Активный оксид алюминия. Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции Применение оксида алюминия

4.9.1; 4.10.1

4.4.1; 4.8.1; 4.9.1; 4.11.1

4.4.1; 4.8.1; 4.9.1

4.9.1; 4.10.1

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ИЗДАНИЕ (март 2004 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1988 г. (ИУС 2-89)

Настоящий стандарт распространяется на активный оксид алюминия -модификации в виде цилиндрических гранул, применяемый в качестве носителя катализаторов, катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств и др.

Формула -AlO.

Молекулярная масса (по международным атомным весам 1971 г.) - 101,96.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Активный оксид алюминия должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. Активный оксид алюминия в зависимости от области применения изготовляется трех марок - АОА-1, АОА-2 и АОА-3. Марки АОА-1 и АОА-2 применяются в качестве носителя катализаторов, катализаторов и осушителя, марка АОА-3 - в качестве сырья для производства смешанных катализаторов.

1.3. По основным показателям активный оксид алюминия должен соответствовать нормам, указанным в таблице.

1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Активный оксид алюминия не горюч, не взрывоопасен. Вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, рта и глаз.

Длительное вдыхание активного оксида алюминия может вызвать затемнение легких.

2.2. Предельно допустимая концентрация активного оксида алюминия в воздухе рабочей зоны 2 мг/м.

По степени воздействия на организм человека активный оксид алюминия относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.005 .

2.3. При работе с активным оксидом алюминия следует соблюдать меры предосторожности и пользоваться средствами индивидуальной защиты в соответствии с правилами проверки, утвержденными в установленном порядке.

2.4. Помещения, где проводятся работы с активным оксидом алюминия, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей массовую концентрацию активного оксида алюминия в воздухе рабочей зоны в пределах, не превышающих величину предельно допустимой концентрации.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.5. Уборка рабочих помещений от пыли должна проводиться влажным способом или пневматическим (стационарными или передвижными пылесосными установками).

Очистка от пыли машин и оборудования должна проводиться при помощи шланга, присоединенного к вакуумной линии.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Активный оксид алюминия принимают партиями. Партией считают количество однородного по своим качественным показателям продукта, сопровождаемого одним документом о качестве. Масса партии должна быть не более 4 т.

Каждая партия должна сопровождаться документом о качестве, который должен содержать:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

наименование и марку продукта;

номер партии и дату изготовления;

количество единиц продукции в партии;

массу брутто и нетто;

результаты проведенных испытаний или подтверждение соответствия требованиям настоящего стандарта;

штамп технического контроля;

обозначение настоящего стандарта.

3.2. Для проверки качества активного оксида алюминия на соответствие его показателей требованиям настоящего стандарта пробу отбирают от 10% упаковочных единиц, но не менее чем от трех упаковочных единиц.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному из показателей проводят повторное испытание на удвоенной выборке. Результаты повторного испытания распространяются на всю партию.

4. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Общие указания по проведению анализов - по ГОСТ 27025 .

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1. Отбор проб

4.1.1. Точечные пробы из упакованного продукта отбирают щупом, изготовленным из нержавеющей стали (черт.1), погружая его на глубины продукта, или любым аналогичным средством.

Черт.1

Масса отобранной точечной пробы должна быть не менее 200 г.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1.2. Отобранные точечные пробы соединяют вместе, тщательно перемешивают, получают объединенную пробу. Объединенную пробу сокращают методом квартования до получения средней пробы массой не менее 0,5 кг.

4.1.3. Среднюю пробу активного оксида алюминия делят на две части, помещают в две чистые сухие банки и герметично закрывают крышкой или притертой пробкой.

Банки опечатывают и наклеивают бумажные ярлыки с обозначениями:

наименования продукта и его марки;

наименования предприятия-изготовителя или его товарного знака;

даты отбора пробы;

номера и массы партии;

обозначения настоящего стандарта.

Одна банка передается на контроль в лабораторию, другая - хранится в течение 6 мес на случай разногласий в оценке качества.

4.2. Внешний вид продукта определяют визуально

4.3. Определение размера гранул

4.3.1. Приборы

Штангенциркуль по ГОСТ 166 .

4.3.2. Проведение испытания

Из средней пробы отбирают 20 целых гранул, измеряют диаметр каждой гранулы штангенциркулем с точностью до первого десятичного знака.

