Алюминий как химический элемент
- Алюминий: свойства, применение и способы получения
- Свойства алюминия
- Уникальные свойства алюминия
- Коррозионная устойчивость алюминия
- Способы получения алюминия
- Применение алюминия
Алюминий: свойства, применение и способы получения
Свойства алюминия
Алюминий является химическим элементом III группы периодической системы Менделеева. В природе встречается лишь один стабильный изотоп этого элемента. По распространенности алюминий занимает четвертое место среди всех химических элементов и первое место среди металлов. Алюминий представляет собой легкий металл серебристо-белого цвета с кубической гранецентрированной кристаллической решеткой. В свободном виде алюминий не встречается. Важнейшим его минералом является боксит, который представляет собой смесь гидроксидов алюминия.
Уникальные свойства алюминия
Алюминий обладает ценным комплексом свойств. Он имеет небольшую плотность, высокую электро- и теплопроводность. Этот металл легко поддается штамповке и ковке, а также хорошо сваривается различными методами. Отражательная способность алюминия близка к серебру, а он сам хорошо полируется и анодируется.
Коррозионная устойчивость алюминия
В отличие от большинства других металлов, прочностные свойства алюминия возрастают при охлаждении ниже 120 К, а пластические свойства остаются неизменными. На воздухе алюминий образует прочную тонкую пленку, которая защищает его от дальнейшего окисления. Эта пленка обуславливает его высокую коррозионную устойчивость. Алюминий не реагирует с концентрированной или сильно разбавленной азотной кислотой, пресной и морской водой, а также с пищевыми продуктами. Однако технический алюминий подвержен воздействию разбавленной соляной кислоты и щелочи.
Способы получения алюминия
В промышленности алюминий получается при помощи электролиза глинозема в расплавленном криолите при температуре 950°С. Для этого используется электролитная ванна, где катодом служит подиум ванны, а анодом — угольные блоки или набивные самообжигающиеся электроды, погруженные в электролит. На подине накапливается алюминий, а на аноде образуется кислород и углекислый газ.
Применение алюминия
Алюминий широко используется практически во всех областях техники. Он часто применяется в виде сплавов с другими металлами. Алюминий успешно заменяет медь в электротехнике, особенно при производстве массивных проводников. Электролитическая проводимость алюминия составляет 65,5% проводимости меди, однако его масса в три раза меньше массы меди, что делает его провода более легкими и экономичными. Сверхчистый алюминий используется для производства электрических выпрямителей и конденсаторов, эффективность которых основана на способности оксидной пленки алюминия пропускать электрический ток только в одном направлении.
Таким образом, алюминий является уникальным металлом со множеством полезных свойств и широким спектром применения в различных отраслях промышленности. Его легкость, прочность и коррозионная устойчивость делают его незаменимым материалом для многих технических задач.
