+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sale[email protected]

Окислительно восстановительные свойства алюминия


Химические свойства алюминия и основные реакции

Нахождение в природе

Алюминий впервые получен химическим путем немецким химиком Ф. Велером в 1827 г., а в 1856 г. французский химик Сен-Клер Девиль выделил его электрохимическим методом.
Алюминий является самым распространенным в природе металлом. Содержание его в земной коре составляет 7,45% (по массе). Важнейшие природные соединения алюминия — алюмосиликаты, боксит, корунд и криолит.
Алюмосиликаты составляют основную массу земной коры. Продукт их выветривания — глина и полевые шпаты (ортоклаз, альбит, анортит). Основной состав глин (каолин) соответствует формуле Аl2O3•2SiO2•2Н2O.
Боксит — горная порода, из которой получают алюминий. Состоит главным образом из гидратов оксида алюминия Аl 2O3•nН2O.

Физические свойства

Физические свойства алюминия хорошо изучены. Это — серебристо-белый легкий металл, плавящийся при 660°С.  Он очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и раскатывается в листы. Из алюминия можно изготовить фольгу толщиной менее 0,01мм. Алюминий обладает очень большой тепло- и электропроводностью. Сплавы алюминия с различными металлами обладают большой прочностью и легкостью.

Химические свойства

Алюминий очень активный металл. В ряду напряжений он стоит после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако на воздухе он довольно устойчив, так как его поверхность покрывается очень плотной пленкой оксида, предохраняющей его от дальнейшего контакта с воздухом. Если с алюминиевой проволоки снять защитную оксидную пленку, то алюминий начнет энергично взаимодействовать с кислородом и водяными парами воздуха, превращаясь в рыхлую массу гидроксида алюминия. Эта реакция сопровождается выделением тепла. Очищенный от защитной оксидной пленки алюминий взаимодействует с водой с выделением водорода:

2Аl + 6Н2O = 2Аl(OН)3 + 3H2

Алюминий хорошо растворим в разбавленных серной и соляной кислотах:

2Al + 6НС1= 2AlС13 + 3H2

2AI + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

Разбавленная азотная кислота на холоду пассивирует алюминий, но при нагревании алюминий растворяется в ней с выделением монооксида азота, гемиоксида азота, свободного азота или аммиака, например:

8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15Н2O

Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий.
Так как оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, то алюминий легко растворяется в водных растворах всех щелочей, кроме гидроксида аммония:

2AI + 6NaOH + 6Н2O = 2Na3[A1ОН)6] + 3H2

Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с галогенами, кислородом и всеми неметаллами. Для начала реакций необходимо нагревание. В дальнейшем реакции протекают очень интенсивно и сопровождаются выделением большого количества тепла:

2Al + 3Вr2 — 2AlBr3 (бромид алюминия)

4Al + 3O2 = 2Al2O3 (оксид алюминия)

2Al + 3S = A12S3 (сульфид алюминия)

2Al + N2 = 2A1N (нитрид алюминия)

4Al + ЗС = Al4С3 (карбид алюминия).

Сульфид алюминия может существовать только в твердом виде. В водных растворах он подвергается полному гидролизу с образованием гидроксида алюминия и сероводорода:

A12S3 + 6H2O = 2A1(OН)3 + 3H2S.

Алюминий легко отнимает кислород и галогены у оксидов и солей других металлов. Реакция сопровождается выделением большого количества тепла:

8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

Процесс восстановления металлов из их оксидов алюминием называется алюмотермией. Алюмотермией пользуются при получении некоторых редких металлов, которые образуют прочную связь с кислородом (ниобий, тантал, молибден, вольфрам и др.).
Смесь мелкого порошка алюминия и магнитного железняка называется термитом. После поджигания термита с помощью специального запала реакция протекает самопроизвольно и температура смеси повышается до 3500°С. Железо при такой температуре находится в расплавленном состоянии. Эту реакцию используют для сваривания рельсов.

Получение

Впервые алюминий был получен восстановлением хлорида алюминия металлическим натрием:

AlС13 + 3Na = Al + 3NaCl

В настоящее время его получают электролизом расплавленных солей. В качестве электролита служит расплав, содержащий 85— 90% комплексной соли 3NaF • A1F3 (или Na3AlFe) — криолита и 10–15% оксида алюминия Al2O3 — глинозема. Такая смесь плавится при температуре около 1000°С. При растворении в расплавленном криолите глинозем ведет себя как соль алюминия и алюминиевой кислоты и диссоциирует на катионы алюминия и анионы кислотного остатка алюминиевой кислоты:

Al2O3 ⇔ Al3+ + АlO33−

Криолит диссоциирует:

Na3 [AlF6]⇔ 3Na+ + [A1F6]

При пропускании электрического тока катионы алюминия и натрия движутся к катоду — графитовому корпусу ванны, покрытому на дне слоем расплавленного алюминия, получаемого в процессе электролиза. Так как алюминий менее активен, чем натрий, то он восстанавливается в первую очередь. Восстановленный алюминий в расплавленном состоянии собирается на дне ванны, откуда его периодически выводят.
Анионы AlO33− и A1F63−  движутся к аноду — графитовым стержням или болванкам. На аноде в первую очередь разряжается анион AlO33−:

AlO33− — 12е = 2Al2O3 + 3O2

Оксид алюминия вновь диссоциирует, и процесс повторяется. Расход глинозема все время восполняется. Количество криолита практически не меняется. Незначительные потери криолита происходят вследствие образования на аноде тетрафторида углерода CF4 . Электролитическое производство алюминия требует больших затрат электроэнергии (на получение 1 т алюминия расходуется около 20 тыс. квт • ч электроэнергии), поэтому алюминиевые заводы строят вблизи электростанций.

Применение

Алюминий находит самое широкое применение. Он используется в электротехнике, его сплавы, отличаясь большой легкостью и прочностью, применяются в самолето- и машиностроении, он все больше вытесняет стали в производстве теплообменных аппаратов, из него изготовляют фольгу, применяемую в радиотехнике и для упаковки пищевых продуктов. Алюминием покрывают стальные и чугунные изделия в целях предохранения их от коррозии: изделия нагревают до 1000° С в смеси алюминиевого порошка (49%), оксида алюминия (49%) и хлорида аммония (2%). Этот процесс называется алитированием. Алитированные изделия выдерживают нагревание°С, не подвергаясь коррозии.

Оксид алюминия Al

2O3

Представляет собой белое вещество, обладающее высокой температурой плавления (2050°С). В природе оксид алюминия встречается в виде корунда и глинозема. Иногда встречаются прозрачные кристаллы корунда красивой формы и окраски. Корунд, окрашенный соединениями хрома в красный цвет, называют рубином, а окрашенный соединениями титана и железа в синий цвет — сапфиром. Рубин и сапфир являются драгоценными
камнями. В настоящее время их довольно легко получают искусственно.
Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, но он не растворяется в воде, кислотах и щелочах. При кипячении оксида алюминия в концентрированном растворе щелочи он частично переходит в раствор. Оксид алюминия переводят в растворимое состояние сплавлением со щелочами или с пиросульфатом калия:

Al2O3 + 2NaOH = 2NaA1O2 + Н2O

Al2O3 + 3K2S2O7 = Al2(SO4)3 + 3K2SO4.

Полученные сплавы растворяются в воде. При сплавлении оксида алюминия с поташом или содой образуются алюминаты, которые легко растворяются в воде:

Al2O3 + Na2CO3 = 2NaA1O2 + CO2,

Природный корунд — очень твердое вещество. Он применяется для изготовления наждачных кругов и шлифовальных порошков. Рубин используют для изготовления втулок часовых и других точных механизмов.
Глинозем используется как сырье для получения алюминия. Обезвоженный оксид алюминия применяется как адсорбент при очистке и разделении органических веществ методом хроматографии.

Гидроксид алюминия Al (ОН)

3

Представляет собой белое вещество, которое при нагревании теряет воду, превращаясь оксид алюминия. Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами. Свежеосажденный гидроксид легко растворяется в кислотах и щелочах (кроме гидроксида аммония):

Al(ОН)3 + ЗНС1 = AlС13 + ЗН2O

Al(ОН)3 + 3NaOH= Na3 [Al(OH)6].

Гидроксид алюминия является слабым основанием и еще более слабой кислотой, поэтому соли алюминия находятся в растворе только в присутствии избытка кислоты, а алюминаты — только в присутствии избытка щелочи. При разбавлении растворов водой эти соединения сильно гидролизуют.
Высушенный гидроксид алюминия теряет часть воды, не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах и этим напоминает оксид алюминия.
Гидроксид алюминия обладает свойством поглощать различные вещества, поэтому его применяют при очистке воды.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Freedom Finance в Казахстане: реальные отзывы сотрудников и клиентов

Международный брокер «Фридом Финанс» сегодня работает в 14 странах мира, но сегодня мы рассмотрим именно Казахстан, а также отзывы сотрудников компании, работающих в нашей стране.

Инвестиционная компания существует на казахстанском рынке с 2012 года. За это время она стала одним из лидеров финансовой сферы и уже развивает большую цифровую экосистему. Freedom Finance помогает людям стать инвесторами и заботиться о своем будущем. А также является первоклассным работодателем, который предоставляет своим сотрудникам отличные условия для осуществления повседневной деятельности, дальнейшего роста и профессионального развития.
 

Отзывы сотрудников о работе во Freedom Finance

  

Талгат Байбусинов, финансовый эксперт:

«Есть много преимуществ работы в компании FreedomFinance. Но если остановиться на главных, то я бы выделил 5 из них. В первую очередь это руководство визионеров, ставших моими наставниками. В компании я также имею возможность служить обществу, быть полезным людям.

Если говорить о профессиональном развитии, то во FreedomFinance я получаю все для достижения поставленных целей и регулярно повышаю свою квалификацию. К тому же компания постоянно стимулирует меня становиться лучше, развивать интеллектуальный потенциал. И последнее – это широкие возможности для карьерного роста».

 

Айгерим Ермекова, специалист отдела поддержки клиентов:

«Во FreedomFinance созданы комфортные условия для работы. Офис расположен в одном из лучших бизнес-центров Алматы – EsentaiTower. Меня окружают очень дружные и понимающие коллеги. Помимо этого, здесь я постоянно знакомлюсь с новыми людьми. Я работаю в отделе поддержки клиентов, и это позволяет мне получить невероятно интересный опыт.

FreedomFinance предоставляет большие перспективы для роста и развития. Это немаловажно для таких молодых специалистов, как я. Мы постоянно обучаемся и улучшаем свои навыки».

  

Нигара Асимжанова, специалист по внутренним коммуникациям:

«Я окончила Казахстанско-Немецкий университет в 2022 году. Как и у многих выпускников, у меня было ощущение полной потерянности. Поэтому для меня было важно четко и ясно понимать, почему я выбираю именно Freedom Finance среди тысяч других компаний. Я уже имела опыт работы в двух международных компаниях, однако «Фридом Финанс» привлек меня своей масштабностью, работой с профессионалами своего дела и возможностями для развития.

Мне нравится, что в нашей компании ты получаешь ценный опыт каждый день. Например, можно работать с рынком акций, облигаций. Для тех, кто ведет активный и здоровый образ жизни, компания предлагает занятия в фитнес-центрах и спортивных клубах. Для получения новых знаний на регулярной основе у нас проходят тренинги с интересными темами. Там может выступить каждый сотрудник. Постоянно проводятся разные активности для знакомства и сплочения команды».

Сегодня в холдинге работают почти 3500 человек. Рыночная капитализация публичной компании Freedom Holding Corp. составляет около 3,5 миллиарда долларов. Но своим главным активом она считает человеческий капитал, а также сохранение безупречной репутации среди работников и клиентов.

