알루미늄의 특징적인 화학적 성질. 알루미늄의 화학 반응. 알루미늄 및 산

금속은 가공하기 가장 편리한 재료 중 하나입니다. 그들에게도 그들만의 지도자가 있습니다. 예를 들어, 알루미늄의 기본 특성은 오랫동안 사람들에게 알려져 왔습니다. 일상적인 사용에 매우 적합하여 이 금속이 매우 인기를 얻었습니다. 이 기사에서는 단순한 물질과 원자가 무엇인지 고려할 것입니다.

알루미늄 발견의 역사

인간은 오랫동안 문제의 금속 화합물을 알고 있었습니다. 이는 혼합물의 구성 요소를 부풀리고 결합시키는 수단으로 사용되었으며, 이는 가죽 제품 제조에도 필요했습니다. 순수한 형태의 산화알루미늄의 존재는 18세기 후반에 알려졌습니다. 그러나 그것은 접수되지 않았습니다.

과학자 H. K. Ørsted는 염화물에서 금속을 분리한 최초의 사람이었습니다. 칼륨 아말감으로 소금을 처리하고 순수한 형태의 알루미늄인 혼합물에서 회색 분말을 분리한 사람이 바로 그 사람이었습니다.

그러면 알루미늄의 화학적 성질이 높은 활성과 강한 환원력으로 나타난다는 것이 분명해졌습니다. 따라서 오랫동안 그와 함께 일한 사람은 아무도 없었습니다.

그러나 1854년 프랑스인 드빌(Deville)은 용융물을 전기분해하여 금속 주괴를 얻을 수 있었습니다. 이 방법은 오늘날에도 여전히 유효합니다. 특히 귀중한 재료의 대량 생산은 기업에서 대량의 전력을 생산하는 문제가 해결된 20세기에 시작되었습니다.

오늘날 이 금속은 건설 및 가정 산업에서 가장 인기 있고 사용되는 금속 중 하나입니다.

알루미늄 원자의 일반적인 특성

문제의 원소를 주기율표에서의 위치로 특성화하면 몇 가지 점을 구별할 수 있습니다.

  1. 일련번호 - 13.
  2. 세 번째 소기간, 세 번째 그룹, 주 하위 그룹에 위치합니다.
  3. 원자 질량 - 26.98.
  4. 원자가 전자의 수는 3입니다.
  5. 외층의 구성은 3s 2 3p 1의 공식으로 표현됩니다.
  6. 원소명은 알루미늄이다.
  7. 강하게 표현했습니다.
  8. 자연계에는 동위원소가 없으며 질량수 27의 한 가지 형태로만 존재한다.
  9. 화학 기호는 AL이며 공식에서는 "알루미늄"으로 읽습니다.
  10. 산화 상태는 +3과 같은 1입니다.

알루미늄의 화학적 성질은 원자의 전자 구조로 완전히 확인됩니다. 원자 반경이 크고 전자 친화력이 낮기 때문에 모든 활성 금속과 마찬가지로 강력한 환원제로 작용할 수 있습니다.

단순 물질로서의 알루미늄: 물리적 특성

알루미늄을 단순한 물질로 말하면 은백색으로 반짝이는 금속입니다. 공기 중에서는 빠르게 산화되어 치밀한 산화막으로 덮입니다. 농축된 산에 노출될 때도 같은 일이 일어납니다.

이러한 기능이 있으면 이 금속으로 만든 제품이 부식에 강해 자연히 사람들에게 매우 편리합니다. 이것이 바로 알루미늄이 건축에 널리 사용되는 이유입니다. 이 금속은 매우 가볍지만 내구성이 뛰어나고 부드럽기 때문에 흥미롭습니다. 이러한 특성의 조합이 모든 물질에 적용되는 것은 아닙니다.

알루미늄의 특징에는 몇 가지 기본 물리적 특성이 있습니다.

  1. 높은 수준의 가단성과 연성을 갖습니다. 가볍고 강하며 매우 얇은 호일이 이 금속으로 만들어지며, 와이어로 감겨지기도 합니다.
  2. 융점 - 660℃
  3. 끓는점 - 2450 0C
  4. 밀도 - 2.7g/cm3.
  5. 결정 격자는 체적 면 중심의 금속입니다.
  6. 연결 유형 - 금속.

알루미늄의 물리적, 화학적 특성에 따라 적용 및 사용 영역이 결정됩니다. 일상적인 측면에 대해 이야기하면 위에서 이미 논의한 특성이 큰 역할을 합니다. 알루미늄은 가볍고 내구성이 뛰어나며 부식 방지 금속으로 항공기 및 조선소에 사용됩니다. 따라서 이러한 속성을 아는 것이 매우 중요합니다.

알루미늄의 화학적 성질

화학적 관점에서 볼 때 문제의 금속은 순물질이면서 높은 화학적 활성을 나타낼 수 있는 강력한 환원제이다. 가장 중요한 것은 산화막을 제거하는 것입니다. 이 경우 활동이 급격히 증가합니다.

단순한 물질인 알루미늄의 화학적 성질은 다음과 반응하는 능력에 따라 결정됩니다.

  • 산;
  • 알칼리;
  • 할로겐;
  • 회색.

정상적인 조건에서는 물과 상호 작용하지 않습니다. 이 경우 할로겐 중 가열하지 않고 요오드와만 반응합니다. 다른 반응에는 온도가 필요합니다.

알루미늄의 화학적 특성을 설명하기 위해 예를들 수 있습니다. 다음과의 상호작용 반응 방정식:

  • - AL + HCL = AlCL3 + H2;
  • 알칼리- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
  • 할로겐- AL + Hal = ALHal 3 ;
  • 회색- 2AL + 3S = AL 2S 3.

일반적으로 문제의 물질의 가장 중요한 특성은 화합물에서 다른 원소를 복원하는 높은 능력입니다.

재생능력

알루미늄의 환원 특성은 다른 금속 산화물과의 상호 작용 반응에서 명확하게 나타납니다. 물질의 구성에서 쉽게 추출하여 단순한 형태로 존재하게 해줍니다. 예: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

야금에는 유사한 반응을 기반으로 물질을 생산하는 전체적인 방법이 있습니다. 이를 알루미늄열요법이라고 합니다. 따라서 화학 산업에서 이 원소는 특히 다른 금속 생산에 사용됩니다.

