Алюміній або алюміній - гэта чысты металічны элемент з атамным нумарам 13. Ён вядомы сваёй трываласцю і лёгкімі ўласцівасцямі, што робіць яго вельмі запатрабаваным матэрыялам у наш час.
У гэтым пасце мы разгледзім:
- Якія ключавыя прымянення алюмінія?
- Атрыманне фізічнага з алюмініем
- Алюміній: хімія за металам
- Паходжанне алюмінію: як ён адбываецца ў прыродзе
- Ад здабычы карысных выкапняў да вытворчасці: шлях вытворчасці алюмінія
- Алюміній: універсальны метал для шырокага спектру прымянення
- Праца з алюмініем: прыёмы і парады
- Уплыў вытворчасці алюмінія на навакольнае асяроддзе
- заключэнне
Якія ключавыя прымянення алюмінія?
Алюміній мае шырокі спектр прымянення, у тым ліку:
- Будаўніцтва: Алюміній шырока выкарыстоўваецца ў будаўнічай індустрыі дзякуючы сваёй трываласці і даўгавечнасці.
- Электраэнергія: Алюміній выкарыстоўваецца ў сілавых кабелях і правадах дзякуючы сваёй высокай праводнасці.
- Посуд і кухонныя кантэйнеры: Алюміній звычайна выкарыстоўваецца ў вытворчасці кухоннага начыння, кантэйнераў і слоікаў з-за яго ўстойлівасці да карозіі.
- Вытворчасць акумулятараў і запальнічак: Алюміній з'яўляецца ключавым кампанентам у вытворчасці акумулятараў і запальніц дзякуючы сваёй лёгкасці.
Колькі вырабляецца алюміній?
Алюміній - гэта высокапрадукцыйны матэрыял, мільёны тон якога штогод вырабляюцца кампаніямі па ўсім свеце.
У якіх формах бывае алюміній?
Алюміній выпускаецца ў розных формах, уключаючы лісты, пласціны, пруткі і трубы. Яго таксама можна знайсці ў спецыяльных формах, такіх як экструзія і коўка.
Якую ролю адыгрывае алюміній у навакольным асяроддзі?
Алюміній менш уздзейнічае на навакольнае асяроддзе ў параўнанні з іншымі металамі, паколькі яго можна перапрацоўваць і выкарыстоўваць паўторна. Гэта робіць яго звычайным матэрыялам у новых асартыментах прадуктаў, накіраваных на скарачэнне адходаў і садзейнічанне ўстойліваму развіццю.
Атрыманне фізічнага з алюмініем
- Алюміній - гэта блакітнавата-серабрысты метал, вельмі стабільны дзякуючы сваёй атамнай структуры.
- Ён мае атамны нумар 13 і з'яўляецца адным з асноўных элементаў, якія прысутнічаюць на Зямлі.
- Атамная канфігурацыя алюмінія - 2, 8, 3, гэта значыць, што ён мае два электроны на першым энергетычным узроўні, восем - на другім і тры - на самым знешнім энергетычным узроўні.
- Самыя знешнія электроны алюмінія размяркоўваюцца паміж атамамі, што спрыяе яго металічнай сувязі і робіць яго высокай праводнасцю.
- Алюміній мае кубічную крышталічную структуру і радыус прыблізна 143 пм.
- Ён мае тэмпературу плаўлення 660.32°C і тэмпературу кіпення 2519°C, што робіць яго здольным вытрымліваць высокія тэмпературы.
- Шчыльнасць алюмінія нізкая і складае ад 2.63 да 2.80 г/см³, у залежнасці ад канкрэтнага сплаву.
- Алюміній амаль такі ж пластычны, як золата, і з'яўляецца другім па пластычнасці металам пасля срэбра.
- Ён таксама вельмі пластычны, што азначае, што яго можна расцягнуць на тонкія драты, не зламаўшы іх.
- У параўнанні з іншымі металамі, алюміній мае адносна нізкую вагу з дыяпазонам вагі прыблізна ад 26.98 да 28.08 г/моль у залежнасці ад ізатопа.
Фізічныя характарыстыкі
- Алюміній - звычайны элемент, які сустракаецца ў зямной кары, дзе ён звычайна прысутнічае ў выглядзе баксітаў.
- Ён вырабляецца шляхам злучэння баксітаў з гідраксідам натрыю і наступнага электролізу атрыманай сумесі.
- Чысты алюміній - гэта злёгку блакітнавата-белы метал, які моцна паліраваны і мае лёгкі бляск.
- Алюміній вельмі ўстойлівы да карозіі, што робіць яго прыдатным для розных прымянення, дзе ён будзе падвяргацца ўздзеянню элементаў.
- Ён мае высокую цеплаправоднасць, што азначае, што ён можа хутка і эфектыўна перадаваць цяпло.
- Алюміній таксама не таксічны, немагнітны і не іскрыць, што робіць яго вельмі універсальным матэрыялам.
- У залежнасці ад сплаву алюміній можа вар'іравацца ад мяккага і падатлівага да цвёрдага і трывалага.
- Алюміній вельмі прыдатны для ліцця, механічнай апрацоўкі і фармоўкі, што робіць яго папулярным выбарам для шырокага спектру прымянення.
- З гадамі алюміній становіцца ўсё больш важным матэрыялам дзякуючы сваім фізічным уласцівасцям і лёгкасці, з якой яго можна вырабляць і ачышчаць.
- Згодна з перыядычнай сістэмай, алюміній з'яўляецца элементам сярэдняга памеру, і ён вельмі стабільны дзякуючы сваёй электроннай канфігурацыі і ўласцівасцям сувязі.
- Энергія іянізацыі алюмінія адносна высокая, што азначае, што для выдалення электрона з атама або іона алюмінія патрабуецца значная колькасць энергіі.
- Алюміній здольны ўтвараць шырокі спектр ізатопаў, ад 21Al да 43Al, з энергіяй ад 0.05 МэВ да 9.6 МэВ.
- Фізічныя ўласцівасці алюмінія робяць яго вельмі універсальным матэрыялам, прыдатным для шырокага спектру прымянення, ад будаўніцтва і транспарціроўкі да электронікі і ўпакоўкі.
Алюміній: хімія за металам
- Алюміній быў адкрыты ў 1825 годзе дацкім хімікам Гансам Крысціянам Эрстэдам.
- Гэта постпераходны метал з сімвалам Al і атамным нумарам 13.
- Алюміній з'яўляецца цвёрдым рэчывам пры пакаёвай тэмпературы і мае валентнасць тры.
- Ён мае невялікі атамны радыус і вельмі электраадмоўны, што робіць яго моцна спалучацца з іншымі элементамі з адукацыяй злучэнняў.
- Уласцівасці алюмінія ўключаюць тое, што ён добры праваднік электрычнасці і цяпла, мае нізкую шчыльнасць і ўстойлівасць да карозіі.
- Ён вельмі важны для сучаснага жыцця і мае шырокі спектр прымянення ў будаўніцтве, транспарціроўцы і ўпакоўцы.
Вытворчасць і рафінаванне алюмінію
- Алюміній вырабляецца з дапамогай працэсу Хола-Эру, які ўключае электроліз аксіду алюмінію (Al2O3) у расплаўленым крыяліце (Na3AlF6).
- Гэты працэс энергаёмісты і дарагі, але алюміній шырока даступны і зручны ў выкарыстанні.
- Магчымасць вырабляць алюміній у вялікіх колькасцях і па адносна нізкай цане зрабіла яго звычайным металам у сучасным грамадстве.
- Працэс рафінавання ўключае даданне іншых металаў, такіх як магній, для атрымання сплаваў з пэўнымі ўласцівасцямі.