Окислительно-восстановительный ряд комплексов алюминия: характеристика четырех степеней окисления, включая бирадикальное состояние лиганда, стабилизированное за счет обменного взаимодействия

. 2011 8 июня; 133 (22): 8662-72.

дои: 10.1021/ja2015718. Epub 2011 13 мая.

Томас Майерс 1 , Насрин Казем, Стефан Столл, Р. Дэвид Бритт, Махесваран Шанмугам, Луиза Бербен

Принадлежности

принадлежность

  • 1 Химический факультет Калифорнийского университета, Дэвис, Калифорния 95616, США.
  • PMID: 21568319
  • DOI: 10. 1021/ja2015718

Томас В. Майерс и соавт. J Am Chem Soc. .

. 2011 8 июня; 133 (22): 8662-72.

дои: 10.1021/ja2015718. Epub 2011 13 мая.

Авторы

Томас Майерс 1 , Насрин Казем, Стефан Столл, Р. Дэвид Бритт, Махесваран Шанмугам, Луиза А. Бербен

принадлежность

  • 1 Химический факультет Калифорнийского университета, Дэвис, Калифорния 95616, США.
  • PMID: 21568319
  • DOI: 10. 1021/ja2015718

Абстрактный

Электрофильная активация и последующее восстановление субстратов, как правило, невозможно, потому что металлы с высокой кислотностью по Льюису не имеют доступа к нескольким окислительно-восстановительным состояниям. Здесь мы демонстрируем, что окислительно-восстановительные процессы, подобные переходным металлам, а также электронная структура и магнитные свойства могут быть переданы алюминию (III). Бис(иминопиридиновые) комплексы, содержащие нейтральные, моноанионные и диаионные иминопиридиновые лиганды (ИП), охарактеризованы структурно и электронно; желтый (IP)AlCl(3) (1), темно-зеленый (IP(-))(2)AlCl (2) и (IP(-))(2)Al(CF(3)SO(3)) (3) ) и темно-фиолетовые [(IP(2-))Al](-) (5). Смешанновалентный монорадикальный комплекс (IP(-))(IP(2-))Al нестабилен по отношению к связи C-C, и [(IP(2-))Al](2-)(μ-IP-IP)( 2-) (4) был изолирован. Измерения магнитной восприимчивости при переменной температуре и спектроскопии ЭПР показывают, что бирадикальный характер триплета на основе лиганда в 2 стабилизируется сильным антиферромагнитным обменным взаимодействием, опосредованным алюминием (III): J = -230 см (-1) для Ĥ = -2J (Ŝ(L(1)) · Ŝ(L(2))). Зависимая от геометрии координации (ИП(-))-(ИП(-)) связь через алюминий(III) наблюдается электрохимически. Циклическая вольтамперограмма тригональной бипирамиды 2 отображает последовательные события окисления на основе лиганда для двух процессов IP (1-/0) при -0,86 и -1,20 В по сравнению с SCE. Расстояние между окислительно-восстановительными парами 0,34 В соответствует константе конпропорционирования K(c) = 10(5,8) для процесса (IP(-))(2)AlCl + (IP)(2)AlCl → 2(IP(-) )(IP)AlCl согласуется со смешанновалентным поведением Робина и Дей класса II. Тетраэдр 5 демонстрирует локализованное поведение класса I, на что указывают близко расположенные окислительно-восстановительные пары. Кроме того, CV 2 и 5 указывают на то, что изменения в координационном окружении алюминиевого центра сдвигают потенциалы окислительно-восстановительных пар IP(1-/0) и IP(2-/1-) до 0,9.В.

Похожие статьи

  • Окислительно-восстановительные пути замещения алюминия(III): синтез и характеристика (IP-)2AlX (IP = α-иминопиридин, X = Cl, Me, SMe, S2CNMe2, C≡CPh, N3, SPh, NHPh).