자연에서의 분포

다른 금속 원소 중 보급률 측면에서 알루미늄이 1위를 차지합니다. 지각의 8.8%에 함유되어 있습니다. 비금속과 비교하면 산소와 실리콘 다음으로 그 자리가 세 번째가 될 것입니다.

화학적 활성이 높기 때문에 순수한 형태로 발견되지 않고 다양한 화합물의 일부로만 발견됩니다. 예를 들어, 알루미늄을 함유한 알려진 광석, 광물, 암석이 많이 있습니다. 그러나 보크사이트에서만 추출되며 자연계의 함량은 그다지 높지 않습니다.

문제의 금속을 함유한 가장 일반적인 물질은 다음과 같습니다.

  • 장석;
  • 보크사이트;
  • 화강암;
  • 규토;
  • 알루미노규산염;
  • 현무암 및 기타.

소량의 알루미늄은 반드시 살아있는 유기체의 세포에서 발견됩니다. 일부 종의 곤봉이끼와 해양 생물은 평생 동안 몸 안에 이 성분을 축적할 수 있습니다.

영수증

알루미늄의 물리적, 화학적 특성으로 인해 해당 산화물의 용융물을 전기분해하는 한 가지 방법으로만 알루미늄을 얻을 수 있습니다. 그러나 이 과정은 기술적으로 복잡합니다. AL 2 O 3 의 녹는점은 2000 ℃를 초과합니다. 이 때문에 직접 전기분해할 수 없습니다. 따라서 다음과 같이 진행하십시오.


제품 수율은 99.7%이다. 그러나 기술적인 목적으로 사용되는 더 순수한 금속을 얻는 것도 가능합니다.

애플리케이션

알루미늄의 기계적 성질은 순수한 형태로 사용할 수 있을 정도로 좋지 않습니다. 따라서 이 물질을 기반으로 한 합금이 가장 자주 사용됩니다. 이것들 중 가장 기본적인 것들이 많이 있습니다.

  1. 듀랄루민.
  2. 알루미늄-망간.
  3. 알루미늄-마그네슘.
  4. 알루미늄-구리.
  5. 실루민.
  6. Avial.

주요 차이점은 당연히 타사 첨가제입니다. 그들 모두는 알루미늄을 기반으로합니다. 다른 금속은 재료의 내구성, 내식성, 내마모성을 높이고 가공을 쉽게 만듭니다.

순수한 형태와 그 화합물(합금) 형태 모두에서 알루미늄을 적용하는 몇 가지 주요 영역이 있습니다.


철 및 그 합금과 함께 알루미늄은 가장 중요한 금속입니다. 인간의 손에서 가장 광범위한 산업적 응용을 발견한 것은 주기율표의 이 두 대표자였습니다.

수산화알루미늄의 성질

수산화물은 알루미늄이 형성하는 가장 일반적인 화합물입니다. 그 화학적 성질은 금속 자체의 화학적 성질과 동일합니다. 이는 양쪽성입니다. 이는 산과 알칼리 모두와 반응하는 이중 성질을 나타낼 수 있음을 의미합니다.

수산화알루미늄 자체는 흰색 젤라틴 침전물입니다. 알루미늄염을 알칼리와 반응시키거나 산과 반응하여 쉽게 얻을 수 있으며, 이 수산화물은 일반적인 상응하는 염과 물을 생성합니다. 알칼리와 반응이 일어나면 알루미늄의 하이드록소 복합체가 형성되며 배위수는 4입니다. 예: Na - 나트륨 테트라하이드로소알루미네이트.

알루미늄은 은백색 금속으로 전기 전도성과 열 전도성이 높습니다. (알루미늄의 열전도율은 구리의 1.8배, 스테인리스의 9배입니다.) 밀도가 철, 구리, 아연에 비해 약 3배 정도 낮습니다. 그럼에도 불구하고 그것은 매우 내구성이 뛰어난 금속입니다.

알루미늄 원자의 외부 껍질에 있는 세 개의 전자는 알루미늄 금속의 결정 격자 전체에 걸쳐 비편재화되어 있습니다. 이 격자는 주석과 금의 격자와 유사한 면심 입방체 구조를 가지고 있습니다(3.2절 참조). 따라서 알루미늄은 전성이 좋습니다.

화학적 특성

알루미늄은 이온성 및 공유결합성 화합물을 형성합니다. 이는 높은 이온화 에너지가 특징입니다(표 15.1). 이온의 전하 밀도(반경에 대한 전하의 비율)는 같은 기간의 다른 금속 양이온에 비해 매우 높습니다(표 15.2 참조).

쌀. 15.2. 수화된 알루미늄 이온.

표 15.2. 양이온 반경에 대한 전하의 비율

이온은 전하밀도가 높기 때문에 분극력이 크다. 이는 분리된 이온이 무수 불화알루미늄 및 산화알루미늄과 같은 극소수의 화합물에서만 발견되고 이러한 화합물에서도 눈에 띄는 공유 특성을 나타내는 이유를 설명합니다. 수용액에서 이온은 물 분자를 극성화하여 결과적으로 양이온을 수화시킵니다(그림 15.2 참조). 이 수화는 뛰어난 발열성을 특징으로 합니다.

알루미늄의 표준 산화환원 전위는 - 1.66V입니다.

따라서 알루미늄은 전기화학적 원소 계열에서 상당히 높은 위치에 있습니다(10.5절 참조). 이는 알루미늄이 산소 및 묽은 무기산과 쉽게 반응해야 함을 의미합니다. 그러나 알루미늄이 산소와 반응하면 표면에 얇고 비다공성 산화물 층이 형성됩니다. 이 층은 알루미늄이 환경과 더 이상 상호 작용하지 않도록 보호합니다. 알루미늄 표면을 수은으로 문지르면 산화층을 제거할 수 있습니다. 그런 다음 알루미늄은 산소 및 황, 질소와 같은 기타 비금속과 직접 결합할 수 있습니다. 산소와의 상호작용으로 반응이 일어난다

아노다이징. 알루미늄 및 경알루미늄 합금은 아노다이징이라는 공정을 통해 자연 산화물 층을 두껍게 함으로써 더욱 보호할 수 있습니다. 이 공정에서는 크롬산이나 황산이 전해질로 사용되는 전해조에 알루미늄 물체가 양극으로 배치됩니다.

알루미늄은 뜨겁고 묽은 염산 및 황산과 반응하여 수소를 생성합니다.

이 반응은 산화물 층의 존재로 인해 처음에는 느립니다. 그러나 제거되면 반응이 더욱 강해집니다.

농축 및 묽은 질산과 농축 황산은 알루미늄을 수동태로 만듭니다. 이는 상기 산과 반응하지 않는다는 것을 의미합니다. 이러한 수동성은 알루미늄 표면에 얇은 산화물 층이 형성되는 것으로 설명됩니다.

수산화나트륨 및 기타 알칼리 용액은 알루미늄과 반응하여 테트라하이드록소알루미네이트(III) 이온과 수소를 형성합니다.

표면에서 산화물 층이 제거되면 알루미늄은 산화환원 반응에서 환원제로 작용할 수 있습니다(10.2절 참조). 이는 전기화학 시리즈에서 그 아래에 위치한 금속을 용액에서 대체합니다. 예를 들어

알루미늄의 환원 능력에 대한 명확한 예는 알루미늄열 반응입니다. 이것은 분말 알루미늄과

산화물 실험실 조건에서는 일반적으로 마그네슘 스트립을 점화기로 사용하여 시작됩니다. 이 반응은 매우 격렬하게 진행되며 생성된 철을 녹이기에 충분한 양의 에너지를 방출합니다.

알루미늄열 반응은 알루미늄열 용접을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어 레일은 이런 방식으로 연결됩니다.

산화알루미늄 산화알루미늄(알루미나라고도 함)은 이온성과 공유 결합성을 모두 지닌 화합물입니다. 녹는점이 있고 녹으면 전해질이 됩니다. 이러한 이유로 종종 이온 화합물로 간주됩니다. 그러나 고체 상태에서 산화알루미늄은 골격 결정 구조를 가지고 있습니다.

커런덤. 무수 형태의 산화알루미늄은 커런덤 그룹의 광물에 의해 자연 조건에서 형성됩니다. 커런덤은 산화알루미늄의 매우 단단한 결정질 형태입니다. 경도가 다이아몬드 다음으로 높기 때문에 연마재로 사용됩니다. 크고 투명하며 종종 유색의 커런덤 ​​결정체는 귀중한 돌로 평가됩니다. 순수한 커런덤은 무색이지만 소량의 금속 산화물 불순물이 존재하면 귀중한 커런덤에 독특한 색상이 부여됩니다. 예를 들어, 루비의 색깔은 커런덤의 이온이 존재하기 때문에, 사파이어의 색깔은 코발트 이온의 존재로 인해, 자수정의 보라색은 망간 불순물의 존재로 인해 나타납니다. 알루미나를 다양한 금속 산화물과 융합하면 인공 보석을 얻을 수 있습니다(표 14.6 및 14.7 참조).

산화알루미늄은 물에 불용성이며 양쪽성 특성을 갖고 있어 묽은 산 및 묽은 알칼리와 모두 반응합니다. 산과의 반응은 일반 방정식으로 설명됩니다.

알칼리와의 반응으로 -이온이 형성됩니다.

알루미늄 할로겐화물. 할로겐화알루미늄의 구조와 화학적 결합은 섹션에 설명되어 있습니다. 16.2.

염화알루미늄은 가열된 알루미늄 위에 건조 염소나 건조 염화수소를 통과시켜 생성할 수 있습니다. 예를 들어

불화알루미늄을 제외한 다른 모든 할로겐화알루미늄은 물에 의해 가수분해됩니다.

이러한 이유로 알루미늄 할로겐화물은 습한 공기와 접촉하면 "연기가 발생"합니다.

알루미늄 이온. 우리는 이온이 물에 수화된다는 것을 이미 위에서 지적했습니다. 알루미늄염이 물에 용해되면 다음과 같은 평형이 성립됩니다.

이 반응에서 물은 양성자를 받기 때문에 염기로 작용하고, 수화된 알루미늄 이온은 양성자를 주기 때문에 산으로 작용합니다. 이러한 이유로 알루미늄염은 산성 특성을 가지고 있습니다. 만약에

3초 2 3p 1 화학적 특성 공유결합 반경 오후 118시 이온 반경 오후 51 (+3e) 전기음성도
(폴링에 따르면) 1,61 전극 전위 -1.66V 산화 상태 3 단순 물질의 열역학적 특성 밀도 2.6989/cm3 몰 열용량 24.35J/(몰) 열 전도성 237 승/(·) 녹는 온도 933,5 녹는 열 10.75kJ/mol 끓는점 온도 2792 기화열 284.1kJ/mol 몰량 10.0cm³/mol 단체의 결정 격자 격자 구조 입방체 면중심 격자 매개변수 4,050 C/A 비율 — 데바이 온도 394

알류미늄- D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 세 번째 기간의 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소, 원자 번호 13. 기호 Al(알루미늄)으로 표시됩니다. 경금속 그룹에 속합니다. 지각에서 가장 흔한 금속이자 산소와 규소 다음으로 세 번째로 풍부한 화학 원소입니다.

알루미늄 단체(CAS 번호: 7429-90-5)는 경량의 상자성 은백색 금속으로 쉽게 성형, 주조 및 기계 가공이 가능합니다. 알루미늄은 더 이상의 상호 작용으로부터 표면을 보호하는 강력한 산화막이 빠르게 형성되기 때문에 열 및 전기 전도성이 높고 부식에 대한 저항력이 높습니다.

일부 생물학적 연구에 따르면 인체의 알루미늄 섭취가 알츠하이머병 발병의 요인으로 간주되었으나 이러한 연구는 나중에 비판을 받았으며 둘 사이의 연관성에 대한 결론은 반박되었습니다.

이야기

알루미늄은 1825년 한스 외르스테드(Hans Oersted)가 염화알루미늄에 칼륨 아말감을 반응시킨 후 수은을 증류하여 처음 얻었습니다.

영수증

현대적인 생산 방법은 미국 Charles Hall과 프랑스인 Paul Héroux가 독립적으로 개발했습니다. 이는 산화알루미늄 Al 2 O 3 를 빙정석 Na 3 AlF 6 용융물에 용해시킨 후 흑연 전극을 사용하여 전기분해하는 것으로 구성됩니다. 이 생산 방식은 많은 전력을 필요로 하기 때문에 20세기에야 대중화되었습니다.

조알루미늄 1톤을 생산하려면 알루미나 1.920톤, 빙정석 0.065톤, 불화알루미늄 0.035톤, 양극 질량 0.600톤, DC 전력 17,000kWh가 필요하다.

