Алюминий
  • 6061 и алюминий 2024 — различия в свойствах, прочности и использовании
  • Алюминий
  • 3003 и алюминий 6061 — различия в свойствах, прочности и использовании

Прочие «Типы» изделий

Больше из Металлы и изделия из металла

Нержавеющая сталь

и алюминий: почему не следует использовать их вместе и какие меры предосторожности следует предпринять, если вы это сделаете

Гальваническая коррозия

Комбинация алюминия и нержавеющей стали вызывает гальваническую коррозию. Чтобы понять, почему вы не должны использовать нержавеющую сталь и алюминий вместе, нам сначала нужно понять, как работает гальваническая коррозия. Гальваническая коррозия — это перенос электронов с одного материала (анода) на другой (катод). В дополнение к знанию того, что такое гальваническая коррозия, нам также необходимо понимать технические термины, которые сопровождают ее.

Вот все технические термины, которые мы будем использовать в этом посте:

  • Анод – положительно заряженный материал, электроны покидают этот материал
  • Катод – отрицательно заряженный материал, в этот материал входят электроны
  • Электролит – жидкость, помогающая в процессе переноса электронов
  • Коррозия/коррозия – постепенное разрушение или ослабление металла

Как это работает

Гальваническая коррозия возникает, когда два материала (анод и катод) вступают в контакт друг с другом и с электролитом.Электролиты могут быть факторами окружающей среды, такими как влажность или дождевая вода. Когда эти факторы вступят в силу, начнется перенос электрона. В зависимости от уровня сопротивления электролита этот перенос может происходить намного быстрее. Вот почему соленая вода, электролит с очень низким сопротивлением, является распространенным фактором при выборе продукта. В связи с этим невероятно важно учитывать, какой материал вы собираетесь использовать в окружающей среде. При работе в морской среде с соленой водой вам даже нужно учитывать тип используемой нержавеющей стали.

В процессе окисления может появиться несколько видов ржавчины. Чтобы узнать о них больше, прочитайте эту запись в блоге о трех часто встречающихся типах ржавчины.

Наш пример

В оставшейся части нашего поста вместо того, чтобы ссылаться на анод и катод, мы будем использовать пример алюминия (анод) и нержавеющей стали (катод). Когда алюминий и нержавеющая сталь используются вместе в сборке, электроны алюминия начинают переходить в нержавеющую сталь. Это приводит к ослаблению алюминия. Этот ослабленный алюминий приводит к его более быстрому износу. Это может привести к увеличению срока службы нержавеющей стали. Примечание: Алюминий, если оставить его в электролите сам по себе, в конечном итоге все равно потеряет свои электроны, но присутствие нержавеющей стали значительно ускорит этот процесс.

Практика гальванической коррозии на самом деле обычно используется при гальванике для создания расходуемого слоя поверх другого материала. Оцинкованная сталь и черный оксид являются обычно используемыми примерами.

Исключения

Каждая сборка ситуативна. Поскольку коррозия металла зависит от факторов окружающей среды, могут быть места, где вы можете использовать некоторые металлы вместе, не видя этих эффектов. Если окружающая среда очень сухая, защищенная от непогоды и грязи, вы можете попробовать использовать металлы вместе. Однако в большинстве случаев окружающая среда не контролируется температурой и влажностью, что может привести к появлению ржавчины. В связи с этим Albany County Fasteners рекомендует никогда не использовать вместе алюминий и нержавеющую сталь.Мы также рекомендуем использовать исключительно металлы для максимального срока службы. Нержавейка с нержавейкой, алюминий с алюминием, латунь с латунью. Смешивание металлов может повлиять на прочность крепления, срок службы крепежных деталей, коррозию материалов и т. д.

Другая ситуация, в которой эти материалы могут использоваться вместе с незначительным влиянием на предотвращение ржавчины, — это когда площадь катода очень мала по сравнению с площадью анода. Например, если основным материалом является большой лист алюминия, то использование очень маленьких винтов из нержавеющей стали не приведет к значительному сокращению срока службы.И наоборот, если вы используете алюминий для крепления большого листа нержавеющей стали, срок службы алюминия резко сократится.

