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铝是一种金属元素,元素符号是Al,它是银白色的浅金属。有锻造性。商品通常被制成杆,薄片,箔,粉末,丝带和细丝。它可以形成氧化膜以防止潮湿空气中的金属腐蚀。铝粉在空中加热并散发出令人眼花的白色火焰时会剧烈燃烧。它很容易溶于稀硫酸,硝酸,盐酸,氢氧化钠和氢氧化钾溶液,但几乎不溶于水。相对密度为2.70。熔点为660°C。沸点为2327°C。地壳中铝的含量仅次于氧气和硅,排名第三,它是地壳中最丰富的金属元素。 The development of the three important industries of aviation, construction, and automobiles requires the characteristics of materials to have the unique properties of aluminum and its alloys, which greatly facilitates the production and application of this new metal aluminum. The application is extremely wide.

2017年10月27日,国际世界卫生组织研究机构发布的致癌物名单是初步编制的,供参考,铝产品被列入了第一类的致癌物清单。

铝的制备

1854年,法国化学家Deville混合铝土矿,木炭和含盐盐,然后用氯气加热以获得NaCl,Alcl₃双盐,然后用多余的钠将这种双盐融化以获得金属铝。1886年,美国和法国的海兰特(Howe)独立电解了铝土矿和冰晶石(Na3alf6)的混合物,以生产金属铝,为未来的大规模铝生产奠定了基础。

铝在各种岩石或矿石中以化学状态的形式存在,例如长石,云母,高岭石,铝土矿,铝土矿等。铝可以通过氧化铝和冰晶石的共晶电解(Na3alf6)产生。主要反应过程如下:

从铝土矿提取铝的反应过程

  • 溶解:溶解在NaOH(aq)中:Al2O3+ 2NaOH+ 3H2O = 2Naal(OH)4(四氢钠铝)
  • 过滤:去除残留的亚铁氧化物(FEO),铝硅酸钠等。
  • 酸化:将多余的浓度传递到滤液中:naal(OH)4+co₂= al(OH)3↓+ NAHCO3
  • 过滤和燃烧的Al(OH)₃:2AL(OH)₃=高温=Al₂o₃+3H₂O
  • 电解:为了降低电解过程中氧化铝的熔化温度,将冰晶石(Na₃Alf6)添加到Al₂o₃中。请勿电解融化Alcl3以使Al;原因:ALCL3是一种共价化合物,其熔融状态的电导率很差。

铝的发展历史

铝的英文名称来自明矾(明矾),这是硫酸盐KAL(SO4)2·12H2O的双盐。在史前时期,人类使用了含有铝合物(Al2O3·2SIO2·2H2O)的粘土来制作陶器。地壳中铝的含量仅次于氧气和硅,排名第三。但是,由于铝化合物的氧化弱,铝不易从其化合物中减少,因此金属铝不能长时间分离。意大利物理学家Volta发明电池后,David试图使用电流将金属铝与氧化铝分开,但没有成功,但他建议它被称为“铝”,后来更改为“铝”修改为铝。除了在北美,美国化学学会(ACS)在1925年决定在出版物中使用“铝”。