물리적 특성

금속은 은백색 색상, 빛, 밀도 - 2.7g/cm3, 공업용 알루미늄의 융점 - 658°C, 고순도 알루미늄의 경우 - 660°C, 비융해열 - 390kJ/kg, 끓는점 - 2500 ° C, 증발 비열 - 10.53 MJ/kg, 주조 알루미늄의 임시 저항 - 10-12 kg/mm², 변형 가능 - 18-25 kg/mm², 합금 - 38-42 kg/mm².

브리넬 경도는 24-32 kgf/mm², 높은 연성: 기술 - 35%, 순수 - 50%, 얇은 시트 및 호일로 압연됩니다.

알루미늄은 전기전도도와 열전도율이 구리의 65% 수준으로 높으며, 빛 반사율도 높습니다.

알루미늄은 거의 모든 금속과 합금을 형성합니다.

자연 속에 존재하기

천연 알루미늄은 거의 전적으로 단일 안정 동위원소인 27Al과 미량의 26Al로 구성되어 있습니다. 이 방사성 동위원소는 핵 충격에 의해 대기에서 생성되며 반감기가 720,000년입니다. 아르곤우주선 양성자.

자연계에 존재하는 비율은 금속 중 1위, 원소 중 3위로 산소, 규소에 이어 2위를 차지합니다. 다양한 연구자들에 따르면 지각 내 알루미늄 함량의 비율은 지각 질량의 7.45~8.14% 범위입니다.

자연에서 알루미늄은 화합물(광물)에서만 발견됩니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 보크사이트 - Al 2 O 3. H 2 O (불순물 SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 포함)
  • 네펠린 - KNa 3 4
  • 명반석 - KAl(SO 4) 2. 2Al(OH) 3
  • 알루미나(카올린과 모래 SiO 2, 석회석 CaCO 3, 마그네사이트 MgCO 3 혼합물)
  • 커런덤 - Al 2 O 3
  • 장석(orthoclase) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2
  • 카올리나이트 - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O
  • 명반석 - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 ×4Al(OH) 3
  • 베릴 - 3BeO. Al2O3. 6SiO2

자연수에는 불화알루미늄과 같은 저독성 화합물 형태의 알루미늄이 포함되어 있습니다. 양이온 또는 음이온의 유형은 우선 수성 매질의 산도에 따라 달라집니다. 러시아 지표수의 알루미늄 농도는 0.001~10mg/l입니다.

화학적 특성

수산화알루미늄

정상적인 조건에서 알루미늄은 얇고 내구성이 있는 산화막으로 덮여 있으므로 전통적인 산화제(H 2 O(t°), O 2, HNO 3(가열 없음))와 반응하지 않습니다. 덕분에 알루미늄은 실제로 부식되지 않으므로 현대 산업에서 널리 수요가 있습니다. 그러나 산화막이 파괴되면(예를 들어 NH 4 + 암모늄 염 용액, 뜨거운 알칼리와 접촉하거나 융합의 결과로) 알루미늄은 활성 환원 금속으로 작용합니다.

단순한 물질과 쉽게 반응합니다:

  • 산소 포함: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
  • 할로겐 포함: 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
  • 가열되면 다른 비금속과 반응합니다.
    • 황과 함께 황화알루미늄 형성: 2Al + 3S = Al 2 S 3
    • 질소로 질화알루미늄 형성: 2Al + N 2 = 2AlN
    • 탄소로 알루미늄 카바이드 형성: 4Al + 3C = Al 4 C 3

1886년 프랑스의 Charles Hall과 미국의 Paul Héroux가 거의 동시에 발명한 이 방법은 용융된 빙정석에 용해된 알루미나를 전기분해하여 알루미늄을 생산하는 것을 기반으로 하며 현대적인 알루미늄 생산 방법의 기초를 마련했습니다. 그 이후로 전기 공학의 발전으로 인해 알루미늄 생산량이 향상되었습니다. 알루미나 생산 개발에 주목할만한 공헌은 러시아 과학자 K. I. Bayer, D. A. Penyakov, A. N. Kuznetsov, E. I. Zhukovsky, A. A. Yakovkin 등이 수행했습니다.

러시아 최초의 알루미늄 제련소는 1932년 볼호프에 건설되었습니다. 1939년 소련의 야금 산업은 47.7,000톤의 알루미늄을 생산했고, 추가로 2.2,000톤을 수입했습니다.

러시아에서 알루미늄 생산의 사실상 독점자는 러시아 알루미늄 OJSC이며, 이는 세계 알루미늄 시장의 약 13%, 알루미나의 16%를 차지합니다.

세계의 보크사이트 매장량은 사실상 무한합니다. 즉, 수요 역학에 맞지 않습니다. 기존 시설에서는 연간 최대 4,430만 톤의 1차 알루미늄을 생산할 수 있습니다. 미래에는 알루미늄의 일부 응용 분야가 예를 들어 복합 재료의 사용으로 방향이 바뀔 수도 있다는 점도 고려해야 합니다.

애플리케이션

알루미늄 조각과 미국 동전.

건축자재로 널리 사용됩니다. 이 품질의 알루미늄의 주요 장점은 가벼움, 스탬핑을 위한 가단성, 내식성(공기 중에서 알루미늄은 내구성이 뛰어난 Al 2 O 3 필름으로 즉시 덮여 추가 산화를 방지함), 높은 열 전도성 및 무독성입니다. 그 화합물 중. 특히 이러한 특성으로 인해 알루미늄은 조리기구 생산, 식품 산업의 알루미늄 호일 및 포장용으로 매우 인기가 높습니다.

구조재로서 알루미늄의 가장 큰 단점은 강도가 낮다는 점이므로 일반적으로 소량의 구리와 마그네슘을 합금하여 사용합니다. 두랄루민 합금.

알루미늄의 전기전도도는 구리의 1.7배에 불과한 반면, 알루미늄은 약 2배 저렴합니다. 따라서 전선 제조, 차폐를 위한 전기 공학, 심지어 칩의 도체 제조를 위한 마이크로 전자공학에서도 널리 사용됩니다. 구리(63 1/ohm)에 비해 알루미늄(37 1/ohm)의 낮은 전기 전도도는 알루미늄 도체의 단면적을 늘려 보상됩니다. 전기재료로서의 알루미늄의 단점은 산화막이 강해 납땜이 어렵다는 점이다.