Albany County Fasteners рекомендует использовать неопреновый EPDM или соединительные шайбы между крепежными элементами из нержавеющей стали и алюминиевыми материалами, неопрен образует барьер между металлами, предотвращая коррозию.

Факторы окружающей среды для определения

При выборе правильного материала для вашей установки необходимо учитывать множество факторов.

Коэффициент Почему это важно
Продолжительность контакта с электролитом Чем дольше электролит находится в контакте с алюминием и нержавеющей сталью, тем выше вероятность переноса электронов.
Сопротивление электролита Чем ниже сопротивление электролита, тем легче происходит перенос электрона. Пример: соленая вода имеет очень низкое сопротивление электролиту.
Стоячая вода Вода, которая задерживается и рассеивается очень долго, может привести к длительному воздействию электролитов.
Грязь Грязь (особенно не под прямыми солнечными лучами) может поглощать электролит и удерживать его в течение очень длительного периода времени. Это может привести к повышенному воздействию на узел, если он не содержится в чистоте.
Влажность/туман Оба являются факторами окружающей среды, которые приводят к увеличению содержания воды в воздухе.Если окружающая среда предрасположена к этим факторам, воздействие электролитов считается продолжительным
Щели Щели обеспечивают улавливание влаги (электролита), которая в конечном итоге может удерживать ее на материалах в течение длительного периода времени.
Благородные металлы

Если вы решите, что вам нужно использовать два разных материала вместе, мы рекомендуем использовать анод в качестве основного материала и убедиться, что он значительно больше, чем катоды.Катодами также могут называться благородные металлы или металлы, обладающие высокой стойкостью к окислению (ржавчине). Мы составили список благородных металлов ниже:

  • Золото
  • Иридий
  • Меркурий
  • Осмий
  • Палладий
  • Платина
  • Родий
  • Рутений
  • Серебро
От анода к катоду

Чтобы еще больше смягчить последствия гальванической коррозии, рекомендуется использовать материалы, которые с меньшей вероятностью вызывают перенос электронов при воздействии друг на друга и электролита. Следующий список представляет собой список материалов. *Примечание: чем ближе два металла в этом списке, тем меньше вероятность того, что они будут страдать от негативного воздействия гальванической коррозии.

  • Магний
  • Магниевые сплавы
  • Цинк
  • Бериллий
  • Алюминиевые сплавы
  • Кадмий
  • Мягкая и углеродистая сталь, чугун
  • Хромистая сталь (с содержанием хрома менее или равным 6 %)
  • Активные нержавеющие стали (302, 310, 316, 410, 430)
  • Алюминий Бронза
  • Свинцово-оловянный припой
  • Олово
  • Активный никель
  • Актив Инконель
  • Латунь
  • Бронза
  • Медь
  • Марганцевая бронза
  • Кремниевая бронза
  • Медно-никелевые сплавы
  • Свинец
  • Монель
  • Серебряный припой
  • Пассивный никель
  • Пассивный инконель
  • Пассивная нержавеющая сталь (302, 310, 316, 410, 430)
  • Серебро
  • Титан
  • Цирконий
  • Золото
  • Платина
Как остановить гальваническую коррозию?

Есть несколько шагов, которые вы можете предпринять, если вы ДОЛЖНЫ использовать эти материалы вместе.

  1. Добавьте изолятор между двумя материалами, чтобы они больше не соединялись. Без этой связи перенос электронов невозможен. Колодезные гайки — это обычно используемый крепеж для разделения материалов, подверженных гальванической коррозии.
  2. Используйте материалы с одинаковым потенциалом. Металлы с одинаковой коррозионной стойкостью обычно можно использовать вместе.
  3. Если вы находитесь в ситуации, когда только один из материалов будет контактировать с электролитом, переноса электронов не произойдет.
  4. Если на катоде есть покрытие, оно может предотвратить перенос из-за повышенного сопротивления.
  5. Рассмотрите свою среду перед установкой. Выберите материалы, которые будут работать для вашей среды.
  6. Покройте или покрасьте сборку (полностью), чтобы электролит не контактировал с материалами
  7. Используйте неопреновый EPDM или соединительные шайбы в качестве барьера между металлами.

Если вам интересны типы материалов, которые мы предлагаем, и дополнительная информация о них, ознакомьтесь с нашим Справочным руководством по материалам.

введение, свойства, производство и использование

Предположим, вам нужно разработать идеальный материал — что бы это было подобно? Вы, вероятно, хотели бы, чтобы его было много и относительно недорогой, прочный и легкий, легко комбинируется с другими материалы, устойчивые к нагреву и коррозии, а также хороший проводник электричества. Короче говоря, вы, вероятно, пришли бы с таким материалом, как алюминий (в некоторых случаях пишется алюминий страны — и это также официальная правописание ИЮПАК).

Самый распространенный металл в земной коре, третий по распространенности. обильный химический элемент на нашей планете (существуют только кислород и кремний в большем количестве) и вторым по популярности металлом для изготовления вещи (после железа/стали). Мы все видим и использовать алюминий каждый день, даже не задумываясь об этом. Одноразовый Из него делают банки для напитков, а также фольгу для приготовления пищи. Вы можете найти это призрачный серо-белый металл в некоторых довольно удивительных местах, от реактивных двигателей в самолетах до корпусов высокотехнологичные боевые корабли.Что делает алюминий таким блестяще полезным материал? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Алюминий — материал, прекрасно защищающий от атмосферных воздействий. В Федеральном здании и здании суда США, Уилинг, Западная Вирджиния, заметно в ярких окнах и других внутренних особенностях. Фото Кэрол М. Хайсмит, любезно предоставлено Photographs в архиве Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Что такое алюминий?

Алюминий

мягкий, легкий, огнеупорный и термостойкий, легко работать в новых формах и быть способными проводить электричество.Это отражает свет и тепло очень эффективно и не ржавеет. Он легко реагирует с другими химическими элементами, особенно с кислородом, и легко образует внешний слой из оксида алюминия, если оставить его на воздухе. Мы называем это физические и химические свойства алюминия.

Фото: Экспериментальный алюминиевый Ford Sable автомобиль, произведенный более 25 лет назад в 1995 году, был на 180 кг (400 фунтов) легче, чем сопоставимый автомобиль со стальным кузовом и значительно более энергоэффективный. Сегодня, когда экономия топлива становится все более важной, полноразмерные алюминиевые автомобили стали обычным явлением.Новый грузовик Ford F-150 с полностью алюминиевым кузовом на целых 39 процентов (320 кг или 700 фунтов) легче своего предшественника. по данным Алюминиевой ассоциации. Фото предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Сплавы

Алюминий

действительно проявляет себя, когда вы комбинируете его с другими металлы для изготовления алюминиевых сплавов (сплав – это металл, смешанный с другими элементами для получения нового материала с улучшенными свойствами — может быть прочнее или плавиться при более высокой температуре).Некоторые из металлы, обычно используемые для изготовления алюминиевых сплавов, включают бор, медь, литий, магний, марганец, кремний, олово и цинк. Вы смешиваете алюминий с одним или несколькими из них в зависимости от работы, которую вы пытаетесь выполнить.

Композиты

Алюминий можно по-разному комбинировать с другими материалами. в композитах (гибридных материалах, изготовленных из двух или более материалов, сохраняющих их отдельная идентичность без химического соединения, смешивания или растворения). Так, например, алюминий может выступать в качестве «фонового материала» (матрицы) в так называемом композите с металлической матрицей (MMC), армированном частицами карбида кремния, для получения прочного, жесткого и легкого материала, пригодного для широкого спектра применений. аэрокосмической, электронной и автомобильной промышленности — и (что особенно важно) лучше, чем один только алюминий.

Для чего используется алюминий?

Диаграмма

: потребление алюминия в США. Транспорт (самолеты, корабли, грузовики и автомобили) в настоящее время, безусловно, является самым большим разовым использованием металла и его сплавов. Источник: Геологическая служба США, Сводка полезных ископаемых: алюминий. Январь 2021.

