አሉሚኒየም፡ ኬሚካል እና አካላዊ ባህሪያት

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

ብረታ ብረት ለማቀነባበር በጣም ምቹ ከሆኑ ቁሳቁሶች ውስጥ አንዱ ነው። የራሳቸው መሪዎችም አሏቸው። ለምሳሌ, የአሉሚኒየም መሰረታዊ ባህሪያት ለረጅም ጊዜ በሰዎች ዘንድ ይታወቃሉ. በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ለመጠቀም በጣም ተስማሚ ስለሆኑ ይህ ብረት በጣም ተወዳጅ ሆኗል. የአሉሚኒየም ባህሪያት እንደ ቀላል ንጥረ ነገር እና እንደ አቶም, በዚህ ጽሑፍ ውስጥ እንመለከታለን.

የአሉሚኒየም የተገኘ ታሪክ

ከረጅም ጊዜ በፊት የሰው ልጅ በጥያቄ ውስጥ ያለውን የብረት ውህድ - ፖታስየም alum ያውቀዋል። የድብልቁን ክፍሎች ማበጥ እና ማሰር የሚችል ወኪል ሆኖ ያገለግል ነበር፤ ይህ የቆዳ ምርቶችን በመለበስ ላይም አስፈላጊ ነበር። የንጹህ የአሉሚኒየም ኦክሳይድ መኖር በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን በሁለተኛው አጋማሽ ላይ ታወቀ. ሆኖም ምንም ንጹህ ንጥረ ነገር አልተገኘም።

ብረትን ከክሎራይድ ለመለየት ችሏል ለመጀመሪያ ጊዜ ሳይንቲስቱ ኤች.ኬ. ኦረስትድ። ጨውን በፖታስየም አማልጋም በማከም ግራጫማ ዱቄትን ከውህዱ ነጥሎ አልሙኒየም በንፁህ መልክ የወሰደው እሱ ነው።

ከዚያም የአሉሚኒየም ኬሚካላዊ ባህሪያት በከፍተኛ እንቅስቃሴው እና በመቀነስ ችሎታው እንደሚገለጡ ግልጽ ሆነ። ስለዚህ ማንም ከእርሱ ጋር ለረጅም ጊዜ አልሰራም።

ነገር ግን እ.ኤ.አ. በ1854 ፈረንሳዊው ዲያብሎስ በኤሌክትሮላይዝስ መቅለጥ ብረትን ማግኘት ቻለ። ይህ ዘዴ ዛሬም ጠቃሚ ነው. በተለይ በ20ኛው መቶ ክፍለ ዘመን በኢንተርፕራይዞች ከፍተኛ መጠን ያለው ኤሌክትሪክ የማግኘት ችግሮች በተቀረፉበት ወቅት ከፍተኛ ዋጋ ያላቸውን ቁሳቁሶች በብዛት ማምረት ጀመሩ።

ዛሬ ይህ ብረት በጣም ታዋቂ እና በግንባታ እና በቤተሰብ ውስጥ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ከሚጠቀመው አንዱ ነው።

የአሉሚኒየም አቶም አጠቃላይ ባህሪያት

በግምት ላይ ያለውን ኤለመንት በጊዜያዊ ስርዓት ውስጥ ባለው ቦታ ከገለፅነው ብዙ ነጥቦችን መለየት እንችላለን።

1. የተለመደ ቁጥር - 13.
2. የሚገኘው በሦስተኛው አነስተኛ ጊዜ ውስጥ፣ ሦስተኛው ቡድን፣ ዋናው ንዑስ ቡድን ነው።
3. አቶሚክ ክብደት - 26, 98.
4. የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ብዛት - 3.
5. የውጭ ንብርብር ውቅር እንደ 3s²3p^1።
6. የአካል ስም አልሙኒየም ነው።
7. የብረት ንብረቶች ጠንካራ ናቸው።
8. በተፈጥሮ ውስጥ ኢሶቶፖች የሉትም፣ በአንድ መልክ ብቻ አለ፣ የጅምላ ቁጥር 27።
9. የኬሚካላዊ ምልክቱ AL ነው፣በቀመሮች ውስጥ እንደ "አልሙኒየም" ይነበባል።
10. የኦክሳይድ ሁኔታ አንድ ነው፣ከ+3 ጋር እኩል ነው።

የአሉሚኒየም ኬሚካላዊ ባህሪያት ሙሉ በሙሉ የተረጋገጠው በአተሙ ኤሌክትሮኒክስ መዋቅር ነው፣ ምክንያቱም ትልቅ የአቶሚክ ራዲየስ እና አነስተኛ የኤሌክትሮን ቅርበት ስላለው እንደማንኛውም ንቁ ብረቶች ጠንካራ ቅነሳ ወኪል ሆኖ መስራት ይችላል።

አሉሚኒየም እንደ ቀላል ንጥረ ነገር፡ አካላዊ ባህሪያት

ስለ አሉሚኒየም ብንነጋገር እንዴትቀላል ንጥረ ነገር ፣ እሱ ብር-ነጭ የሚያብረቀርቅ ብረት ነው። በአየር ውስጥ, በፍጥነት ኦክሳይድ እና ጥቅጥቅ ባለው ኦክሳይድ ፊልም ይሸፈናል. በተከማቹ አሲዶች ተግባር ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል።

የእንደዚህ አይነት ባህሪ መኖሩ ከዚህ ብረት የተሰሩ ምርቶች ከዝገት መቋቋም የሚችሉ ያደርጋቸዋል፣ይህም ለሰዎች በጣም ምቹ ነው። ስለዚህ በግንባታ ላይ እንዲህ ዓይነቱን ሰፊ መተግበሪያ የሚያገኘው አልሙኒየም ነው. የንብረቱ ባህሪያት ይህ ብረት በጣም ቀላል ነው, ጠንካራ እና ለስላሳ በሚሆንበት ጊዜም ትኩረት የሚስብ ነው. የእነዚህ ባህሪያት ጥምረት ለእያንዳንዱ ንጥረ ነገር አይገኝም።

የአሉሚኒየም ባህሪያት የሆኑ በርካታ መሰረታዊ አካላዊ ባህሪያት አሉ።

1. በከፍተኛ ደረጃ የመበላሸት እና የመተጣጠፍ ችሎታ። ፈካ ያለ፣ ጠንካራ እና በጣም ቀጭን ፎይል ከዚህ ብረት የተሰራ ሲሆን ወደ ሽቦም ተንከባሎ ነው።
2. የማቅለጫ ነጥብ - 660 0C.
3. የመፍላት ነጥብ - 2450 0C.
4. Density - 2.7 ግ/ሴሜ3።
5. የክሪስታል ላቲስ መጠን ፊትን ያማከለ፣ ብረት።
6. የግንኙነት አይነት - ብረት።

የአሉሚኒየም ፊዚካዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት አጠቃቀሙን እና አጠቃቀሙን ይወስናሉ። ስለ ዕለታዊ ገጽታዎች ከተነጋገርን, ከላይ የተመለከትናቸው ባህሪያት ትልቅ ሚና ይጫወታሉ. እንደ ብርሃን ፣ ዘላቂ እና ፀረ-corrosive ብረት ፣ አሉሚኒየም በአውሮፕላኖች እና በመርከብ ግንባታ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ስለዚህ እነዚህ ንብረቶች ማወቅ በጣም አስፈላጊ ናቸው።

የአሉሚኒየም ኬሚካል ባህሪያት

ከአመለካከትኬሚስትሪ, በጥያቄ ውስጥ ያለው ብረት ከፍተኛ የኬሚካል እንቅስቃሴን ማሳየት የሚችል ጠንካራ የመቀነስ ወኪል ነው, ንጹህ ንጥረ ነገር ነው. ዋናው ነገር የኦክሳይድ ፊልም ማስወገድ ነው. በዚህ አጋጣሚ እንቅስቃሴው በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።

የአሉሚኒየም ኬሚካላዊ ባህሪያት እንደ ቀላል ንጥረ ነገር የሚወሰኑት በሚከተለው ምላሽ የመስጠት ችሎታው ነው፡

• አሲዶች፤
• አልካሊ፤
• halogens፤
• ግራጫ።

በተለመደ ሁኔታ ከውሃ ጋር አይገናኝም። በተመሳሳይ ጊዜ, ከ halogens, ያለ ማሞቂያ, በአዮዲን ብቻ ምላሽ ይሰጣል. ሌሎች ምላሾች የሙቀት መጠን ያስፈልጋቸዋል።