  • 특성이 복잡하기 때문에 난방 장비에 널리 사용됩니다.
  • 알루미늄과 그 합금은 초저온에서도 강도를 유지합니다. 이로 인해 극저온 기술에 널리 사용됩니다.
  • 높은 반사율과 낮은 비용 및 용이한 증착이 결합된 알루미늄은 거울 제작에 이상적인 소재입니다.
  • 가스 형성 제로 건축 자재 생산에 사용됩니다.
  • 알루미늄 도금은 피스톤 내연 기관 밸브, 터빈 블레이드, 오일 플랫폼, 열 교환 장비와 같은 강철 및 기타 합금에 부식 및 스케일 저항성을 부여하고 아연 도금을 대체합니다.
  • 황화알루미늄은 황화수소를 생성하는 데 사용됩니다.
  • 특히 강하고 가벼운 소재인 발포 알루미늄을 개발하기 위한 연구가 진행 중입니다.

환원제로서

  • 테르밋의 성분으로, 알루미늄열요법용 혼합물
  • 알루미늄은 산화물이나 할로겐화물에서 희귀 금속을 회수하는 데 사용됩니다.

알루미늄 합금

일반적으로 사용되는 구조 재료는 순수 알루미늄이 아니라 이를 기반으로 하는 다양한 합금입니다.

— 알루미늄-마그네슘 합금은 내식성이 뛰어나고 용접이 잘됩니다. 예를 들어 고속선의 선체를 만드는 데 사용됩니다.

— 알루미늄-망간 합금은 여러 면에서 알루미늄-마그네슘 합금과 유사합니다.

— 알루미늄-구리 합금(특히 두랄루민)은 열처리를 통해 강도가 크게 향상될 수 있습니다. 안타깝게도 열처리된 재료는 용접할 수 없기 때문에 항공기 부품은 여전히 ​​리벳으로 연결되어 있습니다. 구리 함량이 높은 합금은 색상이 금과 매우 유사하며 때로는 금을 모방하는 데 사용됩니다.

— 알루미늄-실리콘 합금(실루민)은 주조에 가장 적합합니다. 다양한 메커니즘의 사례가 종종 캐스팅됩니다.

— 알루미늄 기반의 복잡한 합금: 아비알.

— 알루미늄은 1.2켈빈의 온도에서 초전도 상태가 됩니다.

다른 합금에 첨가되는 알루미늄

알루미늄은 많은 합금의 중요한 구성 요소입니다. 예를 들어, 알루미늄 청동의 주요 구성 요소는 구리와 알루미늄입니다. 마그네슘 합금에서는 알루미늄이 첨가제로 가장 많이 사용됩니다. 전기 가열 장치의 나선형 제조에는 fechral(Fe, Cr, Al)이 사용됩니다(다른 합금과 함께).

보석류

알루미늄이 매우 비쌌을 때 알루미늄으로 다양한 보석이 만들어졌습니다. 생산을 위한 새로운 기술이 등장하자 패션은 즉시 사라져 비용이 여러 번 절감되었습니다. 요즘 알루미늄은 때때로 의상 보석 생산에 사용됩니다.

유리 만들기

불화물, 인산염, 산화알루미늄은 유리 제조에 사용됩니다.

음식 산업

알루미늄은 식품첨가물 E173으로 등록되어 있습니다.

로켓 기술에 사용된 알루미늄 및 그 화합물

알루미늄과 그 화합물은 이중 추진제 로켓 추진제에서 매우 효율적인 추진제로 사용되며 고체 로켓 추진제에서는 가연성 구성 요소로 사용됩니다. 다음 알루미늄 화합물은 로켓 연료로 가장 실용적으로 관심을 끌고 있습니다.

— 알루미늄: 로켓 연료의 연료. 탄화수소 등의 분말 및 현탁액 형태로 사용됩니다.
— 알루미늄 수소화물
— 알루미늄 붕산염
— 트리메틸알루미늄
— 트리에틸알루미늄
— 트리프로필알루미늄

다양한 산화제와 알루미늄 수소화물로 형성된 연료의 이론적 특성.

산화제 비추력(P1,초) 연소 온도 °C 연료 밀도, g/cm³ 속도 증가, ΔV id, 25, m/s 중량 내용 연료,%
플루오르 348,4 5009 1,504 5328 25
테트라플루오로히드라진 327,4 4758 1,193 4434 19
ClF 3 287,7 4402 1,764 4762 20
ClF5 303,7 4604 1,691 4922 20
퍼클로릴 플루오라이드 293,7 3788 1,589 4617 47
불화산소 326,5 4067 1,511 5004 38,5
산소 310,8 4028 1,312 4428 56
과산화수소 318,4 3561 1,466 4806 52
N2O4 300,5 3906 1,467 4537 47
질산 301,3 3720 1,496 4595 49

세계 문화 속의 알루미늄

시인 Andrei Voznesensky는 1959년에 "가을"이라는 시를 썼는데, 여기서 그는 알루미늄을 예술적 이미지로 사용했습니다.
...그리고 어린 서리가 내리쬐는 창문 뒤
알루미늄 밭도 있고...

Viktor Tsoi는 합창단과 함께 "Aluminum Cucumbers"라는 노래를 썼습니다.
알루미늄 오이 심기
타포린 필드에서
나는 알루미늄 오이를 심는다
타포린 필드에서

독성

약간의 독성 효과가 있으나 수용성 무기 알루미늄 화합물이 많아 오랫동안 용해된 상태로 남아 있어 식수를 통해 사람과 온혈동물에게 해로운 영향을 미칠 수 있다. 가장 독성이 강한 것은 염화물, 질산염, 아세트산염, 황산염 등입니다. 인간의 경우 다음 복용량의 알루미늄 화합물(mg/kg 체중)을 섭취하면 독성 효과가 있습니다: 아세트산알루미늄 - 0.2-0.4; 수산화알루미늄 - 3.7-7.3; 알루미늄 명반 - 2.9. 주로 신경계에 영향을 미칩니다(신경 조직에 축적되어 중추 신경계에 심각한 장애를 일으킴). 그러나 알루미늄의 신경독성은 알루미늄의 제거 메커니즘에 의해 인체에 금속이 축적되는 것을 방지하기 때문에 1960년대 중반부터 연구되어 왔습니다. 정상적인 조건에서는 하루 최대 15mg의 원소가 소변으로 배설될 수 있습니다. 따라서 신장 배설 기능이 손상된 사람들에게서 가장 큰 부정적인 영향이 관찰됩니다.