Размеры каждой гранулы должны быть в пределах, указанных в технических требованиях.

Допускается определение размера гранул выполнять с помощью индикатора часового типа по ГОСТ 577 .

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4. Определение насыпной плотности

4.4.1. Аппаратура

Весы общего назначения по ГОСТ 24104 *, 3-го класса точности с пределами взвешивания от 50 до 200 г.
________________
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

Цилиндр мерный 1-100 по ГОСТ 1770 .

Шкаф сушильный любого типа, обеспечивающий нагрев до температуры (110±10) °С.

Эксикатор по ГОСТ 25336 .

4.4.2. Проведение испытания

100,00 г измельченного до 4-6 мм активного оксида алюминия (с помощью кусачек) высушивают в сушильном шкафу при температуре (110±10) °С в течение 2 ч и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Охлажденный активный оксид алюминия помещают в предварительно взвешенный мерный цилиндр, уплотняют постукиванием цилиндра о деревянную доску или на вибраторе конструкции ГрозНИИ, типа В.

Цилиндр наполняют до метки, уплотняют содержимое до тех пор, пока объем активного оксида алюминия не будет постоянным и не достигнет 100 см, после этого цилиндр с активным оксидом алюминия взвешивают.

4.4.3. Обработка результатов

Насыпную плотность () в г/дм вычисляют по формуле

где - масса цилиндра с активным оксидом алюминия, г;

Масса пустого цилиндра, г;

- объем активного оксида алюминия, см.

За результат измерения принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не должно превышать 20 г/дм. Допускаемая суммарная погрешность измерения ±10 г/дм при доверительной вероятности 0,95.

При разногласиях в оценке насыпной плотности должен использоваться метод утряски активного оксида алюминия постукиванием цилиндра о деревянную доску.

4.4.1-4.4.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.5. Определение прочности при истирании

Прочность при истирании определяют по ГОСТ 16188 .

Перед проведением испытания пробу измельчают с помощью кусачек или ножниц до гранул размером 4-6 мм и просеивают на сите N 40 типа I. Затем пробу высушивают в течение 2 ч в закрытом сушильном шкафу при температуре (110±10) °С. Насыпную плотность определяют по настоящему стандарту.

4.6. (Исключен, Изм. N 1).

4.7. Удельную поверхность определяют по ГОСТ 23401 .

Из средней пробы отбирают пробу 15-20 г, измельчают в ступке, просеивают вручную на сите с сеткой 04-20 по ГОСТ 6613 и берут навеску для испытания массой 0,1-0,2 г.

Перед измерением удельной поверхности пробу необходимо предварительно сушить при температуре 150-170 °С до постоянной массы, если она не подвергается процессу тренировки.

При проведении ежедневной градуировки детектора градуировка крана-дозатора не обязательна.

Допускается определение проводить на сорбтометре "Цвет-211", "Цвет-213" или "Цвет-215".

4.8. Определение массовой доли потерь при прокаливании

4.8.1. Аппаратура

ГОСТ 24104

Тигель фарфоровый по ГОСТ 9147 .

Эксикатор по ГОСТ 25336 .

Электропечь любого типа, обеспечивающая нагрев до температуры (800±10) °С.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.8.2. Проведение анализа

Около 2,0000 г активного оксида алюминия помещают в тигель, предварительно прокаленный при температуре (800±10) °С до постоянной массы, охлажденный в эксикаторе и взвешенный. Тигель с содержимым высушивают при температуре (110±10) °С до постоянной массы, взвешивают и затем прокаливают при температуре (800±10) °С до постоянной массы, осуществляя постепенный подъем температуры.

4.8.3. Обработка результатов

Массовую долю потерь при прокаливании () в процентах вычисляют по формуле

где - масса высушенного активного оксида алюминия, г;

Масса прокаленного активного оксида алюминия, г.

За результат измерения принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не должно превышать 0,2%. Допускаемая суммарная погрешность измерения ±0,1% при доверительной вероятности 0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.9. Измерение массовой доли железа

Метод основан на фотометрическом измерении интенсивности желтой окраски комплекса, образующегося при взаимодействии железа (III) с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде.

4.9.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 , 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Плитка электрическая мощностью 800 Вт по ГОСТ 14919 или другого типа указанной мощности.