Чистый алюминий очень мягкий. Если вы хотите сделать что-то сильнее но все же легкий, износостойкий и способный выдерживать высокие температуры в самолете или автомобильный двигатель, вы смешиваете алюминий и медь.Для пищевой упаковки ничего подобного не нужно. прочность, но вам нужен материал, который легко формовать и герметизировать. Ты получаешь эти качества путем сплавления алюминия с магнием. Предположим, вы хотите передавать электричество на большие расстояния от источника растений в дома и на фабрики. Вы можете использовать медь, которая вообще лучший проводник (носитель) электричества, но он тяжелый и дорого. Алюминий может быть вариантом, но он не несет электричество так легко. Одним из решений является изготовление силовых кабелей из алюминий, легированный бором, который проводит электричество почти так же хорошо, как медь, но намного легче и менее обвисает в жаркие дни.Как правило, алюминий сплавы содержат 90–99% алюминия.

Как производится алюминий?

Алюминий так легко вступает в реакцию с кислородом, что вы никогда не найдете его в природе. это в чистом виде. Вместо этого соединения алюминия существуют в огромных количествах. количества в земной коре в виде руды (сырого каменистого материала), называемой бокситом. Это общее название гидратированного оксида алюминия, вещества, обычно состоящего примерно из двух третей оксид алюминия (химическая формула Al2O3) с одним третьи молекулы воды (h3O) заперт в своем кристалле структура.В зависимости от того, где на Земле это Установлено, что боксит также содержит ряд различных примесей, таких как оксид железа, оксид кремния и оксид титана. В настоящее время в мире имеется около 55–75 миллиардов тонн запасов бокситов — достаточно, чтобы удовлетворять спрос «в будущем» (по данным Геологической службы США по минеральным ресурсам). Обзоры товаров, январь 2021 г.).

Фото: Готово к переработке: Эти смятые коврики из алюминиевых банок называются печеньем. Они готовы расплавиться вниз и переработать.По данным Алюминиевой ассоциации, почти 70 процентов когда-либо добытого алюминия все еще используется сегодня благодаря эффективным программам переработки. Гораздо дешевле и экологичнее перерабатывать использованный алюминий, чем добывать бокситы из земли и перерабатывать их: переработка экономит около 95 процентов энергии, которая потребовалась бы для производства нового алюминия. Фото предоставлено ВВС США.

Если вы хотите превратить боксит в алюминий, чтобы делать такие полезные вещи, как банки, кулинарная фольга и космические ракеты, Вы должны избавиться от примесей и воды и разделить атомы алюминия от атомов кислорода, на которых они заперты.Так делая алюминий на самом деле является многоступенчатым процессом.

Сначала вы выкапываете боксит из земли, дробите его, сушите (если он содержит слишком много воды), и очистите его, чтобы оставить только алюминий. окись. Затем вы используете электрическую технику, называемую электролиз в разделить его на алюминий и кислород. (Электролиз противоположен что происходит внутри батареи. В батареи, у вас есть два разных металлических соединения, вставленных в химическое соединение и замкнуть цепь между ними, чтобы генерировать электричество.При электролизе вы пропускаете электричество через два металлических соединения, в химическое соединение, которое затем постепенно расщепляется на атомы.) чистый алюминий отливается в блоки, известные как слитки, которые можно обработанные или сформованные или используемые в качестве сырья для изготовления алюминиевых сплавов.

Изготовление годного к употреблению блестящего алюминия из каменистых глыб бокситов, Вы выкопали из земли длинный, грязный, невероятно энергоемкий процесс. Вот почему алюминиевая промышленность так заинтересована на переработку таких вещей, как использованные банки из-под напитков.Гораздо быстрее, дешевле и проще их расплавить и использовать повторно. чем перерабатывать бокситы. Это также намного лучше для окружающая обстановка потому что это экономит огромное количество энергии.

Диаграмма: Почему переработка алюминия имеет смысл. Количество энергии, затрачиваемой на переработку металла для повторного использования (оранжевые столбцы), составляет лишь часть того, что требуется для производства первичного металла (синие столбцы), но разница намного больше для алюминия (в центре), чем для любой стали. (слева) или меди (справа), потому что извлекать и очищать алюминий очень сложно.Источник данных: «Таблица 7.11 Воплощенная энергия выбранных материалов» в Energy and Carbon Emissions, Никола Терри, UIT Cambridge, 2011, на основе данных Inventory of Carbon and Energy (ICE) Исследовательской группы по устойчивой энергетике, Университет Бата.

Краткая история алюминия

Фото: Сборка алюминиевой лодки. Эта скоростная алюминиевая лодка, известная как Littoral Surface Craft-Experimental (LSC-X) или X-Craft, показан здесь во время строительства во Фриленде, штат Вашингтон.Фото Джесси Прайно предоставлено ВМС США.

Кто открыл алюминий, как и когда? Вот такая история. ..

  • 1746: немецкий химик Андреас Маргграф (1709–1782) понимает, что квасцы (природное соединение алюминия, используемое для окрашивания тканей с древних времен) содержит неизвестный металл. Это алюминий, конечно, но он этого не знает.
  • 1809: английский химик сэр Хамфри Дэви (1778–1829) назвал этот металл «алюминий» и (позднее) «алюминий», но не может его выделить.
  • 1825: датский химик и пионер электротехники Ганс Кристиан Эрстед (1777–1851) поворачивается оксид алюминия в хлорид алюминия, а затем использует калий для превращения хлорида в чистый алюминий. К сожалению, он не может повторить обмануть второй раз!
  • 1827: Немецкий химик Фридрих Вёлер (1800–1882) также делает небольшой количество алюминия при нагреве оксид алюминия с металлическим калием.
  • 1855: французский химик Анри Сент-Клер Девиль (1818–1881) использует натрий для выделения алюминий.Поскольку натрий дешевле и его легче получить, чем калий, Девиль в состоянии производить больше алюминия — достаточно, чтобы сделать слиток. Он ставит это экспонируется на публичной выставке в Париже, Франция. новый метод означает, что алюминий становится более доступным, и цена начинает падать.
  • 1886: Работая независимо, американская команда Чарльза Мартина Холла (1863–1914) и его сестры Джулия Брейнерд Холл (1859–1925) и француз Поль-Луи-Туссен Эру (1863–1914) открывают современный метод расщепления оксида алюминия с помощью электролиз для получения чистого алюминия.Их высокоэффективная техника, известный как Процесс Холла-Эру до сих пор используется для производства большинства алюминия в мире сегодня.
  • 1888: австрийский химик Карл Байер (1847–1904) находит менее дорогой способ превращения бокситов в оксид алюминия — сырье, необходимое для производства Hall-Héroult обработать. Вместе процессы Байера и Холла-Эру радикально снизить цену на алюминий, что позволит использовать этот металл в гораздо больших объемах. количества.
  • 1893: Studebaker выпускает алюминиевый сельскохозяйственный фургон для Всемирной Колумбийской выставки в Чикаго.
  • 1899: На Международном автосалоне в Берлине представлен спортивный автомобиль Dürkopp с алюминиевым кузовом. Несколько лет спустя, Компания Pierce Arrow Motor Car выпускает автомобили с литыми алюминиевыми кузовами.
  • 1901: Пионер автомобилестроения Карл Бенц производит первый алюминиевый автомобильный двигатель.
  • Начало 1900-х: Первые программы по переработке алюминия.
  • 1913: Первое производство алюминиевой фольги.
  • 1920-е годы: начинают появляться современные алюминиевые сплавы.
  • 1925: Американское химическое общество официально меняет название с «алюминий» на «алюминий» в Соединенных Штатах.
  • 1946: Алюминий используется для кузова легкого серийного автомобиля. Панар Дайна Х.
  • 1957: Представлены первые алюминиевые линии электропередач.
  • 1959: Coors производит первую полностью алюминиевую банку для напитков.
  • 1975: Даниэль Кудзик изобретает фиксирующий язычок для банок с напитками.