추가 정보

— 수산화알루미늄
— 알루미늄에 관한 백과사전
— 알루미늄 연결
— 국제 알루미늄 연구소

알루미늄, 알루미늄, Al (13)

알루미늄을 함유한 바인더는 고대부터 알려져 왔습니다. 그러나 특히 Pliny가 언급한 명반(Latin Alumen 또는 Alumin, German Alaun)은 고대와 중세에 다양한 물질로 이해되었습니다. Ruland의 연금술 사전에서 Alumen이라는 단어에는 다양한 정의가 추가되어 34가지 의미로 제공됩니다. 특히 안티몬, Alumen alafuri - 알칼리염, Alumen Alcori - 니트럼 또는 알칼리 명반, Alumen creptum - 좋은 와인의 타르타르(타르타르), Alumenfasoli - 알칼리, Alumen odig - 암모니아, Alumen scoriole - 석고 등을 의미합니다. Lemery 유명한 "간단한 의약품 사전"(1716)의 저자인 그는 또한 다양한 종류의 명반 목록을 제공합니다.

18세기까지 알루미늄 화합물(명반 및 산화물)은 외관이 유사한 다른 화합물과 구별할 수 없습니다. Lemery는 명반을 다음과 같이 설명합니다. “1754년. Marggraf는 명반 용액에서 (알칼리 작용에 의해) 산화 알루미늄 침전물을 분리하여 "명반 흙"(Alaunerde)이라고 불렀고 다른 흙과의 차이점을 확립했습니다. 곧 명반 흙은 알루미나(Alumina 또는 Alumine)라는 이름을 받았습니다. 1782년에 라부아지에는 알루미늄이 알려지지 않은 원소의 산화물이라는 생각을 표현했습니다. Lavoisier는 자신의 단순 몸체 표에서 알루민을 "소금을 형성하는 단순 몸체"에 포함시켰습니다. 알루미나라는 이름의 동의어는 argile, alum입니다. 흙, 명반의 기초. Lemery가 그의 사전에서 지적한 것처럼 argilla 또는 argilla라는 단어는 그리스어에서 유래되었습니다. 도자기 점토. Dalton은 그의 "화학 철학의 새로운 시스템"에서 알루미늄에 대한 특별한 기호를 제공하고 명반에 대한 복잡한 구조(!) 공식을 제공합니다.

갈바니 전기를 사용하여 알칼리 금속을 발견한 후 Davy와 Berzelius는 같은 방식으로 알루미나에서 금속 알루미늄을 분리하려고 시도했지만 실패했습니다. 1825년에야 덴마크 물리학자 외르스테드가 화학적 방법을 사용하여 문제를 해결했습니다. 그는 알루미나와 석탄의 뜨거운 혼합물에 염소를 통과시키고 생성된 무수 염화알루미늄을 칼륨 아말감과 함께 가열했습니다. Oersted는 수은을 증발시킨 후 외관상 주석과 유사한 금속을 얻었다고 썼습니다. 마침내 1827년에 Wöhler는 무수 염화알루미늄을 금속 칼륨과 함께 가열하여 보다 효율적인 방법으로 알루미늄 금속을 분리했습니다.

1807년경, 알루미나를 전기분해하려던 데이비는 이를 함유하고 있다고 추정되는 금속에 알루미늄(Alumium) 또는 알루미늄(Aluminum)이라는 이름을 붙였습니다. 후자의 이름은 이후 미국에서 일반화되었으며 영국과 다른 국가에서는 나중에 동일한 Davy가 제안한 알루미늄이라는 이름이 채택되었습니다. 이 모든 이름은 라틴어 alum (Alumen)에서 유래되었으며 고대로 거슬러 올라가는 다양한 작가의 증거를 바탕으로 그 기원에 대해 서로 다른 의견이 있다는 것은 매우 분명합니다.

A. M. Vasiliev는 이 단어의 불분명한 기원을 지적하면서 특정 Isidore(분명히 560-636에 살았던 주교이자 특히 어원 연구에 참여한 백과사전학자인 세비야의 Isidore)의 의견을 인용합니다. 루멘이라고 하는데, 염색할 때 첨가하면 물감에 루멘(빛, 밝기)을 주는 원리입니다." 그러나 이 설명은 아주 오래되었지만 알루멘이라는 단어가 정확히 그러한 기원을 가지고 있음을 증명하지는 않습니다. 여기서는 우연한 동어반복이 있을 가능성이 높습니다. Lemery(1716)는 alumen이라는 단어가 염분, 소금물, 소금물 등을 의미하는 그리스어(halmi)와 관련되어 있음을 지적합니다.

19세기 첫 10년 동안 알루미늄에 대한 러시아 이름. 꽤 다양해요. 이 시기 화학에 관한 책의 저자들은 분명히 자신의 제목을 제안하려고 노력했습니다. 따라서 Zakharov는 알루미늄 알루미나 (1810), Giese-알루미늄 (1813), Strakhov-명반 (1825), Iovsky-점토, Shcheglov-알루미나 (1830)라고 부릅니다. Dvigubsky Store(1822 - 1830)에서는 알루미나를 알루미나, 알루미나, 알루미나(예: 인산 알루미나)라고 하며, 금속을 알루미늄 및 알루미늄(1824)이라고 합니다. Hess는 "Foundations of Pure Chemistry"(1831)의 초판에서 알루미나(알루미늄)라는 이름을 사용하고 제5판(1840)에서는 점토라는 이름을 사용합니다. 그러나 그는 황산알루미나와 같이 알루미나라는 용어를 기반으로 염의 이름을 만듭니다. 멘델레예프는 "Fundamentals of Chemistry"(1871)의 초판에서 알루미늄과 점토라는 이름을 사용했지만, 후속 판에서는 점토라는 단어가 더 이상 나타나지 않습니다.

1807년경, 알루미나를 전기분해하려고 시도하던 데이비는 이를 함유하고 있다고 추정되는 금속에 알루미늄이라는 이름을 붙였습니다. 알루미늄은 1825년 한스 외르스테드(Hans Oersted)가 염화알루미늄에 칼륨 아말감을 반응시킨 후 수은을 증류하여 처음 얻었습니다. 1827년에 Wöhler는 무수 염화알루미늄을 금속 칼륨과 함께 가열하여 보다 효율적인 방법으로 알루미늄 금속을 분리했습니다.

자연 속에서 다음을 받습니다:

자연계에 존재하는 비율은 금속 중 1위, 원소 중 3위로 산소, 규소에 이어 2위를 차지합니다. 다양한 연구자들에 따르면 지각의 알루미늄 함량은 지각 질량의 7.45%에서 8.14%에 이릅니다. 자연에서 알루미늄은 화합물(광물)에서만 발견됩니다.
커런덤: Al 2 O 3 - 단순 산화물 부류에 속하며 때로는 투명한 귀중한 결정인 사파이어와 크롬을 첨가하여 루비를 형성합니다. 사금에 축적됩니다.
보크사이트: Al 2 O 3 *nH 2 O - 퇴적 알루미늄 광석. 유해한 불순물(SiO 2)을 함유하고 있습니다. 보크사이트는 알루미늄, 페인트, 연마재 생산에 중요한 원료로 사용됩니다.
고령석: Al 2 O 3 *2SiO 2 *2H 2 O는 백색, 내화물 및 도자기 점토의 주성분인 층상 규산염 하위 클래스의 광물입니다.
알루미늄을 생산하는 현대적인 방법은 미국 Charles Hall과 프랑스인 Paul Héroult가 독립적으로 개발했습니다. 이는 산화알루미늄 Al 2 O 3 를 빙정석 Na 3 AlF 3 용융물에 용해시킨 후 흑연 전극을 사용하여 전기분해하는 것으로 구성됩니다. 이 생산 방식은 많은 전력을 필요로 하기 때문에 20세기에야 대중화되었습니다. 1톤의 알루미늄을 생산하려면 1.9톤의 알루미나와 18,000kWh의 전력이 필요합니다.

물리적 특성:

금속은 은백색이며 가볍고 밀도는 2.7g/cm 3, 녹는점은 660°C, 끓는점은 2500°C입니다. 연성이 높고 얇은 시트와 호일로 롤링됩니다. 알루미늄은 전기 전도성과 열 전도성이 높으며 반사율이 높습니다. 알루미늄은 거의 모든 금속과 합금을 형성합니다.

화학적 특성:

정상적인 조건에서 알루미늄은 얇고 내구성이 있는 산화막으로 덮여 있으므로 전통적인 산화제(H 2 O(t°), O 2, HNO 3(가열 없음))와 반응하지 않습니다. 덕분에 알루미늄은 실제로 부식되지 않으므로 현대 산업에서 널리 수요가 있습니다. 그러나 산화막이 파괴되면(예를 들어 NH 4 + 암모늄 염 용액, 뜨거운 알칼리와 접촉하거나 융합의 결과로) 알루미늄은 활성 환원 금속으로 작용합니다. 단순한 물질과 쉽게 반응함: 산소, 할로겐: 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
알루미늄은 가열되면 다른 비금속과 반응합니다.
2Al + 3S = Al2S3 2Al + N2 = 2AlN
알루미늄은 수소만 용해할 수 있고 수소와 반응하지 않습니다.
복합 물질의 경우: 알루미늄은 알칼리와 반응하여(테트라히드록시알루미네이트를 형성함):
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2
묽은 황산과 진한 황산에 쉽게 용해됩니다.
2Al + 3H 2 SO 4 (dil) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 2Al + 6H 2 SO 4 (conc) = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
알루미늄은 산화물로부터 금속을 환원합니다(알루미노열): 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

가장 중요한 연결:

산화알루미늄, Al 2 O 3: 고체의 내화성 백색 물질. 결정질 Al 2 O 3 는 화학적으로 비활성이고, 비정질은 더 활성입니다. 용액 내 산 및 알칼리와 천천히 반응하여 양쪽성 특성을 나타냅니다.
Al 2 O 3 + 6HCl (농축) = 2AlCl 3 + ZH 2 O Al 2 O 3 + 2NaOH (농축) + 3H 2 O = 2Na
(NaAlO 2 는 알칼리 용융물에서 형성됩니다).
수산화알루미늄, Al(OH) 3: 백색 무정형(겔형) 또는 결정질. 물에 거의 녹지 않습니다. 가열하면 단계적으로 분해됩니다. 이는 양성이고 똑같이 발음되는 산성 및 염기성 특성을 나타냅니다. NaOH와 융합하면 NaAlO 2가 형성됩니다. Al(OH) 3 침전물을 얻기 위해 알칼리는 일반적으로 사용되지 않지만 (침전물이 용액으로 쉽게 전환되기 때문에) 암모니아 용액으로 알루미늄 염에 작용합니다. Al(OH) 3은 실온에서 형성됩니다
알루미늄염. 알루미늄 염과 강산은 물에 잘 녹고 상당한 양이온 가수분해를 거쳐 마그네슘과 아연과 같은 금속이 용해되는 강산성 환경을 만듭니다. Al 3+ + H 2 O = AlOH 2+ + H +
AlF 3 불화물과 AlPO 4 오르토인산염은 물에 불용성이며, H 2 CO 3와 같은 매우 약한 산의 염은 수용액으로부터의 침전에 의해 전혀 형성되지 않습니다.
이중 알루미늄 염이 알려져 있습니다 - 명반구성 MAl(SO 4) 2 *12H 2 O (M=Na +, K +, Rb +, Cs +, TI +, NH 4 +), 가장 일반적인 것은 칼륨 명반 KAl(SO 4) 2 *12H 2 오.
알칼리성 용액에서 양쪽성 수산화물의 용해는 형성 과정으로 간주됩니다. 수산화염(하이드록시 복합체). 수산화물 [Al(OH) 4 (H 2 O) 2] -, [Al(OH) 6] 3-, [Al(OH) 5 (H 2 O)] 2-의 존재가 실험적으로 입증되었습니다. 그 중 첫 번째가 가장 내구성이 좋습니다. 이 착물에서 알루미늄의 배위수는 6입니다. 알루미늄은 6배위입니다.
이원 알루미늄 화합물 Al 2 S 3 황화물 및 Al 4 C 3 탄화물과 같이 주로 공유 결합을 갖는 화합물은 물에 의해 완전히 분해됩니다.
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

애플리케이션:

건축자재로 널리 사용됩니다. 이 품질에서 알루미늄의 주요 장점은 가벼움, 스탬핑 가단성, 내식성 및 높은 열전도율입니다. 알루미늄은 많은 합금(구리 - 알루미늄 청동, 마그네슘 등)의 중요한 구성 요소입니다.
이는 전선 제조 및 차폐를 위해 전기 공학에 사용됩니다.
알루미늄은 열 장비와 극저온 기술 모두에 널리 사용됩니다.
높은 반사율과 낮은 비용 및 용이한 증착이 결합된 알루미늄은 거울 제작에 이상적인 소재입니다.
알루미늄과 그 화합물은 로켓 기술에서 로켓 연료로 사용됩니다. 가스 형성 제로 건축 자재 생산에 사용됩니다.