Фотоэлектроколориметр КФК-2 или другого типа.

Бюретка 7-2-10 или 6-2-5 по ГОСТ 29251 .

Мензурка 50 по ГОСТ 1770 .

Колбы 2-50-2, 2-100-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770 .

Пипетки 2-2-5, 2-2-20 по ГОСТ 29227 .

Стакан В-1-250 ТХС по ГОСТ 25336 .

Стекло часовое.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 .

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .

Часы сигнальные по ГОСТ 3145 или другого типа.

Кислота серная по ГОСТ 4204 , раствор концентрации (HSO)=0,01 моль/дм (0,01 н.) и раствор 1:2.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478 , раствор с массовой долей 20%.

Стандартный раствор железа (III) массовой концентрации 1 мг/см (раствор А); готовят по ГОСТ 4212 .

При использовании железоаммонийных квасцов квалификации "чистый" необходимо предварительно определить массовую долю основного вещества гравиметрическим или комплексонометрическим методом.

Для построения градуировочного графика соответствующим разбавлением раствора А серной кислотой концентрации 0,01 моль/дм готовят раствор Б массовой концентрации 0,02 мг/см железа (III

4.9.2. Построение градуировочного графика

В ряд мерных колб вместимостью 50 см вводят из микробюретки 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 см стандартного раствора Б. В каждую колбу добавляют 5 см сульфосалициловой кислоты, 5 см водного аммиака, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 410 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

Раствор сравнения содержит все реактивы, кроме стандартного раствора железа.

По полученным данным строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от массы железа в миллиграммах.

4.9.3. Подготовка к анализу

Около 2,0000 г тонко измельченного активного оксида алюминия помещают в стакан, смачивают водой, добавляют 20 см раствора серной кислоты 1:2 и растворяют образец при слабом кипении. Стакан снимают с плитки, осторожно добавляют 20 см воды, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки водой и перемешивают.

4.9.4. Проведение анализа

5 см раствора, приготовленного, как указано в п.4.9.3, помещают в колбу вместимостью 50 см, добавляют 5 см раствора сульфосалициловой кислоты, 5 см водного аммиака, доливают до метки водой и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность в тех же условиях, что и при построении градуировочного графика.

По градуировочному графику находят массу железа.

4.9.5. Обработка результатов

Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

где - масса железа, найденная по градуировочному графику, мг;

Масса навески пробы, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не должно превышать 0,005%. Допускаемая суммарная погрешность результата анализа ±0,003% при доверительной вероятности 0,95.

4.10. Определение массовой доли натрия

Метод основан на сравнении интенсивности излучения резонансных линий натрия в спектре пламени пропан-воздух, получаемого при распылении в него растворов проб и эталонных растворов.

4.10.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Пламенный фотометр типа Цейсс модели III (производство ГДР) с набором интерференционных светофильтров на натрий или прибор любой другой марки с чувствительностью не ниже 0,5 мкг/см на натрий.
Стандартный раствор натрия массовой концентрации 0,1 мг/см; готовят следующим образом: 0,2542 г хлористого натрия, предварительно прокаленного до постоянной массы при температуре 500 °С, помещают в колбу вместимостью 1 дм, растворяют в воде, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор и воду для приготовления основного раствора хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233 .

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .

Фоновый раствор - дистиллированная вода.

4.10.2. Условия фотометрирования

Подготовку прибора к работе следует проводить согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации пламенного фотометра.

4.10.3. Построение градуировочного графика

В ряд мерных колб вместимостью 100 см с помощью бюретки помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см стандартного раствора натрия, доливают до метки водой и перемешивают. Прибор готовят к анализу согласно приложенной к нему инструкции.

После подготовки прибора проводят фотометрирование воды, взятой для приготовления стандартных растворов, на определение массовой доли примесей натрия, а также стандартных растворов в порядке возрастания массовой концентрации натрия, распыляя воду после каждого измерения. После этого фотометрируют стандартные растворы в обратной последовательности, начиная с наибольшей концентрации. Каждую точку градуировочного графика строят по средним арифметическим пяти-шести измерений вновь приготовленной серии стандартных растворов, учитывая в качестве поправки отсчет по гальванометру при фотометрировании воды. По полученным данным строят градуировочный график зависимости показаний гальванометра от массовых концентраций натрия в микрограммах на кубический сантиметр.

4.10.4. Проведение анализа

После подготовки прибора к анализу в пламя горелки распыляют фоновый раствор (дистиллированная вода) и испытуемый раствор, приготовленный в соответствии с п.4.9.3, фотометрируют по инструкции и прибору. По показаниям гальванометра и градуировочному графику находят массовую концентрацию натрия.

4.10.5. Обработка результатов

Массовую долю натрия () в процентах вычисляют по формуле

где - массовая концентрация натрия, найденная по градуировочному графику, мкг/см;

Масса навески активного оксида алюминия, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не должно превышать 0,001%. Допускаемая суммарная погрешность результата анализа ±0,0006% при доверительной вероятности 0,95.

4.9-4.10.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.11. Определение массовой доли пыли и мелочи размером менее 2 мм

4.11.1. Приборы

Классификатор решетный с набором штампованных сит типа РКФ-IV.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 , 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Сито 40 типа I.

Часы сигнальные - по ГОСТ 3145-84 или другого типа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.11.2. Проведение испытания

Около 100,0 г активного оксида алюминия помещают на сито диаметром отверстий 2 мм. Снизу устанавливают поддон. Сверху сито закрывают крышкой. Время рассева 2 мин. Амплитуда колебаний 1,2-1,5 мм.

При отсутствии решетчатого классификатора рассев проводят на сите. Время рассева 2-3 мин при 100-120 встряхиваниях в 1 мин.

4.11.3. Обработка результатов

Массовую долю пыли и мелочи размером 2 мм () в процентах вычисляют по формуле

где - масса навески, г;

- масса частиц на поддоне, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,05% при доверительной вероятности 0,95.

5. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

ГОСТ 13950 любого исполнения, бочки полиэтиленовые для катализаторов (вместимостью 50, 60, 100, 120 дм).

По согласованию с потребителем допускается упаковывать продукт в бочки по ГОСТ 13950 типа I и фляги по ГОСТ 5799 любого исполнения (вместимостью 40 дм).

Внутренняя поверхность металлической тары не должна содержать следов коррозии.

5.2. Маркировка

Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с нанесением основных, дополнительных, информационных надписей и манипуляционного знака "Герметичная упаковка".

На каждую упаковочную единицу крепится бумажный ярлык N 2, включающий:

наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;

наименование продукта;

дату изготовления;

номер партии;

обозначение настоящего стандарта;

массу брутто-нетто.

Маркировка может наноситься непосредственно на тару при помощи трафарета или штампа несмывающейся краской.

5.3. Транспортирование

Активный оксид алюминия транспортируют всеми видами транспорта, кроме воздушного, в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки, действующими на данном виде транспорта, при транспортировании по железной дороге - повагонными и мелкими отправками.

5.4. Хранение

Активный оксид алюминия должен храниться в сухих помещениях.

6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1. Изготовитель гарантирует соответствие активного оксида алюминия требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

6.2. Гарантийный срок хранения оксида алюминия - 5 лет со дня изготовления продукта.



Электронный текст документа
подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2004

Электронная конфигурация внешнего уровня алюминия … 3s 2 3p 1 .

В возбужденном состоянии один из s-электронов переходит на свободную ячейку p-подуровня, такое состояние отвечает валентности III и степени окисления +3.

Во внешнем электронном слое атома алюминия существуют свободные d-подуровни. Благодаря этому его координационное число в соединениях может равняться не только 4 ([А1(ОН) 4 ] -), но и 6 – ([А1(ОН) 6 ] 3-).

Нахождение в природе

Самый распространенный в земной коре металл, общее содержание алюминия в земной коре составляет 8, 8%.

В свободном виде в природе не встречается.

Важнейшие природные соединения – алюмосиликаты:

белая глина Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 ∙ 2H 2 O, полевой шпат K 2 O ∙ Al 2 O 3 ∙ 6SiO 2 , слюда K 2 O ∙ Al 2 O 3 ∙ 6SiO 2 ∙ H 2 O

Из других природных форм нахождения алюминия наибольшее значение имеют бокситы А1 2 Оз ∙ nН 2 О, минералы корунд А1 2 Оз и криолит А1Fз ∙3NaF.

Получение

В настоящее время в промышленности алюминий получают электролизом оксида алюминия А1 2 О 3 в расплаве криолита.

