Головна » Хімія

Сполуки алюмінію, їх амфотерність

Існує легенда, що одного разу невідомий майстер показав, отриманий ним, новий метал імператору Тиберію. Неймовірно легкий, зовні красивий, незвичайний кубок з сріблястим блиском здивував усіх своїми властивостями. Майстер, чекаючи винагороди за його відкриття, розповів, що він отримав цей новий матеріал із звичайнісінької глини. Але правитель вирішив запобігти падінню вартості золота і срібла. Він віддав наказ зруйнувати майстерню, де був отриманий чудо-метал. А майстер позбувся голови.

Це лише легенда, вона не враховується у світі науки, так як наука вимагає факти. У XVI ст. Парацельс виявив «квасцовую землю». Вона містила окис невідомої в ті часи речовини. У XVIII ст. Андреас Маркграф повторив досвід Парацельса. Він назвав отриманий окис «alumina», що перекладається як в'яжучий. Після цього відкриття, існування алюмінію ніхто не оскаржував. Але так як новий метал не був виявлений в природі без домішок, він не отримав повного визнання.

Учені довго намагалися виділити з мінералів чистий алюміній.

У 1808 р. Хемфрі Деві безуспішно намагався досягти цього шляхом електролізу.

У 1825 р. Ханс-Крістіан Ерстед, проводячи експерименти, отримав метал, схожий своїм зовнішнім виглядом на олово.

Німецький учений Фрідріх Велер отримав свій перший злиток алюмінію, присвятивши цьому 18 років безперервних дослідів.

У 1854 р. Сент-Клер Девіль надав світу більш економний спосіб виділення чистого алюмінію. На паризькій виставці, яка проводилася в 1855 році, алюміній сильно вразив світову громадськість. Наполеон III надав Девіль фінансову допомогу, так як мріяв оснастити своїх солдат кірасами з легкого алюмінію. Девіль побудував перший алюмінієвий завод, але ціни на цей метал все ще трималися. З нього виготовляли тільки предмети розкоші, ювелірні вироби з алюмінію користувалися успіхом серед багатих верств суспільства.

Але до кінця XIX ст. все змінилося. З'явився новий метод виробництва, який розробили Чарльз Холл і Поль Еру. Треба відзначити те, що обидва вчених працювали окремо, але обидва пропонували електроліз розплавленого окису алюмінію. Цей метод давав свої плоди. Але був один недолік - велика витрата електрики.

Австрійський інженер Байєр удосконалив технологію і зробив її дешевше. Основи та принципи, які заклали ці вчені застосовуються донині.

Новий матеріал, який так довго був невідомий, володів корисними і унікальними властивостями. Єдиним недоліком була його низька міцність, що заважало його впровадження в певні сфери. Вирішення цієї проблеми знайшов хімік Альфред Вільм, який відкрив, що сплав алюмінію з міддю, марганцем і магнієм набуває міцність, після гарту. У 1911 р. цей сплав отримав назву «дюралюміній» на честь міста Дюрена, в якому він був вперше проведений. Вже через 8 років з чудо-алюмінію був сконструйований літак.

З IX по XX ст. виробництво алюмінію з декількох тон на рік зросло до 30 мільйонів тонн.

Алюміній - пластичний метал, що відрізняється невеликою вагою, підвищеною стійкістю до корозії і довговічністю. Обсяги використання алюмінію величезні і поступаються тільки залізу.

Масштабне виробництво цього матеріалу роблять доступною його ціну і щорічно розширюють сфери застосування. У природі алюміній, а точніше збагачена руда алуніт і нефелін та боксити, зустрічається частіше всіх металів, а серед інших елементів займає четверте місце.

До основних властивостей алюмінію, що пояснює його популярність, можна віднести його теплопровідність, антикорозійність, залежно від марки він може бути як міцним і твердим, так і м'яким і пластичним.

Так, алюміній АМц, АМг, АДЗ1 мають високі корозійні характеристики, вони відмінно зварюються всіма видами зварювання, але втрачають міцність і пластичність із збільшенням рівня легування. Такі сплави відмінно підходять для конструкцій з низьким навантаженням, з них часто виготовляють прутки і листи. Крім іншого, алюміній АМц володіє високим рівнем деформації як в холодному, так і в гарячому станах, відрізняється низькою міцністю і високою пластичністю. Міцність і еластичність металу алюмінію АМг залежить від вмісту магнію в сплаві. А ось алюміній АД31 поєднує одночасно і високу міцність, і відмінну електропровідність. З нього виробляють «тверді» електротехнічні шини. Технічний алюміній АД так само володіє високими показниками твердості і теплопровідності, але зі сплаву алюмінію АД0 виробляють «м'які» електротехнічні шини.

Алюміній незамінний при виробництві машин, верстатів, поїздів, літаків, кораблів, механізмів та їх деталей, його активно застосовують в медичній, хімічній, харчовій та обробній промисловостях. Без алюмінію не обходиться жодне будівництво або ремонт, адже його використовують як у якості будівельного матеріалу, так і для виробництва дверей, вікон, фурнітури для них, а так само при виготовленні корпусних меблів.



ЗАВАНТАЖИТИ ПРЕЗЕНТАЦІЮ


Презентації на схожу тему:
Всього коментарів: 0
Имя *:
Email *:
Код *: