Comparación de los parámetros de rendimiento del aluminio a 200 grados Celsius y temperatura normal.
Aluminio
Nombre del elemento: Aluminio
Peso atómico del elemento: 26,98
Tipo de elemento: Metal
Número atómico: 13
Símbolo del elemento: Al
Nombre chino del elemento: aluminio
Nombre inglés del elemento: aluminio
Atómico relativo masa: 26,98
Número de protones en el núcleo: 13
Número de electrones fuera del núcleo: 13
Número de potencia nuclear: 13
Masa del protón: 2.1749E-26
Masa relativa del protón: 13+38+0.
Período: 3
Número de familias: IIIA
Masa molar: 27
Hidruro: AlH3
Óxido: Al2O3
La fórmula química del óxido más alto: Al2O3
Densidad: 2.702
Punto de fusión: 660.37
Punto de ebullición: 2467.0
Configuración electrónica periférica: 3X23P1
Configuración electrónica externa: 2, 8, 3
Color y estado: metal blanco plateado
Radio atómico: 1,82
Valencia común: +3
Descubierto por: Ernest y Wheeler.
Época y lugar del descubrimiento: 1825 Dinamarca
Fuente del elemento: El metal más abundante en la corteza terrestre, más del 7%.
Uso del elemento: Se pueden utilizar como materiales estructurales para aviones, vehículos, barcos, barcos y cohetes. El aluminio puro se puede utilizar como cables de voltaje ultra alto. El aluminio utilizado en los utensilios diarios suele denominarse "acero fino" y "grado de acero".
Método industrial: electrólisis del cloruro de aluminio fundido.
Método de laboratorio: Electrólisis del cloruro de aluminio fundido
Otros compuestos: AlCl3-cloruro de aluminio NaAlO2-metaaluminato de sodio Al(OH)3-hidróxido de aluminio.
Introducción: Elemento metálico trivalente de color azul, blanco plateado, con buena ductilidad, dureza y sonido [fuerte]. Es famoso por su peso ligero, buena conductividad eléctrica y térmica, alta reflectividad y antioxidación. . famoso.
Descubierto por: Weller Fecha de descubrimiento: 1827.
Proceso de descubrimiento:
En 1827, Weller en Alemania calentó tricloruro de potasio y aluminio para producir aluminio.
Descripción del elemento:
Un metal brillante de color blanco plateado con una densidad de 2,702 g/cm3, un punto de fusión de 660,37 °C y un punto de ebullición de 2467 °C. Valencia 3. Tiene buena conductividad térmica, conductividad eléctrica y ductilidad, y la energía de ionización es de 5,986 eV. Aunque se le llama metal activo, se formará una densa película de óxido en su superficie en el aire, lo que le impedirá seguir interactuando con el oxígeno y el agua. Puede reaccionar con el oxígeno a altas temperaturas y liberar una gran cantidad de calor. Debido al alto calor de reacción, el aluminio puede reemplazar a los metales en otros óxidos (método de las termitas). Por ejemplo, 8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795 kcal también reacciona con no metales a altas temperaturas y también puede disolverse en ácido o álcali para liberar hidrógeno. No tiene efecto sobre el agua, el sulfuro, el ácido sulfúrico concentrado, el ácido acético de cualquier concentración y todos los ácidos orgánicos.
Fuente del elemento:
El aluminio existe en diversas rocas o minerales en forma de compuestos, como feldespato, mica, alúmina, bauxita, alumbre, etc. Está fabricado de óxido de aluminio y criolita (Na3AlF6) *** mediante electrólisis por fusión.
Uso del elemento:
El aluminio puede sustituir a los metales en otros óxidos (método termita). Su aleación es ligera y resistente y es un material estructural para la fabricación de aviones, cohetes y automóviles. El aluminio puro se utiliza mucho en cables. Muy utilizado en la elaboración de utensilios diarios.
Datos auxiliares de los elementos:
La distribución del aluminio en la corteza terrestre ocupa el segundo lugar después del oxígeno y el silicio entre todos los elementos químicos, ocupando el tercer y primer lugar entre todos los elementos metálicos. Sin embargo, el aluminio se descubrió tarde porque tiene una fuerte capacidad oxidante y no se reduce fácilmente.
Después de que el físico italiano Volta descubriera la batería en 1800, entre 1808 y 1810, el químico británico David y el químico sueco Bezilius intentaron utilizar corriente eléctrica para separar el aluminio de la bauxita, pero fracasaron. Bezirius, por su parte, llamó aluminio a este metal inalcanzable.