የአሉሚኒየምን ኬሚካላዊ ባህሪያት የሚያሳዩ ምሳሌዎችን መስጠት ይቻላል። የግንኙነቶች ምላሽ እኩልታዎች ከ፡

• acids - AL + HCL=AlCL₃ +H_2;

• አልካሊስ - 2አል + 6ህ₂O + 2NaOH=ና[አል(ኦህ)₄] + 3H ₂;

• halogens - AL + Hal=ALHal_3;
• ግራጫ - 2AL + 3S=AL₂S_3።

በአጠቃላይ በጥያቄ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር በጣም አስፈላጊው ንብረት ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ከውህዶቻቸው የመመለስ ከፍተኛ ችሎታው ነው።

የመልሶ ማግኛ አቅም

የአሉሚኒየም የመቀነስ ባህሪያቶች ከሌሎች ብረቶች ኦክሳይድ ጋር በሚያደርጉት መስተጋብር ውስጥ በደንብ ይከተላሉ። በቀላሉ ከንጥረቱ ስብጥር ውስጥ ያስወጣቸዋል እና በቀላል መልክ እንዲኖሩ ያስችላቸዋል. ለምሳሌ፡- Cr₂O₃ + AL=AL₂O_{3 + Cr.}

በብረታ ብረት ውስጥ ፣ ንጥረ ነገሮችን ለማግኘት አጠቃላይ ዘዴ አለ ፣እንደዚህ ባሉ ምላሾች ላይ በመመስረት. አልሙኖተርሚ ይባላል. ስለዚህ በኬሚካል ኢንዱስትሪ ውስጥ ይህ ንጥረ ነገር ሌሎች ብረቶች ለማግኘት በትክክል ጥቅም ላይ ይውላል።

በተፈጥሮ ውስጥ ተሰራጭቷል

ከሌሎች የብረታ ብረት ኤለመንቶች ስርጭት አንፃር አሉሚኒየም በመጀመሪያ ደረጃ ይይዛል። በመሬት ቅርፊት ውስጥ ያለው ይዘት 8.8% ነው. ከብረት ካልሆኑት ጋር ሲነጻጸር፣ ቦታው ከኦክሲጅን እና ከሲሊኮን ቀጥሎ ሶስተኛ ይሆናል።

በከፍተኛ የኬሚካላዊ እንቅስቃሴው ምክንያት በንጹህ መልክ አይገኝም, ነገር ግን እንደ የተለያዩ ውህዶች አካል ብቻ ነው. ስለዚህ, ለምሳሌ, አልሙኒየምን የሚያካትቱ ብዙ ማዕድናት, ማዕድናት, ድንጋዮች አሉ. ነገር ግን፣ ማዕድን የሚወጣው ከባውክሲት ብቻ ነው፣ ይዘቱ በተፈጥሮው በጣም ከፍተኛ አይደለም።

በጥያቄ ውስጥ ያለውን ብረት የያዙ በጣም የተለመዱ ንጥረ ነገሮች፡

• feldspars፤
• bauxites፤
• ግራናይት፤
• ሲሊካ፤
• aluminosilicates፤
• ባሳልትስ እና ሌሎችም።

በትንሽ መጠን፣ አሉሚኒየም የግድ የሕያዋን ፍጥረታት ሕዋሳት አካል ነው። አንዳንድ የክለብ ሞሰስ እና የባህር ላይ ህይወት ይህን ንጥረ ነገር በህይወታቸው ውስጥ በሰውነታቸው ውስጥ ማከማቸት ይችላሉ።

ተቀበል

የአሉሚኒየም ፊዚካዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያቱ በአንድ መንገድ ለማግኘት ያስችለዋል፡ በኤሌክትሮላይዝስ ተጓዳኝ ኦክሳይድ መቅለጥ። ይሁን እንጂ ይህ ሂደት በቴክኖሎጂ ውስብስብ ነው. የAL₂O₃ ከ2000 ^{0C በላይ ነው። በዚህ ምክንያት, በቀጥታ ኤሌክትሮላይዝ ማድረግ አይቻልም. ስለዚህእንደሚከተለው ይቀጥሉ።}