    Майерс Т.В., Холмс А.Л., Бербен Л.А. Майерс Т.В. и соавт. Неорг хим. 20 августа 2012 г.; 51 (16): 8997-9004. дои: 10.1021/ic301128m. Epub 2012 27 июля. Неорг хим. 2012. PMID: 22839746

  • Нейтральные бис(альфа-иминопиридиновые)металлокомплексы переходных ионов первого ряда (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn) и их монокатионные аналоги: смешанная валентность с участием окислительно-восстановительной невинной лигандной системы.

    Лу К.С., Билл Э., Вейхермюллер Т., Боте Э., Вигхардт К. Лу С.С. и др. J Am Chem Soc. 2008 12 марта; 130 (10): 3181-97. дои: 10.1021/ja710663n. Epub 2008 20 февраля. J Am Chem Soc. 2008. PMID: 18284242

  • Стерически требовательный иминопиридиновый лиганд дает окислительно-восстановительные комплексы алюминия (III) и галлия (III).

    Myers TW, Berben LA. Майерс Т.В. и соавт. Неорг хим. 2012 6 февраля; 51 (3): 1480-8. doi: 10.1021/ic201729b. Epub 2012 5 января. Неорг хим. 2012. PMID: 22220939

  • Окислительно-восстановительный ряд комплексов галлия (III): двухэлектронное окисление на основе лиганда дает комплекс тиолата галлия.

    Коволик К., Шанмугам М., Майерс Т.В., Кейтс К.Д., Бербен Л.А. Коволик К. и др. Далтон Транс. 2012 14 июля; 41 (26): 7969-76. дои: 10.1039/c2dt30112a. Epub 2012 19 марта. Далтон Транс. 2012. PMID: 22426475

  • Первый пример мю (3)-сульфидного мостикового треугольника смешанновалентного трирутения Ru (III) (2) Ru (II) (O, O-ацетилацетонат) (3) (mu-O, O, гамма-C-ацетилацетонат) (3)(мю(3)-S) (1) включает одновременные O,O- и гамма-C-связанные мостиковые ацетилацетонатные звенья. Синтез, кристаллическая структура, спектральные и окислительно-восстановительные свойства.

    Патра С., Мондал Б., Саркар Б., Нимейер М., Лахири Г.К. Патра С. и др. Неорг хим. 2003 24 февраля; 42 (4): 1322-7. doi: 10.1021/ic026221i. Неорг хим. 2003. PMID: 12588171

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Гидрирование имина, катализируемое БИАН-алюминием.

    Пёлькер Дж., Шаршмидт Д., Бернауэр Дж., Вилла М., Якоби фон Вангелин А. Полкер Дж. и др. ChemCatChem. 2022 5 августа; 14 (15): e202200144. doi: 10.1002/cctc.202200144. Epub 2022 30 мая. ChemCatChem. 2022. PMID: 36032039Бесплатная статья ЧВК.

  • Лиганд-настраиваемая многоцветная люминесценция одиночных атомных центров ионов алюминия (III) и их селективная чувствительность к различным ионам металлов.

    Ван К., Ли Л., Тан К., Лю Дж., Ван Ю., Ван Дж., Киппер М.Дж., Се Х., Бельфиоре Л.А., Тан Дж. Ван Кью и др. Материалы (Базель). 2022 27 июля; 15 (15): 5199. дои: 10.3390/ma15155199. Материалы (Базель). 2022. PMID: 35955134 Бесплатная статья ЧВК.

  • Делокализация, регулируемая заменой лиганда в комплексах [L 2 Al] n - , подчеркивает механизм сильной электронной связи.

    Арнольд А., Шербоу Т.Дж., Боханон А.М., Сейлер Р.И., Бритт Р.Д., Смит А.М., Феттингер Дж.К., Бербен Л.А. Арнольд А. и др. хим. наук. 2020 4 ноября; 12 (2): 675-682. doi: 10.1039/d0sc02812f. хим. наук. 2020. PMID: 34163799 Бесплатная статья ЧВК.