Esto está escrito por una alumna latina. En la Europa medieval, el término era un término general para el alumbre astringente, un mordiente utilizado para teñir telas de algodón. Más tarde, de aquí surgió el nombre latino y el símbolo del elemento Al de aluminio.
1825 el químico danés Oersted publica el proceso de fabricación experimental de aluminio. En 1827, el químico alemán Ulf repitió el experimento de Oersted y mejoró continuamente el método de fabricación de aluminio. En 1854, el químico alemán Dewyer utilizó sodio en lugar de potasio para reducir el cloruro de aluminio y convirtió el aluminio en lingotes.
Símbolo del elemento: Al Nombre inglés: aluminio Nombre chino: Aluminio
Masa atómica relativa: 26,9815 Precio común: +3 Electronegatividad: 1,61.
Configuración electrónica periférica: 3X23P1 Configuración electrónica externa: 2, 8, 3
Isótopos y radiación: Al-26[730000y]* Al-27al-28[2.3m ].
Afinidad electrónica y energía: 48kj·mol-1.
La primera energía de ionización: 577,6kJ mol-1, la segunda energía de ionización: 1817kJ mol-1, la tercera energía de ionización: 2745kJ mol-1.
Densidad del elemento: 2,702 g/cm3 Punto de fusión del elemento: 660,37 ℃ Punto de ebullición del elemento: 2467 ℃
Radio atómico: 1,82 Angstroms Radio iónico: 0,51 (+3) Angstroms Radio de valencia : 1,18 Angstroms .
Compuestos habituales: al2o 3 ALC L3 al 2s 3 na lo2 al 2(SO4)3Al(OH)3.
Aluminio, número atómico 13, peso atómico 26,38+0539 En 1825, el científico danés Oersted hizo reaccionar tricloruro de aluminio anhidro con amalgama de potasio para evaporar el mercurio y obtener aluminio. En 1854, De Vere utilizó sodio metálico para reducir la sal fundida de cloruro de sodio y cloruro de aluminio para fabricar aluminio metálico, que se exhibió en la Exposición de París de 1855. En 1886, Hall y Elu inventaron el método de sales fundidas de alúmina electrolítica y criolita respectivamente, haciendo del aluminio un metal práctico. El contenido de aluminio en la corteza terrestre es del 8%, sólo superado por el oxígeno y el silicio. Está ampliamente distribuido en rocas, suelo, animales y plantas.
El aluminio es un metal ligero de color blanco plateado con un punto de fusión de 660,37°C, un punto de ebullición de 2467°C y una densidad de 2,702 g/cm3. . El aluminio tiene una estructura cúbica centrada en las caras y tiene buena conductividad eléctrica y térmica; el aluminio puro es relativamente blando.
El aluminio es un metal activo. En el aire seco, la superficie del aluminio forma inmediatamente una densa película de óxido con un espesor de aproximadamente 50 angstroms, lo que evita que el aluminio se oxide más y lo hace impermeable al polvo de aluminio; Es muy inflamable cuando se mezcla con aire; el aluminio fundido puede reaccionar violentamente con el agua; muchos óxidos metálicos pueden reducirse a los metales correspondientes a altas temperaturas; el aluminio es anfótero, es decir, es fácilmente soluble en álcalis fuertes y ácidos diluidos.
El aluminio es muy utilizado.
¿El aluminio es perjudicial para la salud humana?
Millones de personas mayores en todo el mundo padecen la enfermedad de Alzheimer. Muchos científicos han descubierto mediante investigaciones que la enfermedad de Alzheimer está estrechamente relacionada con el aluminio. Al mismo tiempo, también se descubrió que el aluminio daña las funciones del cerebro, el corazón, el hígado, los riñones y la función inmune. Por lo tanto, la Organización Mundial de la Salud reconoció oficialmente al aluminio como contaminante alimentario en 1989 y lo controló. La ingesta diaria permitida recomendada de aluminio para adultos es de 60 mg.
A juzgar por la situación actual en China, si no le prestamos atención, el consumo de aluminio superará este indicador. Además de absorber el aluminio de medicamentos como el hidróxido de aluminio, la metoclopramida, las sales de atropina y aluminio, las sales de niacina y la aspirina, cada persona también necesita consumir de 8 a 12 mg de aluminio de los alimentos todos los días. Debido al uso de utensilios de cocina y vajillas de aluminio, los alimentos absorben aproximadamente 4 mg de aluminio. Cantidades importantes de aluminio también provienen de aditivos alimentarios que contienen aluminio. Los aditivos alimentarios que contienen aluminio se utilizan a menudo en alimentos fritos, como palitos de masa fritos y pasteles fritos. El polvo para hornear, un aditivo alimentario que contiene aluminio, también se usa comúnmente en bollos, panecillos, pasteles, etc. Según los resultados de los controles aleatorios realizados por los departamentos pertinentes, el contenido de plomo en cada kilogramo de torta de aceite supera los 1.000 mg. Si comes 50 g de esta torta de aceite, superarás la ingesta diaria de aluminio permitida por persona. Por lo tanto, trate de comer menos alimentos fritos, use menos agentes leudantes que contengan aluminio y evite el uso de utensilios de cocina y vajillas de aluminio.