알라야로프 다미르
HF 튜멘 주립 대학, 561 그룹.

알루미늄은 양쪽성 금속입니다. 알루미늄 원자의 전자 구성은 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1입니다. 따라서 외부 전자층에는 3개의 원자가 전자가 있습니다. 즉, 3s에 2개, 3p 하위 수준에 1개입니다. 이 구조로 인해 알루미늄 원자가 외부 수준에서 3개의 전자를 잃고 +3의 산화 상태를 얻는 반응이 특징입니다. 알루미늄은 반응성이 매우 높은 금속이며 매우 강한 환원 특성을 나타냅니다.

알루미늄과 단순 물질의 상호 작용

산소와 함께

절대적으로 순수한 알루미늄이 공기와 접촉하면 표면층에 있는 알루미늄 원자가 공기 중의 산소와 즉시 상호 작용하여 얇고 수십 원자층 두께의 Al 2 O 3 조성의 내구성 있는 산화막을 형성하여 알루미늄을 보호합니다. 추가 산화. 매우 높은 온도에서도 대량의 알루미늄 샘플을 산화시키는 것도 불가능합니다. 그러나 미세한 알루미늄 분말은 버너 불꽃에서 매우 쉽게 연소됩니다.

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

할로겐 포함

알루미늄은 모든 할로겐과 매우 격렬하게 반응합니다. 따라서 혼합 알루미늄과 요오드 분말 사이의 반응은 촉매로 물 한 방울을 첨가한 후 이미 실온에서 발생합니다. 요오드와 알루미늄의 상호작용 방정식:

2Al + 3I 2 =2AlI 3

알루미늄은 또한 가열하지 않고도 짙은 갈색 액체인 브롬과 반응합니다. 액체 브롬에 알루미늄 샘플을 추가하기만 하면 즉시 격렬한 반응이 시작되어 많은 양의 열과 빛이 방출됩니다.

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

알루미늄과 염소의 반응은 염소가 담긴 플라스크에 가열된 알루미늄 호일이나 알루미늄 미세한 분말을 넣으면 발생합니다. 알루미늄은 다음 방정식에 따라 염소에서 효과적으로 연소됩니다.

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

유황으로

150-200 o C로 가열하거나 분말 알루미늄과 황의 혼합물을 발화시킨 후 빛이 방출되면서 강렬한 발열 반응이 시작됩니다.

황화물 알류미늄

질소와 함께

알루미늄이 약 800oC의 온도에서 질소와 반응하면 질화알루미늄이 형성됩니다.

탄소로

약 2000oC의 온도에서 알루미늄은 탄소와 반응하여 메탄처럼 -4 산화 상태의 탄소를 포함하는 탄화알루미늄(메탄화물)을 형성합니다.

알루미늄과 복합 물질의 상호 작용

물과 함께

위에서 언급한 바와 같이, Al 2 O 3 의 안정적이고 내구성 있는 산화막은 알루미늄이 공기 중에서 산화되는 것을 방지합니다. 동일한 보호 산화막은 알루미늄을 물에 대해 불활성으로 만듭니다. 알칼리, 염화암모늄 또는 수은염 수용액 처리(변질)와 같은 방법으로 표면에서 보호 산화막을 제거하면 알루미늄은 물과 격렬하게 반응하기 시작하여 수산화알루미늄과 수소 가스를 형성합니다.

금속 산화물로

알루미늄과 덜 활성인 금속 산화물(활성 계열에서 알루미늄의 오른쪽)의 혼합물을 발화시킨 후 극도로 격렬하고 발열 반응이 시작됩니다. 따라서 알루미늄과 산화철(III)이 상호작용하는 경우 2500~3000oC의 온도가 발생하며, 이 반응의 결과로 고순도의 용선이 형성됩니다.

2AI + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3

알루미늄으로 환원하여 산화물로부터 금속을 얻는 이 방법을 호출합니다. 알루미늄분해요법또는 알루미늄분해요법.

비산화성 산으로

알루미늄과 비산화성 산의 상호작용, 즉 진한 황산 및 질산을 제외한 거의 모든 산의 경우 해당 산 및 수소 가스의 알루미늄 염이 형성됩니다.

a) 2Al + 3H 2 SO 4 (희석) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

2Al 0 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 0 ;

b) 2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2

산화성 산으로

-농축 황산

정상적인 조건과 저온에서 알루미늄과 진한 황산의 상호 작용은 부동태화라는 효과로 인해 발생하지 않습니다. 가열하면 반응이 가능하고 황산의 일부인 황이 환원되어 형성되는 황산알루미늄, 물 및 황화수소가 형성됩니다.

황이 산화 상태 +6(H 2 SO 4에서)에서 산화 상태 -2(H 2 S에서)로 크게 환원되는 것은 알루미늄의 매우 높은 환원 능력으로 인해 발생합니다.

- 농축 질산

정상적인 조건에서 농축된 질산은 알루미늄을 부동태화시켜 알루미늄 용기에 보관할 수 있습니다. 진한 황산의 경우와 마찬가지로 강한 가열로 알루미늄과 진한 질산의 상호 작용이 가능하며 반응이 주로 발생합니다.

- 묽은 질산

농축 질산과 비교하여 알루미늄과 희석 질산의 상호 작용은 더 깊은 질소 감소 생성물로 이어집니다. NO 대신 희석 정도에 따라 N 2 O 및 NH 4 NO 3가 형성될 수 있습니다.

8Al + 30HNO 3(희석) = 8Al(NO 3) 3 +3N 2 O + 15H 2 O

8Al + 30HNO 3(순수희석) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O

알칼리로

알루미늄은 알칼리 수용액과 반응합니다.

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

그리고 융합하는 동안 순수한 알칼리로:

두 경우 모두 반응은 산화알루미늄 보호막이 용해되면서 시작됩니다.

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

수용액의 경우 보호 산화막이 제거된 알루미늄은 다음 방정식에 따라 물과 반응하기 시작합니다.

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

양성인 생성된 수산화알루미늄은 수산화나트륨 수용액과 반응하여 가용성 테트라히드록소알루미네이트나트륨을 형성합니다.

Al(OH) 3 + NaOH = Na