  • Катионные аминотропониминаты висмута: заряд контролирует окислительно-восстановительные свойства.

    Ханфт А., Радацки К., Лихтенберг К. Ханфт А. и др. Химия. 2021 7 апреля; 27 (20): 6230-6239. doi: 10.1002/chem.202005186. Epub 2021 26 января. Химия. 2021. PMID: 33326650 Бесплатная статья ЧВК.

  • Комплексы металлов основной группы в образованиях селективных связей радикальными путями.

    Лихтенберг С. Лихтенберг С. Химия. 2020 6 августа; 26 (44): 9674-9687. doi: 10.1002/chem.202000194. Epub 2020 24 марта. Химия. 2020. PMID: 32048770 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Просмотреть все статьи "Цитируется по"

Реакционная способность: окислительно-восстановительный

Реакционная способность: окислительно-восстановительный

 

Реактивность в химии

Реакции восстановления и окисления

РО6. Восстановление руд

   Металлические руды обычно представляют собой соли, такие как оксиды, карбонаты или сульфиды Преобразование этих руд в металлы требует окисления/восстановления реакции.

   Это не всегда так. Некоторые ранние набеги на металлургию участвует самородное золото (самородное означает, что металл находится в своем элементарном состоянии в природе). Золото относительно мягкое. Это может быть легко обработано и формируется путем его нагревания. Иногда также могут быть самородные серебро и медь. найденный.

Проблема RO6.1.

Объясните с помощью таблицы стандартного приведения потенциала, почему серебро и золото иногда можно найти как элементы, а не соли.

   Однако большой скачок вперед произошел, когда люди научились делать сплавы, смешивая в небольших количествах другие металлы, чтобы сделать их более твердыми и прочными материалы. Например, добавление олова к меди привело к бронзового века». Само олово нужно было изготавливать из руды плавлением; самые ранние свидетельства этого процесса происходят из современной Турции, где он был совершено более восьми тысяч лет назад. Однако сплавы, по-видимому, обнаружены лишь несколько тысяч лет спустя.

   При плавке руда нагревается до высокой температуры в присутствии источников углерода, таких как древесный уголь или кокс. Частичное сгорание источник углерода производит монооксид углерода, который действует как восстановитель.

Проблема RO6.2.

Покажите полуреакции восстановления олова. оксид с окисью углерода. Используйте их, чтобы придумать сбалансированную реакцию для процесса и рассчитать стандартный потенциал реакции.

   Еще одним важным достижением в металлургии стало преобразование железа в руды в железо и сталь. Имеются данные о том, что выплавка железа в Африки к югу от Сахары и Шри-Ланки около трех тысяч лет назад. Археологические данные в Шри-Ланке показывают, что плавильные печи располагались на горные склоны, обращенные к океану, где постоянные ветры снабжали людей достаточным количеством кислорода. разводить огонь, достаточно горячий для плавки.

  В Соединенных Штатах открытие железных руд в штатах вдоль Великие озера, использование Великих озер в качестве транспортной сети и Наличие антрацитового угля в Пенсильвании способствовало развитию Американская сталелитейная промышленность и подъем крупной промышленной державы. Факт что государства Великих озер до сих пор называют «ржавым поясом». свидетельство производственного мастерства региона на протяжении двадцатого века, которая исходила из того, что обладала всеми необходимыми чертами для основанная на железе экономика в непосредственной географической близости.

Проблема RO6.3.

Укажите полуреакции восстановления железа. оксид с окисью углерода. Предположим, что оксид железа присутствует в виде магнетита, Fe 3 O 4 . Используйте их, чтобы придумать сбалансированную реакцию для процесса и рассчитать стандартный потенциал реакции.

Проблема RO6.4.

Укажите полуреакции восстановления алюминий оксид с окисью углерода. Предположим, что алюминий присутствует в виде иона в Al 9.0115 2 О 3 . Использовать полуреакции, чтобы придумать сбалансированную реакцию для процесса и рассчитать стандартный потенциал реакции.