Процесс электролиза сводится в конечном итоге к разложению А1 2 Оз электрическим током

2А1 2 Оз = 4А1 + 3О 2 (950 0 C, А1Fз ∙3NaF,эл.ток)

На катоде выделяется жидкий алюминий:

А1 3+ + 3е- = Al 0

На аноде выделяется кислород.

Физические свойства

Легкий, серебристо-белый, пластичный металл, хорошо проводит электрический ток и тепло.

На воздухе алюминий покрывается тончайшей (0,00001 мм), но очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и придающей ему матовый вид.

Алюминий легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.

Химические свойства

Алюминий является весьма активным металлом, немного уступающим по активности элементам начала периода – натрию и магнию.

1. алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка (слой А1 2 О 3). Эта пленка очень тонкая (≈ 10 -5 мм), но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления и поэтому называется защитной пленкой

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

2. при взаимодействии с галогенами образуются галогениды:

с хлором и бромом взаимодействие происходит уже при обычной температуре, с йодом и серой - при нагревании.

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

2Al + 3S= Al 2 S 3

3. при очень высоких температурах алюминий непосредственно соединяется также с азотом и углеродом.

2Al + N 2 = 2AlN нитрид алюминия

4Al + 3С = Al 4 С 3 карбид алюминия

C водородом алюминий не взаимодействует.

4. по отношению к воде алюминий вполне устойчив. Но если механическим путем или амальгамированием снять предохраняющее действие оксидной пленки, то происходит энергичная реакция:

2Al + 6Н 2 О = 2Al(ОН) 3 + 3H 2

5. взаимодействие алюминия с кислотами

С разб. кислотами (HCl, H 2 SO 4) алюминий взаимодействует с образованием водорода.

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2

На холоду алюминий не взаимодействует с концентрированными серной и азотной кислотой.

Взаимодействует с конц. серной кислотой при нагревании

8Al + 15H 2 SO 4 = 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O

С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием NO

Al + 4HNO 3 = Al(NO 3) 3 + NO +2H 2 O

6. взаимодействие алюминия со щелочами

Алюминий, как и другие металлы, образующие амфотерные оксиды и гидроксиды, взаимодействуют с растворами щелочей.

Алюминий при обычных условиях, как уже было отмечено, покрыт защитной пленкой А1 2 О 3 . При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида алюминия А1 2 О 3 растворяется, причем образуются алюминаты - соли, содержащие алюминий в составе аниона:

А1 2 О 3 + 2NaOH + 3Н 2 О = 2Na

Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействует с водой, вытесняя из нее водород

2Al + 6Н 2 О = 2Al (ОН) 3 + 3H 2

Образующийся гидроксид алюминия, реагирует с избытком щелочи, образуя тетрагидроксоалюминат

Аl(ОН) 3 + NaOH = Na

Суммарное уравнение растворения алюминия в водном растворе щелочи:

2Al + 2NaOH + 6Н 2 О = 2Na+ 3H 2

Оксид алюминия А1 2 О 3

Белое твердое вещество, нерастворимое в воде, температура плавления 2050 0 С.

Природный А1 2 О 3 - минерал корунд. Прозрачные окрашенные кристаллы корунда - красный рубин – содержит примесь хрома - и синий сапфир - примесь титана и железа - драгоценные камни. Их получают так же искусственно и используют для технических целей, например, для изготовления деталей точных приборов, камней в часах и т.п.

Химические свойства

Оксид алюминия проявляет амфотерные свойства

1. взаимодействие с кислотами

А1 2 О 3 +6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

2. взаимодействие со щелочами

А1 2 О 3 + 2NaOH – 2NaAlO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH + 5H 2 O = 2Na

3. при накаливании смеси оксида соответствующего металла с порошком алюминия происходит бурная реакция, ведущая к выделению из взятого оксида свободного металла. Метод восстановления при помощи Al (алюмотермия) часто применяют для получения ряда элементов (Cr, Мп, V, W и др.) в свободном состоянии

2А1 + WO 3 = А1 2 Оз + W

4. взаимодействие с солями, имеющими сильнощелочную среду, вследствие гидролиза

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2 NaAlO 2 + CO 2

Гидроксид алюминия А1(ОН) 3

А1(ОН) 3 представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер.