Алюміній у прыродзе і яго водны хімічны склад
- Алюміній - самы распаўсюджаны метал у зямной кары, але ў чыстым выглядзе ён не сустракаецца.
- Ён звычайна сустракаецца ў такіх мінералах, як баксіты і гліны.
- Гідраксід алюмінію (Al(OH)3) - звычайнае злучэнне, якое ўтвараецца, калі алюміній рэагуе з воднымі растворамі, такімі як гідраксід калію (KOH).
- У прысутнасці вады алюміній утварае на сваёй паверхні тонкі пласт аксіду, які абараняе яго ад далейшай карозіі.
Выкарыстанне і прымяненне алюмінія
- Дзякуючы сваім уласцівасцям алюміній мае шырокі спектр прымянення, у тым ліку лёгкі, моцны і просты ў працы.
- Ён звычайна выкарыстоўваецца ў будаўніцтве, транспарце, упакоўцы і электроніцы.
- Алюміній падыходзіць для вырабу тонкіх кавалкаў, такіх як фальга, і вялікіх кавалкаў, такіх як каркасы будынкаў.
- Здольнасць змешваць алюміній з іншымі металамі дазваляе вырабляць сплавы з пэўнымі ўласцівасцямі, такімі як трываласць і ўстойлівасць да карозіі.
- Алюмініевыя стрыжні звычайна выкарыстоўваюцца ў электраправодцы з-за іх добрай праводнасці.
Паходжанне алюмінію: як ён адбываецца ў прыродзе
- Алюміній з'яўляецца трэцім па распаўсюджанасці элементам у зямной кары, складаючы каля 8% ад яе вагі.
- Гэта элемент з адносна нізкім атамным нумарам з сімвалам Al і атамным нумарам 13.
- Алюміній сустракаецца не ў чыстым выглядзе ў прыродзе, а ў спалучэнні з іншымі элементамі і злучэннямі.
- Ён сустракаецца ў самых розных мінералах, у тым ліку ў сілікатах і аксідах, а таксама ў выглядзе баксітаў, сумесі гідратаваных аксідаў алюмінія.
- Баксіты з'яўляюцца асноўнай крыніцай алюмінію і сустракаюцца ў вялікіх колькасцях у некаторых краінах, уключаючы Аўстралію, Гвінею і Бразілію.
- Алюміній таксама сустракаецца ў магматычных пародах у выглядзе алюмасілікатаў у палявых шпатах, палявых шпатах і лушчаках, а таксама ў глебе, атрыманай з іх, у выглядзе гліны.
- Пры далейшым выветрыванні ён выглядае як баксіт і багаты жалезам латэрыт.
Навука, якая ляжыць у аснове фарміравання алюмінію
- Алюміній ствараецца ў ядры зорак у выніку тэрмаядзерных рэакцый і выкідваецца ў космас, калі гэтыя зоркі выбухаюць у выглядзе звышновых.
- Ён таксама можа быць атрыманы ў невялікіх колькасцях пры спальванні некаторых матэрыялаў, такіх як магній, у прысутнасці кіслароду.
- Алюміній з'яўляецца стабільным элементам, і яго не так лёгка разбурыць або разбурыць хімічнымі рэакцыямі.
- Ён надзвычай моцны і лёгкі, што робіць яго каштоўным матэрыялам для шырокага спектру прымянення.
Розныя формы алюмінія ў прыродзе
- Алюміній можа існаваць у розных формах у залежнасці ад умоў, у якіх ён знаходзіцца.
- У сваёй металічнай форме алюміній з'яўляецца трывалым, пластычным і падатлівым матэрыялам, які звычайна выкарыстоўваецца ў вытворчасці шырокага спектру прадуктаў.
- Ён таксама можа існаваць у выглядзе злучэнняў, такіх як аксід алюмінію (Al2O3), які шырока вядомы як карунд або рубін.
- Самародны алюміній, у якім гэты элемент знаходзіцца ў чыстым выглядзе, надзвычай рэдкі і сустракаецца толькі ў некалькіх месцах па ўсім свеце, уключаючы Паўднёвую Амерыку і Грэнландыю.
- Алюміній таксама можа быць звязаны з іншымі элементамі, такімі як вадарод і кісларод, утвараючы такія злучэнні, як гідраксід алюмінію (Al(OH)3) і аксід алюмінія (Al2O3).
Ад здабычы карысных выкапняў да вытворчасці: шлях вытворчасці алюмінія
- Баксіт з'яўляецца асноўным матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці алюмінія
- Ён сустракаецца ў вялікай колькасці ў трапічных і субтрапічных раёнах, асабліва ў Паўднёвай Амерыцы, Афрыцы і Аўстраліі
- Баксіт - гэта асадкавая парода, якая складаецца з сумесі мінералаў, у тым ліку гідраксіду алюмінія, аксіду жалеза і дыяксіду крэмнія
- Для здабычы баксітаў спецыялісты выкарыстоўваюць метад падрыву, які прадугледжвае выкарыстанне выбуховых рэчываў для выдалення верхняга пласта глебы і зямлі для доступу да багатых радовішчаў, размешчаных пад
- Затым здабытыя баксіты захоўваюцца і транспартуюцца на завод па перапрацоўцы
Рафінаванне баксітаў для атрымання гліназёму
- Працэс рафінавання пачынаецца з ачысткі баксітаў для выдалення любых прымешак, такіх як гліна і сляды жалеза і іншых цяжкіх металаў
- Затым вычышчаны баксіт здрабняюць на дробныя кавалачкі і сушаць з адукацыяй сухога парашка
- Гэты парашок змяшчаецца ў вялікі рэзервуар, дзе ён змешваецца з пэўным тыпам каўстычнай соды і награваецца пад ціскам
- У выніку хімічнай рэакцыі ўтвараецца рэчыва пад назвай аксід алюмінію, які ўяўляе сабой белы парашкападобны матэрыял
- Затым гліназём захоўваецца і транспартуецца на плавільны завод для далейшай апрацоўкі
Выплаўленне гліназёму для атрымання алюмінію
- Працэс плаўлення ўключае ператварэнне гліназёму ў металічны алюміній
- Цяперашні метад, які выкарыстоўваецца ў большасці краін, уключае працэс Хола-Эру, які складаецца з двух асноўных этапаў: аднаўлення аксіду алюмінія да аксіду алюмінія і электролізу аксіду алюмінія для атрымання металічнага алюмінію
- Аднаўленне гліназёму да аксіду алюмінія ўключае награванне гліназёму аднаўляльнікам, такім як вуглярод, для выдалення кіслароду і атрымання аксіду алюмінія
- Затым аксід алюмінія раствараюць у расплаўленым электраліце і падвяргаюць электрычнаму току для атрымання металічнага алюмінію
- Працэс плаўлення патрабуе значнай колькасці энергіі і звычайна знаходзіцца побач з крыніцамі таннай электраэнергіі, такімі як гідраэлектрастанцыі
- Вынікам плаўкі з'яўляецца высакаякасная алюмініевая прадукцыя, якая выкарыстоўваецца ў самых розных галінах прамысловасці, уключаючы будаўніцтва, транспарт і ўпакоўку.
Алюміній: універсальны метал для шырокага спектру прымянення
Алюміній з'яўляецца шырока выкарыстоўваным металам, які мае шэраг прымянення ў розных галінах прамысловасці. Гэта лёгкі, трывалы і трывалы матэрыял, з якім лёгка працаваць, што робіць яго папулярным выбарам для многіх прыкладанняў. У гэтым раздзеле мы вывучым розныя сферы прымянення алюмінію і асаблівасці, якія робяць яго такім універсальным матэрыялам.
Прымяненне ў будаўніцтве
Алюміній з'яўляецца папулярным выбарам для будаўніцтва з-за сваёй лёгкасці і ўстойлівасці да карозіі. Некаторыя з асноўных прымянення алюмінія ў будаўніцтве ўключаюць:
- Дах, абліцоўванне і фасады
- Вокны, дзверы і вітрыны
- Архітэктурныя вырабы і балюстрады
- Вадасцёкавыя і дрэнажныя сістэмы
- Праступень і прамысловыя падлогі
Алюміній таксама шырока выкарыстоўваецца ў будаўніцтве спартыўных збудаванняў, такіх як стадыёны і арэны, дзякуючы сваёй лёгкасці і трываласці.
Прымяненне ў вытворчасці і прамысловасці
Алюміній шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці і прамысловасці дзякуючы сваім механічным і хімічным уласцівасцям. Некаторыя з асноўных прымянення алюмінія ў вытворчасці і прамысловасці ўключаюць:
- Лініі электраперадачы і кампаненты
- Вытворчасць слоікаў для напояў і ежы
- Посуд і кухоннае абсталяванне
- Кампаненты для транспартнай галіны, у тым ліку чыгуначнага і аўтамабільнага
- Сплавы для розных прамысловых ужыванняў, у тым ліку каталізатары і каразійна-ўстойлівыя матэрыялы
Алюміній таксама звычайна выкарыстоўваецца ў якасці фальгі для ўпакоўкі і ізаляцыі дзякуючы сваёй здольнасці пераўтвараць цяпло і ўстойлівасці да вады і высыхання.
Алюмініевыя сплавы і іх прымяненне
Алюмініевыя сплавы вырабляюцца з дапамогай такіх сплаваў, як медзь, цынк і крэмній, для паляпшэння механічных і хімічных уласцівасцей металу. Некаторыя з найбольш распаўсюджаных алюмініевых сплаваў і іх прымянення ўключаюць:
- Дэфармаваныя сплавы - выкарыстоўваюцца ў вытворчасці розных дэталяў дзякуючы іх высокай трываласці і добрай формуемости
- Ліцейныя сплавы - выкарыстоўваюцца ў вытворчасці складаных кампанентаў з-за іх здольнасці адлівацца ў складаныя формы
- Kynal - сямейства сплаваў, распрацаваных British Imperial Chemical Industries, якія шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці ліній электраперадачы і кампанентаў
Сусветны рынак алюмінія
Алюміній з'яўляецца адным з найбольш шырока выкарыстоўваюцца металаў у свеце, з шырокім спектрам прымянення ў розных галінах прамысловасці. Сусветны рынак алюмінія з'яўляецца значным, прычым большасць вытворчасці алюмінія паступае з Кітая, за ім ідуць Расія і Канада. Чакаецца, што попыт на алюміній працягне расці, асабліва ў аўтамабільнай і будаўнічай прамысловасці, па меры павелічэння патрэбы ў лёгкіх і трывалых матэрыялах.
Праца з алюмініем: прыёмы і парады
Калі справа даходзіць да працы з алюмініем, ёсць некалькі метадаў і саветаў, якія могуць зрабіць працэс прасцейшым і больш эфектыўным:
- Рэзка: Алюміній можна рэзаць з дапамогай розных інструментаў, уключаючы пілы, нажніцы і нават просты разак для каробак. Аднак важна выкарыстоўваць правільны інструмент для працы і сачыць за тым, каб не пашкодзіць матэрыял у працэсе.
- Згінанне: Алюміній з'яўляецца адносна мяккім металам, які дазваляе лёгка згінаць і надаваць яму розныя формы. Аднак важна выкарыстоўваць правільную тэхніку, каб не нанесці шкоду або пакінуць непрывабныя сляды.
- Злучэнне: Алюміній можа быць злучаны рознымі метадамі, уключаючы зварку, пайку і пайку. Кожны метад мае свае перавагі і недахопы ў залежнасці ад канкрэтнага прымянення.
- Аздабленне: Алюміній можна апрацаваць рознымі спосабамі, уключаючы паліроўку, анадаванне і афарбоўку. Кожны метад мае свае унікальныя перавагі і можа быць выкарыстаны для стварэння мноства розных відаў і аздабленняў.
прыкладанняў
Алюміній шырока выкарыстоўваецца ў розных сферах прымянення, у тым ліку:
- Будаўніцтва: Алюміній з'яўляецца папулярным выбарам для будаўнічых матэрыялаў дзякуючы сваёй трываласці, даўгавечнасці і лёгкасці.
- Кулінарыя: Алюміній часта выкарыстоўваецца ў посудзе з-за яго здольнасці хутка і раўнамерна праводзіць цяпло.
- Злучэнні ланцугоў і блокі: Алюміній звычайна выкарыстоўваецца ў вытворчасці злучэнняў ланцугоў і блокаў дзякуючы сваёй здольнасці праводзіць электрычнасць.
- Упакоўка: Алюміній выкарыстоўваецца для вытворчасці розных упаковачных матэрыялаў, у тым ліку слоікаў, фальгі і нават скрынак для яек.
Уплыў на навакольнае асяроддзе
Хоць алюміній з'яўляецца вельмі універсальным і карысным матэрыялам, важна ўлічваць яго ўплыў на навакольнае асяроддзе. Вытворчасць алюмінію патрабуе вялікай колькасці электраэнергіі і можа нанесці значную шкоду навакольнаму асяроддзю, калі не падыходзіць да яе адказна. Тым не менш, існуе мноства метадаў і працэсаў, якія можна выкарыстоўваць для памяншэння ўздзеяння вытворчасці і выкарыстання алюмінію на навакольнае асяроддзе.
Уплыў вытворчасці алюмінія на навакольнае асяроддзе
Алюміній з'яўляецца таксічным хімічным рэчывам, якое можа мець шкоднае ўздзеянне на водныя экасістэмы. Пры трапленні ў вадаёмы ён можа выклікаць страту іёнаў плазмы і гемалімфы ў рыб і бесхрыбтовых, што прыводзіць да недастатковасці асмарэгуляцыі. Гэта можа прывесці да страты відаў раслін і жывёл, што прывядзе да скарачэння біяразнастайнасці. Акрамя таго, выкіды серы падчас вытворчасці алюмінію могуць прывесці да кіслотных дажджоў, якія яшчэ больш наносяць шкоду водным экасістэмам.
Наземныя экасістэмы
Вытворчасць алюмінія таксама аказвае істотны ўплыў на наземныя экасістэмы. Высечка лясоў часта неабходная, каб вызваліць месца для заводаў па вытворчасці алюмінію, што прыводзіць да страты асяроддзя пражывання многіх відаў раслін і жывёл. Выкід забруджвальных рэчываў у паветра таксама можа нанесці шкоду здароўю навакольных населеных пунктаў і дзікай прыроды. Яшчэ адна праблема - забруджванне глебы, бо хімікаты, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе вытворчасці, могуць прасочвацца ў зямлю і наносіць шкоду жыццю раслін.
заключэнне
Такім чынам, у вас ёсць усе магчымасці выкарыстання алюмінію і чаму ён такі карысны матэрыял. Гэта лёгкі метал з вялікай трываласцю, што робіць яго ідэальным для будаўніцтва, транспарціроўкі і ўпакоўкі. Акрамя таго, ён не таксічны і немагнітны, таму яго бяспечна выкарыстоўваць. Так што не бойцеся выкарыстоўваць яго! Вы заўсёды можаце перапрацаваць яго, калі скончыце з ім.
Я Йост Нусельдэр, заснавальнік Tools Doctor, маркетынг кантэнту і тата. Я люблю выпрабоўваць новае абсталяванне, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2016 года, каб дапамагчы лаяльным чытачам інструментамі і парадамі па вырабе.