化学符号Al属于元素元素表中的第三组,原子数13,原子量26.98154,面部以面部的立方晶体为中心,共同价为+3。铝是最重要的轻质金属。

铝一词源自古罗马词校友(校友)。1746年,德国J.H.Pott从明矾,即氧化铝制成了氧化物。在18世纪,法国Lavoisier(A.L。Lavoisier)认为这是一种未知金属的氧化物。它与氧气的亲和力是如此之大,以至于不可能通过当时已知的碳和其他还原剂来减少它。1807年,英国戴维(H. Davy)试图电解熔融氧化铝以获得金属,但失败了。1809年,他命名了这款虚构的金属铝,后来改为铝。1825年,丹麦H.C.Oersted使用钾汞合金减少无水氯化铝,并首次获得了几毫克的金属铝,指出它具有与TIN相同的颜色和光泽。1827年,德国F.Whler使用钾减少无水氯化铝,以获得少量的金属粉末。 In 1845, he used aluminum chloride gas to pass through the surface of molten metal potassium, and obtained some aluminum beads, each weighing about 10-15 mg, thus making a preliminary determination of the density and ductility of aluminum, and pointed out that the melting point of aluminum is not high. In 1854, S.C. Deville, France, used sodium instead of potassium to reduce NaAlCl4 complex salt to produce metal aluminum. The factory was built in the same year, and some aluminum helmets, tableware and toys were produced. At that time, the price of aluminum was close to that of gold. In 1886, American Hall (C.M.Hall) and France (P.L.T.Héroult) almost simultaneously obtained patents for producing metal aluminum by cryolite-alumina molten salt electrolysis. In 1888, the first electrolytic aluminum plant was established in Pittsburgh, USA, and aluminum production has entered a new stage. In 1956, the world’s aluminum output began to surpass that of copper and ranked first among non-ferrous metals. The price of aluminum is relatively cheap in terms of volume among commonly used non-ferrous metals.

在后期,铝是皇帝和贵族享受的宝藏。法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用了铝叉;泰国国王使用了铝制手镯。在1855年的巴黎博览会上,它与皇冠上的珠宝一起展出,标签上说“粘土的银”。1889年,Mendeleev还收到了铝合金制成的花瓶和杯子,作为伦敦化学学会的礼物。24小时在线娱乐!188搏金宝到19世纪末,铝的价格已经下降了数千次。首先,这是因为西门子在1870年代改善了发电机,以廉价电力。其次,由于法国的赫鲁特和美国CM大厅分别于1886年在冰糖(Na3alf6)中开发了氧化铝的电解。方法。他们当时都22岁。 This pioneering work enabled large-scale production of aluminum and laid the foundation for today’s industrial method of electrolytic aluminum in the world. So far, various aluminum products have been widely used in thousands of households.

2017年10月27日,国际世界卫生组织研究机构发布的致癌物名单是初步编制的,供参考,铝产品被列入了第一类的致癌物清单。

2018年7月30日,一名国际研究小组说,他们清楚地发现了宇宙中铝的放射性分子(铝铝,铝的放射性同位素”),这两个分子可能是由于两个分子可能是由于两个分子引起的。原因。星星碰撞并“溅入”星际空间。

铝的内容分布

地壳中最丰富的金属元素,含量为8.3%。它主要以铝硅酸盐的矿石以及铝土矿和冷冻岩的形式存在。氧化铝是一种白色的无定形粉末,其中有许多变体,其中最熟悉的粉末是α-al₂o₃和β-al₂o₃。自然界中存在的刚果属于α-al₂o₃。它的硬度仅次于钻石,并且具有高熔点,并且对酸和碱具有抗性。它通常用于制造轴承,磨料和耐火材料。例如刚果坩埚,可以承受1800℃的高温。由于不同的杂质,Al₂o₃具有多种颜色。例如,包含少量Cr(III)的人是红色的,称为红宝石。包含Fe(II),Fe(III)或Ti(IV)的人称为蓝宝石。

铝是一种轻质金属,化学符号为Al,原子数:13。地壳中铝的含量仅次于氧气和硅,排名第三。它是地壳中最丰富的金属元素,其储量在金属中排名第二。在金属品种中,它仅次于钢,是第二大金属类别。

铝的物理特性

铝是银白色金属。有锻造性。商品通常被制成圆柱,杆,床单,箔,粉末,丝带和细丝。它可以形成氧化膜以防止潮湿空气中的金属腐蚀。经过酸处理的铝粉在空气中加热并发出令人眼花的白色火焰时会剧烈燃烧。轻松溶于稀硫酸,稀硝酸,盐酸,氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水中,但可以缓慢地与热水反应形成氢氧化铝,相对密度2.70,弹性Modulus 70gpa,Poisson的弹性,POISSON,POISSON 0.33。熔点为660°C。沸点为2327°C。它被广泛用于其轻重量,良好的电导率和热电导率,高反射率和抗氧化阻力。用于日常用具的铝通常称为“钢钢”或“钢级”。 Thermal expansion coefficient of Al at (room temperature) 25°C 0.0000236mm/°C or 23.6ppm*k-1