1. Bauxites ማዕድን ናቸው።
2. ከቆሻሻ ያፅዱ፣አሉሚኒየም ኦክሳይድን ብቻ ይተው።
3. ከዚያ ክሪዮላይት ይቀልጣል።
4. እዚያ ኦክሳይድ ጨምሩ።
5. ይህ ድብልቅ ኤሌክትሮላይዝድ ሲሆን ንጹህ አልሙኒየም እና ካርቦን ዳይኦክሳይድ ይገኛሉ።

የምርት ምርት 99.7% ነው። ነገር ግን ለቴክኒካል ዓላማዎች የሚያገለግል ንፁህ የሆነ ብረት ማግኘት ይቻላል።

መተግበሪያ

የአሉሚኒየም መካኒካል ባህሪያት በንጹህ መልክ ለመጠቀም በቂ አይደሉም። ስለዚህ በዚህ ንጥረ ነገር ላይ የተመሰረቱ ውህዶች አብዛኛውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ብዙዎቹ አሉ፣ በጣም መሠረታዊ የሆኑትን ልንጠቅሳቸው እንችላለን።

1. ዱራሉሚን።
2. አሉሚኒየም-ማንጋኒዝ።
3. አሉሚኒየም-ማግኒዥየም።
4. አሉሚኒየም-መዳብ።
5. Silumins።
6. አቪያል።

ዋና ልዩነታቸው እርግጥ የሶስተኛ ወገን ተጨማሪዎች ነው። ሁሉም በአሉሚኒየም ላይ የተመሰረቱ ናቸው. ሌሎች ብረቶች ቁሳቁሱን የበለጠ የሚበረክት፣ ከዝገት የሚቋቋም፣ የሚለበስ እና በቀላሉ የማይበሰብስ ያደርጉታል።

የአሉሚኒየም በርካታ ዋና ዋና ቦታዎች በንፁህ መልክ እና በውህዶች (አሎይ) መልክ ይገኛሉ።

1. በቤት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ሽቦ እና ፎይል ለመስራት።
2. የማብሰያ ስራ።
3. የአውሮፕላን ኢንዱስትሪ።
4. የመርከብ ግንባታ።
5. ግንባታ እና አርክቴክቸር።
6. የጠፈር ኢንዱስትሪ።
7. የግንባታ ሪአክተሮች።

ከብረት እና ከሱ ጋርአሉሚኒየም alloys - በጣም አስፈላጊ ብረት. በሰው እጅ ውስጥ እጅግ ሰፊውን የኢንዱስትሪ አጠቃቀም ያገኙት እነዚህ ሁለት የወቅቱ ስርዓት ተወካዮች ናቸው።

የአሉሚኒየም ሃይድሮክሳይድ ባህሪያት

ሃይድሮክሳይድ በጣም የተለመደው የአልሙኒየም ውህድ ነው። የኬሚካላዊ ባህሪያቱ ከብረት እራሱ ጋር ተመሳሳይ ነው - እሱ አምፖል ነው. ይህ ማለት ከሁለቱም አሲዶች እና አልካላይስ ጋር ምላሽ በመስጠት ድርብ ተፈጥሮን ማሳየት ይችላል።

አሉሚኒየም ሃይድሮክሳይድ እራሱ ነጭ የጀልቲን ዝናብ ነው። የአሉሚኒየም ጨው ከአልካላይን ወይም ከአሞኒየም ሃይድሮክሳይድ ጋር ምላሽ በመስጠት ማግኘት ቀላል ነው. ከአሲድ ጋር ምላሽ ሲሰጥ, ይህ ሃይድሮክሳይድ የተለመደው ተመጣጣኝ ጨው እና ውሃ ይሰጣል. ምላሹ በአልካላይን ከቀጠለ አልሙኒየም ሃይድሮክሶኮምፕሌክስ ይፈጠራሉ፣ በውስጡም የማስተባበሪያ ቁጥሩ 4 ነው። ምሳሌ፡- ና[አል(OH)_{4] - ሶዲየም ቴትራሃይድሮክሳሎሙናይት።}