Получают гидроксид алюминия реакцией обмена растворимых солей алюминия со щелочами

AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl

Al 3+ + 3OH - = Al(OH) 3 ↓

Данную реакцию можно использовать как качественную на ион Al 3+

Химические свойства

1. взаимодействие с кислотами

Al(OH) 3 +3HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

2. при взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + А1(ОН)з = Na

3. термическое разложение

2Al(OH) 3 = Al 2 О 3 + 3H 2 O

Соли алюминия подвергаются гидролизу по катиону, среда кислая (рН < 7)

Al 3+ + Н + ОН - ↔ AlОН 2+ + Н +

Al(NO 3) 3 + H 2 O↔ AlOH(NO 3) 2 + HNO 3

Растворимые соли алюминия и слабых кислот подвергаются полному (необратимому гидролизу)

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

Применение в медицине и народном хозяйстве алюминия и его соединений.

Легкость алюминия и его сплавов и большая устойчивость к воздуху и воде обуславливают их применение в машиностроении, авиастроении. В виде чистого металла алюминий применяется для изготовления электрических проводов.

Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.

Оксид алюминия Al 2 O 3 – входит в состав некоторых антацидных средств (например, Almagel), используется при повышенной кислотности желудочного сока.

КAl(SO 4) 3 12H 2 О – алюмокалиевые квасцы применяются в медицине для лечения кожных заболеваний, как кровоостанавливающие средство. А также используют как дубильное вещество в кожевенной промышленности.

(CH 3 COO) 3 Al - Жидкость Бурова- 8% раствор ацетата алюминия оказывает вяжущее и противовоспалительное действие, в больших концентрациях обладает умеренными антисептическими свойствами. Применяется в разведенном виде для полоскания, примочек, при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.

AlCl 3 - применяется в качестве катализатора в органическом синтезе.

Al 2 (SO 4) 3 · 18 H 2 0 – применяется при очистки воды.

Контрольные вопросы для закрепления:

1. Назовите высшую валентность степень окисления элементов III А группы. Объясните с точки зрения строения атома.

2.Назовите важнейшие соединения бора. Что является качественной реакцией на борат-ион?

3. Какие химические свойства имеют оксид и гидроксид алюминия?

Обязательная

Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е. Неорганическая химия. Ростов-на-Дону. Феникс. 2005. –352с. гл. 2.1 с. 283-294

Дополнительная

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.:Высшая школа, 2009.- 368с.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. КноРус, 2009.-436 с.

3. Ерохин Ю.М. Химия. Учебник для студ. Сред проф.образ.-М.: Академия, 2006.- 384с.

Электронные ресурсы

1. Открытая химия: полный интерактивный курс химии для уч-ся школ, лицеев, гимназий, колледжей, студ. технич.вузов: версия 2.5-М.: Физикон, 2006. Электронный оптический диск CD-ROM

2. .1С: Репетитор – Химия, для абитуриентов, старшеклассников и учителей, ЗАО «1С», 1998-2005. Электронный оптический диск CD-ROM

3. Химия. Основы теоретической химии. [Электронный ресурс]. URL: http://chemistry.narod.ru/himiya/default.html

4. Электронная библиотека учебных материалов по химии [Электронный ресурс]. URL: http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/

• Адсорбционная осушка газов. Высокая активность оксида алюминия при взаимодействии с полярными адсорбтивами (прежде всего, парами воды) обеспечивает глубокую осушку газов до точки росы минус 60°С и ниже. Он интенсифицирует полимеризацию непредельных углеводородов, образующихся при крекинге в стадии высокотемпературной десорбции. Однако возможность многократной температурной регенерации путем выжига коксовых отложений обеспечивает долголетнюю работу адсорбента как осушителя олефинсодержащих потоков. Важной положительной способностью оксида алюминия являетсяего водостойкость. Именно этот показатель часто определяет выбор оксида алюминия в качестве адсорбента для осушки и переработки сред, в которых присутствует капельная влага.
• Адсорбционная очистка масел (прежде всего трансформаторных). Амфотерный характер оксида алюминия делает его эффективным адсорбентом кислот – продуктов окисления масел, накопление которых снижает диэлектрические свойства масел.
• Применение в статических адсорбционных системах. Активный оксид алюминия находит применение как эффективный осушитель при консервации приборов и оборудования, а также для таких систем, как дыхательные клапаны цистерн, трансформаторы и т. д.
• Адсорбционная очистка газовых и жидкостных потоков от соединений, содержащих фтор-ионы . Способность оксида алюминия хемосорбировать фтор-ионы используется для очиcтки вод с повышенным содержанием фтора, улавливания паров HF из газов суперфосфатных и электролизных производств. См. также как избежать дополнительных финансовых затрат из-за плохой работы пневмосистемы