El buen compañero del hombre: el aluminio
1. La historia del nacimiento y desarrollo del aluminio
En 1854, el químico francés De Vere introdujo la bauxita y una mezcla de carbón y sal. , agregue cloro gaseoso y caliente para obtener sales dobles de NaCl y AlCl3, y luego use el exceso de sodio para fundir las sales dobles para obtener aluminio metálico. El aluminio es muy preciado en esta época. Se dice que en un banquete, el emperador francés Napoleón III utilizó únicamente cubiertos de aluminio, mientras que otros utilizaron vajillas de plata. El rey de Tailandia en ese momento usó una cadena de reloj de aluminio; en 1955, una pequeña pieza de aluminio se exhibió en la Exposición Nacional de París. La etiqueta decía "Plata en arcilla" y estaba colocada junto a las joyas más preciosas. Todavía en 1889, la Sociedad Química de Londres envió jarrones y tazas de aluminio y oro a Mendeleev como valiosos obsequios. En 1886, Howell de Estados Unidos y Herant de Francia electrolizaron de forma independiente una mezcla de bauxita fundida y criolita para producir aluminio metálico, sentando las bases para la producción actual de aluminio a gran escala.
A lo largo de casi un siglo de historia, la producción de aluminio ha aumentado significativamente. En la década de 1960, el aluminio superó al cobre en la producción mundial de metales no ferrosos y ocupó el primer lugar. En ese momento, el aluminio no solo era propiedad de la realeza y los nobles, sino que también se usaba en muchos campos, desde la defensa nacional, la industria aeroespacial, la electricidad y las comunicaciones hasta las necesidades diarias como ollas y sartenes. Sus compuestos se utilizan ampliamente y diferentes compuestos que contienen aluminio desempeñan un papel importante en la medicina, la síntesis orgánica, el refinado de petróleo, etc.
2. Aluminio y sus aleaciones
El aluminio puro es muy blando, no resistente y tiene buena ductilidad. Puede estirarse en filamentos y enrollarse para formar láminas. fabricación de alambres y cables, industria de radio e industria de embalaje. Su conductividad es aproximadamente dos tercios de la del cobre, pero su densidad es sólo un tercio. Por lo tanto, en comparación con los alambres de cobre y los alambres de aluminio de la misma calidad y longitud, la conductividad del aluminio es aproximadamente el doble que la del cobre y el precio es menor. Por lo tanto, los cables de alto voltaje en el campo están hechos principalmente de aluminio, lo que ahorra muchos costos y alivia la tensión de los materiales de cobre.
La conductividad térmica del aluminio es tres veces mayor que la del hierro. En la industria, el aluminio se utiliza a menudo para fabricar diversos intercambiadores de calor y materiales de disipación de calor. Muchos utensilios de cocina utilizados en los hogares también están hechos de aluminio. En comparación con el hierro, no se oxida fácilmente y prolonga su vida útil. El polvo de aluminio tiene un brillo blanco plateado y a menudo se mezcla con otras sustancias como recubrimiento y se pinta sobre la superficie de los productos de hierro para protegerlos de la corrosión y hacerlos hermosos. Debido a que el aluminio emite una luz blanca deslumbrante y una gran cantidad de calor cuando se quema en oxígeno, a menudo se usa para fabricar mezclas explosivas como los explosivos de amonio y aluminio.
En la industria metalúrgica, la termita se suele utilizar para fundir metales refractarios. Por ejemplo, el polvo de aluminio y el polvo de óxido de hierro se mezclan y reaccionan violentamente cuando se activan. A menudo se usan para soldar rieles en el transporte; el aluminio se usa a menudo como desoxidante en la industria siderúrgica, tiene buenas propiedades reflectantes y puede; utilizarse en la fabricación de espejos de alta calidad, cuencos de enfoque, etc. El aluminio también tiene buenas propiedades de absorción acústica. De acuerdo con esta característica, el aluminio se utiliza en algunas salas de transmisión y techos de edificios modernos. El aluminio puro es relativamente blando. En 1906, el metalúrgico alemán Wilm añadió una pequeña cantidad de magnesio y cobre al aluminio para crear una aleación de aluminio resistente. Más tarde, la patente fue comprada por la empresa alemana Dura, por lo que el aluminio también se denominó "Dura Aluminium". En el proceso de desarrollo de las siguientes décadas, la gente desarrolló muchas aleaciones de aluminio según las diferentes necesidades y desempeñó un papel muy importante en muchos campos.