铝的同位素

有24个铝的同位素,其中只有一个是稳定的。同位素列表如下:

象征
质子
中子
质量
半衰期
旋转
相对丰度
19 al
13
6
19.0(218)#
20 al
13
7
(20.0194)#
21 Al
13
8
21.02804(32)#
1/2+#
22 Al
13
9
22.01952(10)#
59(3)MS
(3)+
23 Al
13
10
23.007267(20)
470(30)MS
5/2+#
24 Al
13
11
23.9999389(30)
2.053(4)S
4+
25 Al
13
12
24.9904281(5)
7.183(12)S
5/2+
26 Al
13
13
25.98689169(6)
7.17(24)E+5 A
5+
27 Al
13
14
26.98153863(12)
稳定的
5/2+
1.0000
28 Al
13
15
27.98191031(14)
2.2414(12)分钟
3+
29 Al
13
16
28.9804450(13)
6.56(6)分钟
5/2+
30 Al
13
17
29.982960(15)
3.60(6)S
3+
31 Al
13
18
30.983947(22)
644(25)MS
(3/2,5/2)+
32 al
13
19
31.98812(9)
31.7(8)MS
1+
33 Al
13
20
32.99084(8)
41.7(2)MS
(5/2+)#
34 Al
13
21
33.99685(12)
56.3(5)MS
4-#
35 Al
13
22
34.99986(19)
38.6(4)MS
5/2+#
36 Al
13
23
36.00621(23)
90(40)MS
37 al
13
24
37.01068(36)
10.7(13)MS
38 al
13
25
38.01723(78)
7.6(6)MS
39 Al
13
26
39.02297(158)
7.6(16)MS
3/2+#
40 Al
13
27
40.03145(75)#
10#MS [> 260 NS]
41 Al
13
28
41.03833(86)#
2#MS [> 260 NS]
3/2+#
42 Al
13
29
42.04689(97)#
1#MS

铝的主要目的

物质的使用很大程度上取决于物质的性质。由于铝具有多种优秀特性,因此铝具有非常广泛的用途。

铝和铝合金目前是广泛使用的24188搏金宝;小时在线娱乐!最经济和最合适的材料之一。自1956年以来,世界上的铝产量已超过铜产量,并且在非有产金属中始终排名第一。当前的铝的生产和消耗(以吨为单位计算)仅次于钢,成为人类使用的第二大金属。铝资源非常丰富。根据初步计算,铝制储量占地壳的8%以上。。

铝的重量轻和耐腐蚀性是其性能的两个出色功能。

  • 铝的密度很小,只有2.7 g/cm³。尽管相对较软,但可以制成各种铝合金,例如硬铝,超硬铝,防锈铝,铸铝等。这些铝合金广泛用于制造业,例如飞机,汽车,汽车,汽24小时在线娱乐!车,汽车,汽车,188搏金宝火车和船只。此外,太空火箭,航天飞机和卫星还使用大量铝及其铝合金。24小时在线娱乐!188搏金宝例如,超音速飞机由约70%的铝及其铝合金组成。24小时在线娱乐!188搏金宝铝也大量用于船舶结构,大型客船中使用的铝量通常达到数千吨。
  • 铝的电导率仅次于银,铜和金。尽管其电导率仅为铜的2/3,但其密度仅为铜的1/3。因此,铝线的质量仅是相同电量的铜线的一半。。铝表面上的氧化物膜不仅具有抵抗腐蚀的能力,而且具有一定程度的绝缘材料,因此铝在电气制造业,电线和电缆行业以及无线电行业中具有广泛的用途。
    铝是热量的良好导体,其热导率是铁的三倍。铝可用于生产该行业的各种热交换器,散热材料和炊具。
  • 铝具有良好的延展性(其延展性仅次于黄金和银),并且可以在100℃至150°时将铝箔薄成比0.01 mm的铝箔薄。这些铝箔被广泛用于包装香烟,糖果等,也可以将其制成铝线,铝条和各种铝制产品。
    由于铝表面上的氧化物保护膜,因此不容易受到腐蚀。它通常用于制造化学反应堆,医疗设备,制冷设备,石油炼油设备,石油和天然气管道等。
  • 铝粉具有银白色光泽(通常是粉末形式的金属颜色,大多为黑色)。它通常用作油漆,通常称为银色粉末和银色油漆,以保护铁产品免受腐蚀并保持美丽。
  • 当用氧气燃烧时,铝会发出大量的热量和耀眼的光。它通常用于制造爆炸性混合物,例如铵铝爆炸物(与硝酸铵混合,木炭粉,铝粉,烟灰,烟灰和其他可燃有机物),燃烧混合物(例如,可以使用由热矿制成的炸弹和贝壳)要攻击难以发射的目标或坦克,炮兵等)和照明混合物(例如硝酸钡68%,28%铝粉,4%虫胶)。
  • 热矿通常用于燃烧难治金属和焊接钢导轨。在钢制过程中,铝也被用作脱氧剂。将铝粉,石墨,二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)均匀地以一定比例混合,然后在金属上涂覆并在高温下凝固以使高温抗Cermet。它在火箭和导弹技术中具有重要的应用。。
  • 铝板还具有良好的反射性​​能。它反映了紫外线比银色强。铝越纯,其反射能力越好。因此,它通常用于制造高质量的镜子,例如太阳能炊具镜。
  • 铝具有吸收性的属性和良好的声音,因此铝也用于广播室和现代大型建筑的天花板中。低温抗性。当温度较低时,铝将增加其强度而无需脆弱。因此,它是低温设备的理想材料,例如冷藏,冰柜和南极雪地摩托生产设备。

铝的毒理学特性

研究发现,铝会损害人脑细胞。根据对世界卫生组织的评估,铝的每日摄入量被指定为0-0.6mg/kg,kg是指一个人的重量,即60公斤人的允许摄入量是36mg。我国的“食品添加剂使用标准GB2760-2011”规定,铝的残留量应小于或等于100mg/kg。基于此计算,如果一个体重60公斤的人每天吃不超过360克炸面团棒,则无需担心。

铝在人体中缓慢积聚,由其引起的毒性缓慢且难以检测。但是,一旦发生代谢性疾病的毒性反应,后果就会非常严重。因此,我们必须注意以防止吸收铝,并减少日常生活中铝产品的使用。铝及其对人类的化合物的危害与其贡献无与伦比。只要人们关注它并最大程度地发挥其优势并避免劣势,它将在人类社会中发挥更重要的作用。

避免方法:

  • 避免使用由铝制成的炊具。
  • 吃较少的炸面团棒,铝质包裹的糖果和其他食物,并在罐中喝少量的软饮料。
  • 一些药物是由含铝制的物质制成的,因此应降低含铝的药物的食用,例如:Al(OH)3可以中和胃酸。

根据相关数据,在我国的特殊资源和能源状况下,已经产生了技术创新的过程。在大规模应用特殊形状的阴极结构电解器之后,新型流量指南和高效率节能电解液,开发了用于大容量电解器的磁性流体优化设计技术,以进一步优化的磁场平衡电解器。在西部地区的新生产能力中,大量企业采用了各种新的可变横截面钢钢筋技术,以更好地改善铝水平与垂直磁液比率之间的关系,减少铝液体的幅度,并提供减少杆螺距的空间。同时,提高了电流密度,增强的热量保存以及节能和减少消耗测试,例如阳极上的挖沟和穿孔,取得了良好的效果。

自改革和开放以来,中国的铝业已经取得了长足的进步,并已成为全球铝业行业的主要国家,形成了相对完整的工业系统,该工业系统整合了铝土矿,铝,电解铝,铝处理以及研究和开发。

2006年,中国的铝制公司迅速从2005年的行业亏损转变为324亿元人民币的3,24亿元利润以及超过500亿元人民币的利润和税收。消除了电解铝的向后自动罐生产能力。2006年,160KA及以上的容量占1200万吨电解铝生产能力的83%。向后的自烘烤储罐生产能力已被完全消除,并且一些小型烘焙储罐的生产能力已转化。。

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