Рост потребности в активном оксиде алюминия обусловлен развитием таких процессов нефтепереработки, как риформинг, гидроочистка, гидрокрекинг (в которых используются катализаторы, содержащие 80-90% оксида алюминия), а также широким применением его в процессах адсорбции.

Вы можете купить оксид алюминия дешево, однако низкая стоимость не гарантирует качество товара. SORBIS GROUP предлагает Вам сорбенты только высшего качества по умеренным ценам. Будьте внимательны и остерегайтесь подделок!

АOA (черенок) – цилиндрической формы диаметром 3,0-3,5 мм.
АОА для адсорбционных осушителей воздуха с диаметром гранул: 4 – 11 мм.
АOA (шарик) – круглой или овальной формы диаметром 1,6 мм – 8 мм.

Активированный оксид алюминия широко используется в качестве осушителя природного газа. Промышленностью выпускается Окись алюминия нескольких марок и разной формы: гранулированный, цилиндрический и шариковый.
Преимуществом же оксида алюминия является стойкость по отношению к капельной влаге и обеспечение глубокой степени осушки – до точки росы -60°С в области высокого влагосодержания осушаемого газа.
При наличии в осушаемом газе капельной воды в целях предотвращения растрескивания основного слоя осушителя – силикагеля можно рекомендовать засыпать небольшой слой оксида алюминия на входе газа в колонну.

Мы отправляем его в воздух и запускаем в космос, ставим на плиту, строим из него здания, изготавливаем шины, мажем на кожу и лечим им язву... Вы еще не поняли? Речь идет об алюминии.

Попробуйте перечислить все области применения алюминия и обязательно ошибетесь. Скорее всего о существовании многих из них вы даже не подозреваете. Все знают, что алюминий - материал авиастроителей. Но как насчет автомобилестроения или, скажем. медицины? Знаете ли вы, что алюминий является пищевой добавкой Е-137, которая обычно используется как краситель, придающий продуктам серебристый оттенок?

Алюминий - элемент, который с легкостью образует устойчивые соединения с любыми металлами, кислородом, водородом, хлором и многими другими веществами. В результате подобных химических и физических воздействий получаются диаметрально разные по своим свойствам сплавы и соединения.

Использование оксидов и гидроксидов алюминия

Сферы применения алюминия настолько обширны, что для ограждения товаропроизводителей, конструкторов и инженеров от непреднамеренных ошибок, в нашей стране применение маркировки сплавов алюминия - стало обязательным. Каждому сплаву или соединению присваивается свое буквенно-цифровое обозначение, которое в дальнейшем позволяет быстро отсортировать их и направить для дальнейшей обработки.

Наиболее распространенные природные соединения алюминия - его оксид и гидроксид. в природе они существуют исключительно в виде минералов - корундов, бокситов, нефелинов, пр. - и в качестве глинозема. Применение алюминия и его соединений связано с ювелирной, косметологической, медицинской сферами, химической промышленностью и строительством.

Цветные, "чистые" (не мутные) корунды - это известные всем нам драгоценности - рубины и сапфиры. Однако по своей сути они - не что иное, как самый обычный оксид алюминия. Помимо ювелирной сферы, применение оксида алюминия распространяется на хим.промышленность, где он обычно выступает адсорбентом, а также на производство керамической посуды. Керамические котелки, горшочки, чашки обладают замечательными жаропрочными свойствами именно благодаря содержащемуся в них алюминию. Свое применение окись алюминия нашла и как материал для изготовления катализаторов. Нередко оксиды алюминия добавляют в бетон для его лучшего затвердевания, а стекло, в которое добавили алюминий, становится жаропрочным.

Перечень областей применения гидроксида алюминия выглядит еще более внушительно. Благодаря способности поглощать кислоту и оказывать каталитическое действие на иммунитет человека, гидроксид алюминия используется при изготовлении лекарств и вакцин от гепатитов типа "А" и "В" и столбнячной инфекции. Им также лечат почечную недостаточность, обусловленную наличием большого числа фосфатов в организме. Попадая в организм, гидроксид алюминия вступает в реакцию с фосфатами и образует неразрывные с ними связи, а затем естественным путем выводится из организма.