Añadir pequeñas cantidades de aluminio a determinados metales puede mejorar mucho sus propiedades. Por ejemplo, el aluminio bronce (que contiene entre 4% y 15% de aluminio) tiene alta resistencia y resistencia a la corrosión, tiene una dureza cercana al acero con bajo contenido de carbono y tiene un brillo metálico que no es fácil de volverse negro. Se utiliza comúnmente en las industrias de joyería y construcción, fabricación de piezas de máquinas y herramientas, equipos de decapado y otros equipos en contacto con ácido sulfúrico diluido, ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico. Fabricación de cepillos y mangos para máquinas de soldar eléctricas; engranajes helicoidales y de alta resistencia, troqueles para conformar metales, rieles guía para máquinas herramienta, herramientas antichispas, cadenas no magnéticas, recipientes a presión, intercambiadores de calor, palas de compresores, hélices y anclas para barcos. etc. La adición de magnesio al aluminio produce una aleación de aluminio y magnesio, que es mucho más dura que el magnesio y el aluminio puros y, al mismo tiempo, conserva su peso ligero. A menudo se utiliza para fabricar fuselajes de aviones y carrocerías de cohetes para embellecer el entorno de vida y construir barcos; .
La aluminización es uno de los métodos de tratamiento térmico químico del acero. Forma una película de óxido de aluminio resistente a altas temperaturas en la superficie del acero al carbono ordinario o del hierro fundido para proteger el hierro del interior. El aluminio es un metal muy importante; sin embargo, muchos compuestos que contienen aluminio también son muy importantes para los humanos.
Tres. Compuestos que contienen aluminio
El contenido de aluminio en la corteza terrestre es mayor que el de silicio y oxígeno, ocupando el tercer lugar. Existe principalmente en minerales de aluminosilicato, bauxita y criolita.
El óxido de aluminio es un polvo blanco amorfo que se presenta en muchas variaciones, las más comunes son α-A12O3 y β-Al2O3. El corindón existe en la naturaleza y pertenece al α-Al2O3. Su dureza es superada sólo por el diamante, su punto de fusión es alto y es resistente a ácidos y álcalis. Se utiliza habitualmente en la fabricación de algunos cojinetes, abrasivos y materiales refractarios. Por ejemplo, el crisol de corindón puede soportar altas temperaturas de 1800°C. El corindón viene en muchos colores porque contiene diferentes impurezas. Por ejemplo, las trazas de Cr(III) son rojas y se denominan rubíes; los que contienen Fe(II), Fe(III) o Ti(IV) se denominan zafiros.
La β-A12O3 es una sustancia porosa con una superficie de cientos de metros cuadrados por gramo. También llamada alúmina activada, puede adsorber una variedad de moléculas de gases y líquidos, como vapor de agua, y a menudo se usa como adsorbente, portador de catalizador y desecante. También se utiliza como materia prima para la fundición industrial de aluminio.
El hidróxido de aluminio se puede utilizar para preparar sales de aluminio, adsorbentes, mordientes e intercambiadores de iones, y también se puede utilizar como materia prima para esmaltes, materiales refractarios, telas ignífugas, etc. Su pegamento y goma de mascar se utilizan como fármacos ácidos en medicina, que pueden neutralizar el ácido gástrico y tratar las úlceras gástricas y duodenales y la hiperacidez.
El metaaluminato de sodio se usa comúnmente para estampar y teñir telas, producir tinte azul lago, descomponer lana de vidrio, jabón y piedra de construcción endurecida. Además, también es un buen ablandador de agua, relleno para la fabricación de papel, purificador de agua y agente pulidor para rayón.
El tricloruro de aluminio es un catalizador comúnmente utilizado en la industria petrolera y en la síntesis orgánica. Por ejemplo, la reacción de alquilación de hidrocarburos aromáticos, también llamada reacción de alquilación de Friedel-Crafts, está catalizada por tricloruro de aluminio anhidro. Se produce una sustitución electrófila entre hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos halogenados (o alquenos y alcoholes) para producir hidrocarburos aromáticos. El hexahidrato de cloruro de aluminio se utiliza en la preparación de desodorantes, desinfectantes seguros y en el refinado de petróleo.
