Referat - Aluminiu

Categorie
Referate Chimie
Data adaugarii
acum 12 ani
Afisari
4457
Etichete
aluminiu
Descarcari
504
Nota
9 / 10 - 1 vot

Aluminiu
Raspândire în natura
Al este cel mai raspândit metal în natura; el alcatuieste 7,4% din scoarta pamântului. Al nu exista în stare nativa. Dintre mineralele mai importante sunt: micele, feldspatii respectiv si produsele de alterare ale acestora: caolinul si argila, corindonul si varietatile lui, bauxita apoi criobitul.
Preparare
Fabricarea Al comporta doua etape: a) fabricarea oxidului de Al
b) obtinerea Al din alumina
Al , mai ales acela destinat constructiilor de avioane nu trebuie sa contina nici fier nici siliciu. De aceea când bauxitele contin cantitati mai mari de fier si de siliciu, ele trebuie supuse unor tratamente prealabile de purificare.
Procedeul Bayer este unul dintre cele mai raspândite procedee pentru fabricarea aluminei din bauxite sarace în fier si siliciu. În acest procedeu, bauxita, în prealabil calcinata si macinata, este tratata cu hidroxid de sodiu, în autoclave, la 4 – 6 at si 160 – 180 C. Oxidul de Al din bauxita trece în solutie sub forma de aluminat de sodiu Na[Al(OH)4]. Amestecul se filtreaza, separându-se solutia de aluminat de sodiu de hidroxizii de fier si de combinatiile siliciului cu aluminatul de sodiu.
În solutia cu aluminat de sodiu se introduce fie un curent de bioxid di carbon, când precipita hidroxidul de Al.
2Na[Al(OH)4] + CO2 = 2Al(OH)3 + Na2CO3 + H2O
fie cantitati mici de Al(OH)3 care amorseaza desc aluminatului având rol de germen de cristalizare pentru separarea hidroxidului de Al:
Na[Al(OH)4] = Al(OH)3 + NaOH
Hidroxidul de Aluminiu obtinut se calcineaza în cuptoare rotative la 12000C când trece în oxid de Al:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Noroaiele rosii ramase de la separarea hidroxidului de Al contin în afara de oxizi de fier si siliciu, oxid de titan si oxid de vanadiu, a caror extragere este o problema luata în cercetare.
Un continut mai mare de siliciu în bauxita este daunator, deoarece siliciul trece în Al2O3, de unde poate patrunde în Al metalic.
Oxidul de aluminiu nu poate fi redus cu carbune deoarece s-ar forma carbura de aluminiu, Al4C3. Cum însa alumina are un punct de topire foarte ridicat(20500C) în topitura se adauga drept fondant criolit, care scade temperatura de topire la 9800C. Se lucreaza la intensitati de curent de peste 50000A.
Celula electrolitica este formata dintr-o cuva de otel captusita cu blocuri de grafit suspendati în topitura. Prin trecerea curentului electric, Al se aduna în jurul catodului la fundul celulei, de unde este scos periodic, iar O este pus în libertate la anod, unde se uneste cu carbonul electrodului formând oxizi de carbon. Anodul fiind consumat, trebuie înlocuit din timp în timp.
Al obtinut este impur si trebuie rafinat. Pentru obtinerea aluminiu foarte pur, cu 99,90 – 99,99% Al se foloseste rafinarea electrolitica.
Proprietati fizice
Aluminiu este un metal alb – argintiu, care cristalizeaza în sistemul cubic cu fete centrate. Este un metal usor mai putin dur decât cuprul. Aluminiu este un foarte bun conducator de caldura si electricitate. Conductibilitatea electrica si cea termica sunt aproximativ pe jumatate cât la cupru. Aluminiu este foarte plastic; poate fi laminat, batut în foi foarte subtiri sau transformat în sârma fina.
Proprietati chimice
Aluminiul este un element activ din punct de vedere chimic. Desi are caracter puternic electropozitiv la temperatura obisnuita aluminiul pur devine stabil în aer, deoarece este aparat de pelicula subtire de oxid de aluminiu format la suprafata lui. Tot asa de stabil este fatade apa. Formarea peliculei de oxid de aluminiu care protejeaza metalele de actiunea aerului si umezelii poate fi împiedicata prin analgamarea suprafetei aluminiului.
De aceea, o bucata de tabla de aluminiu analgamata prin frecarea suprafetei cu o solutie concentrata de clorura mercurica sau pulbere de oxid de mercur sau direct cu mercur, expusa la aer, se acopera cu eflorescente albe datorita formarii hidroxidului de aluminiu.
Încalzit pâna la 7000C, aluminiu în pulbere arde arde în aer cu lumina stralucitoare, formând oxid de aluminiu.
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Cantitatea de caldura degajata în aceasta reactie este apreciabila.
Din cauza afinitatii mari a Aluminiului pentru O, el îl scoate din oxizii metalici mai putin activi. De exemplu, daca un amestec format din pulbere de aluminiu si oxid de fier este aprins este aprins datorita reactiei care are loc:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
este extrem de energica iar caldura degajata ridica temperatura produselor pâna la peste 20000C. La aceasta temperatura fierul se topeste iar oxidul de aluminiu se ridica la suprafata. Reactia sta la baza procedeului aluminotermaplicat la extragerea unor metale...


  • Referate asemanatoare

Copyright © Toate drepturile rezervare. 2008 - 2020 - Referatele.org