Гидроксид, в виду его отличной растворимости и не токсичности, нередко добавляют в пасту для чистки зубов, шампунь, мыло, примешивают к солнцезащитным средствам, питательным и увлажняющим кремам для лица и тела, антиперсперантам, тоникам, очищающим лосьонам, пенкам и пр. Если необходимо равномерно и стойко окрасить ткань, то в краситель добавляют немного гидроксида алюминия и цвет буквально "втравляется" в поверхность материи.

Применение хлоридов и судьфатов алюминия

Крайне важными соединениями алюминия являются также хлориды и сульфаты. Хлорид алюминия в естественном состоянии не встречается, однако его довольно просто получить промышленным путем из бокситов и каолинов. Применение хлорида алюминия ввиде катализатора довольно однобоко, но практически бесценно для нефтеперерабатывающей отрасли.

Алюминиевые сульфаты существуют в естественном состоянии в качестве минералов вулканических пород и известны своей способностью к абсорбации воды из воздуха. Применение сернокислого алюминия распространяется на косметическую и текстильную промышленность. В первой, он выступает в качестве добавки в антиперсперанды, во второй - в виде красителя. Интересно применение сульфата алюминия в составе реппелентов от насекомых. Сульфаты не только отпугивают комаров, мух и мошек, но и обезболивают место укуса. Однако несмотря на ощутимую пользу, сульфаты алюминия неоднозначно действуют на здоровье людей. Если вдохнуть или проглотить сульфат алюминия, можно получить серьезное отравление.

Алюминиевые сплавы - основные области применения

Искусственно полученные соединения алюминия с металлами (сплавы), в отличие от естественных образований, могут иметь такие свойства, какие пожелает сам производитель - достаточно изменить состав и количество легирующих элементов. На сегодняшний день существуют практически безграничные возможности для получения сплавов алюминия и их применения.

Самая известная отрасль использования алюминиевых сплавов - авиастроение. Самолеты практически полностью изготовлены из алюминиевых сплавов. Сплавы цинка, магния и алюминия дают небывалую прочность, используемую в обшивке самолетов и изготовлении деталей конструкции.

Аналогично используются алюминиевые сплавы и в строении кораблей, подводных лодок и мелкого речного транспорта. Здесь из алюминия наиболее выгодно делать надстроечные конструкции, они более чем в половину снижают вес судна, при этом не ухудшая их надежности.

Подобно самолетам и кораблям, автомобили с каждым годом все больше и больше становятся "алюминиевыми". Алюминий применяется не только в деталях кузова, теперь это еще и рамы, балки, стойки и панели кабины. Благодаря химической инертности алюминиевых сплавов, низкой подверженности коррозии и теплоизоляционным свойствам из сплавов алюминия изготавливают цистерны для перевозок жидких продуктов.

Широко известно применение алюминия в промышленности. Нефте- и газодобыча не были бы такими как сейчас, если бы не чрезвычайно коррозионстойкие, химически инертные трубопроводы из алюминиевых сплавов. Буры, сделанные из алюминия, весят в несколько раз меньше, а значит легко перевозятся и монтируются. И это не говря уже о разного рода, резервуарах, котлах и прочих емкостях...

Из алюминия и его сплавов производят кастрюли, сковороды, противни, половники и прочую домашнюю утварь. Алюминиевая посуда отлично проводит тепло, очень быстро нагревается, при этом легко чистится, не вредит здоровью и продуктам. На алюминиевой фольге мы запекаем мясо в духовке и выпекаем пироги, в алюминий упакованы масла и маргарины, сыры, шоколад и конфеты.

Крайне важная и перспективная область - применение алюминия в медицине. Помимо тех областей использования (вакцины, почечные лекарства, адсорбенты), о которых говорилось ранее, следует также упомянуть использование алюминия в лекарствах от язвы и изжоги.

Из всего вышесказанного можно сделать один вывод - марки алюминия и их применение слишком многообразны, чтобы посвящать им одну небольшую статью. Об алюминии лучше писать книги, ведь не зря же его называют "металлом будущего".