El bromuro de aluminio es un catalizador comúnmente utilizado en síntesis e isomerización orgánica.
El fosfuro de aluminio libera gas fosfina altamente tóxico cuando se expone a la humedad o al ácido, que puede envenenar las plagas. Se utiliza como fumigante en la agricultura para matar plagas en los almacenes.
El sulfato de aluminio se utiliza comúnmente como relleno, mordiente, purificador de agua y agente extintor de incendios en la fabricación de papel. También se utiliza como purificador de aceite, desodorante de petróleo y agente decolorante. También se utiliza en la fabricación de pigmentos precipitados. y telas y medicamentos ignífugos.
La criolita, hexafluoroaluminato de sodio, se utiliza a menudo como pesticida en la agricultura; se utiliza como agente opacificante blanco en vidrio y esmalte en la industria del silicato.
El alumbre, extraído de la alunita mediante calentamiento, es un importante purificador y mordiente del agua y se utiliza con fines medicinales como astringente. El nitrato de aluminio se puede utilizar para curtir y fabricar cables termoeléctricos blancos, y también se puede utilizar como mordiente. El silicato de aluminio se utiliza comúnmente en la fabricación de pigmentos para vidrio, cerámica y pinturas, y como cargas en pinturas, cauchos y plásticos. El gel de sílice-alúmina es higroscópico y a menudo se utiliza como portador de catalizador para el craqueo catalítico del petróleo u otras síntesis orgánicas.
Entre los carboxilatos de aluminio; el dicarboxilato de aluminio y el triformiato de aluminio se utilizan habitualmente como mordientes, impermeabilizantes y fungicidas. El diacetato de aluminio se usaba no solo como mordiente, sino también como sellador de espadas y desinfectante, y también en fluidos de embalsamamiento. El triacetato de aluminio se utiliza para fabricar tejidos y lacas impermeables e ignífugas (gargarismos, astringentes, antisépticos, etc.), y como mordientes, etc. El estearato de aluminio (estearato de aluminio) se usa comúnmente como antisedimentante para pinturas, agente impermeabilizante para telas, espesante para lubricantes, aceite antioxidante para herramientas y estabilizador resistente al calor para plásticos de PVC. El oleato de aluminio no sólo se utiliza como agente impermeabilizante para tejidos y espesante para aceites lubricantes, sino también como secador de pinturas y lubricante para productos plásticos.
El sucralfato, también conocido como sucralfato, es una sal de aluminio alcalina del sulfato de sacarosa. Puede formar complejos con pepsina para inhibir directamente la actividad proteolítica y tiene un efecto duradero. También puede formar una película protectora, que tiene un fuerte efecto protector sobre la mucosa gástrica, ayuda a la regeneración de la mucosa, promueve la curación de úlceras y tiene baja toxicidad. Es un buen tratamiento para las úlceras gastrointestinales.
En los últimos años, la gente ha desarrollado algunos nuevos compuestos que contienen aluminio, como el alquilaluminio, etc. Con el desarrollo de la ciencia, la gente utilizará mejor el aluminio y sus compuestos en beneficio de la humanidad.
4. Los peligros del "aluminio"
El uso inadecuado del aluminio también puede provocar algunos efectos secundarios. Se ha informado que las sales de aluminio pueden provocar pérdida de memoria. Un grupo de investigación privado de Australia afirma que el uso excesivo de sales de aluminio para purificar el agua puede causar daño cerebral y pérdida grave de memoria, que es un síntoma característico de la enfermedad de Alzheimer. Los experimentos de los investigadores con ratas mostraron que trazas de aluminio mezcladas con agua potable ingresaban al cerebro de las ratas, donde se acumulaban gradualmente. Después de darles un vaso de agua tratada con sales de aluminio, los niveles de aluminio en sus cerebros alcanzaron niveles mensurables.
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Según la Organización Mundial de la Salud, la ingesta diaria de aluminio no debe superar los 65.438+0 mg por kilogramo de peso corporal. En circunstancias normales, una persona nunca debería consumir más de esta cantidad de aluminio al día. Sin embargo, beber agua purificada con sal de aluminio y comer alimentos que contengan sal de aluminio, como palitos de masa fritos, fideos, gelatinas, pasteles fritos, refrescos enlatados, etc. , o comer arroz frito en una olla de aluminio aumentará la ingesta de aluminio por parte de las personas, por lo que el daño del aluminio y sus compuestos a los humanos no se puede comparar con su contribución. Mientras la gente le preste atención, desempeñará un papel más importante en la sociedad humana.