 

   Алюминий является очень важным материалом в нашей экономике. Это легкий, прочный и образует очень твердое оксидное покрытие при воздействии элементы, а не ржавчина, возникающая в результате атмосферного воздействия стали. По сравнению по отношению к сталелитейной промышленности, алюминиевая промышленность представляет собой обширную деятельность, в которой руда, добытая на одном континенте, может быть отправлена ​​на другой для переработки. Однако металлический алюминий недоступен плавлением. Итак, как это делается?

   Подобно тому, как термодинамически благоприятная окислительно-восстановительная реакция может привести к напряжение в цепи, если у нас уже есть напряжение, создаваемое другим источником, мы можем довести неблагоприятную окислительно-восстановительную реакцию до конца. мы можем водить реакция обратная.

  Квебек является крупным производителем алюминия, несмотря на практически нет алюминиевой руды. Бокситы – основная алюминийсодержащая руда. смесь минералов формулы Al(OH) 3 или AlO(OH) обнаружены в смеси с другими глины и минералы. Встречается у поверхности земли в тропических и субтропические районы, оставленные позади после тысячелетий эрозии и дренажа более растворимых материалов из подстилающая коренная порода. Крупнейшие производители бокситов – Вьетнам, Австралия и Гвинея, а также ряд стран В Южной Америке.

   Зачем отправлять бокситы в тайгу для производства алюминия? Производство алюминия требует много электронов, и эти электроны не могут быть обеспечивается углем или коксом. Вместо этого они обычно исходят из массивных гидроэлектростанции, такие как проект Джеймс Бэй мощностью 16 000 мегаватт в северном Квебеке. Чтобы сделать алюминий, вы идете туда, где электричество дешевое и обильный.

    Сначала боксит обрабатывается, чтобы удалить все те другие материалы, смешанные с алюминиевой рудой. Он растворяется в основания, фильтруют и переосаждают кислотой. Остаток нагревают до отгоняют воду, оставляя чистый оксид алюминия (Al 2 O 3 ).

   Вместо проведения этой окислительно-восстановительной реакции в водном растворе делается в расплавленном состоянии. Глинозем имеет температуру плавления около 2000 o C, но эта температура падает до гораздо более управляемой 1000 или C, если добавляется «флюс». Чтобы не загрязнять ионы алюминия, криолит часто был используется в качестве флюса, потому что это также соль алюминия (Na 3 AlF 6 ).

 

Глинозем плавится в железной ванне, которая удобно работает как один из электроды в окислительно-восстановительной реакции. Это катод, питающий электроны. Графитовые аноды вытягивают электроны из ванны, чтобы завершить процесс. схема. Происходят две реакции: ионы алюминия восстанавливаются до алюминия при катод, который падает на дно чана и периодически сливается. Оксид-ионы окисляются до молекулярного кислорода на анодах. Однако на этих температурах кислород быстро вступает в реакцию с угольными анодами, образуя двуокиси углерода, то есть аноды фактически исчезают по мере протекания реакции. доход.

 

Проблема RO6. 5.

Взгляните на окислительно-восстановительную реакцию, происходящую в чане.

а) Проведите половинную реакцию восстановления иона алюминия.

b) Обеспечьте полуреакцию окисления оксида анион.

c) Обеспечьте общую сбалансированную реакцию.

d) Рассчитайте стандартный потенциал для этого реакция. (Не беспокойтесь об отсутствии водного раствора, мы просто получим оценка реальных возможностей. Кроме того, вы можете использовать значение восстановительный потенциал кислорода с образованием гидроксида в качестве приближения)

Проблема RO6.6.

Криолит (Na 3 AlF 6 ) добавляют, чтобы глинозем плавился при более низкой температура. В отличие от бокситов, это довольно редкий минерал, встречающийся в Гренландия и Квебек. Предположительно, ионы алюминия в криолите также получить уменьшенный. Не израсходуется ли быстро редкий криолит? Объяснять почему это не проблема.

 

 

Этот сайт написан и поддерживается Крисом П.


Learn more