Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» в г. Златоусте
Алюминий, его свойства и применение
Реферат по дисциплине Химия
Выполнен: студентом I курса
группы 12 «М»
Мамедовой Хатирой
Преподаватель химии:
Соловей Ольга Викторовна
Златоуст 2014
§1. История открытия алюминия 6
§2. Способы получения 8
§3. Физические свойства 11
§4. Химические свойства 12
§5. Применение 13
Заключение 15
Список литературы 16
Введение
Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский, сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент №13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов. Элемент 3-го периода и IIIА-группы Периодической системы. Электронная формула атома [10Ne]3S23p1 степени окисления +III и 0.
По электроотрицательности (1,47) одинаков с бериллием, проявляет амфотерные (кислотные и основные) свойства. В соединениях может находиться в составе катионов и анионов. В природе — четвертый по химической распространенности элемент (первый среди металлов), находится в химически связанном состоянии. Входит в состав многих алюмосиликатных минералов, горных пород (граниты, порфиры, базальты, гнейсы, сланцы), различных глин (белая глина называется каолин), бокситов и глинозёма Аl2 О3 .
Любопытно проследить динамику производства алюминия за полтора столетия, прошедших с тех пор, как человек впервые взял в руки кусочек легкого серебристого металла.
За первые 30 лет, с 1825 по 1855 г., точных цифр нет. Промышленных способов получения алюминия не существовало, в лабораториях же его получали в лучшем случае килограммами, а скорее – граммами. Когда в 1855 г. на Всемирной парижской выставке впервые был выставлен алюминиевый слиток, на него смотрели как на редчайшую драгоценность. А появился он на выставке потому, что как раз в 1855 г. французский химик Анри Этьенн Сент-Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения алюминия, основанный на вытеснении элемента №13 металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl · AlCl3 .
За 36 лет, с 1855 по 1890 г., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 т металлического алюминия.
В последнее десятилетие XIX в (уже по новому способу) в мире получили 28 тыс. т алюминия.
В 1930 г. мировая выплавка этого металла составила 300 тыс. т.
В 1975 г. только в капиталистических странах получено около 10 млн. т алюминия, причем эти цифры – не наивысшие. По сведениям американского «Инжениринг энд майнинг джорнэл», производство алюминия в капиталистических странах в 1975 г. снизилось по сравнению с 1974 г. на 11%, или на 1,4 млн. т .
Столь же поразительны перемены и в стоимости алюминия. В 1825 г. он стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни – лишь втрое. Сегодня алюминий дороже простой углеродистой стали, но дешевле нержавеющей. Залежи бокситной руды добываются и перерабатываются в глинозем - одно из сырья для промышленности для металлического алюминия. Металлический алюминий получается путем элекролиза расплава глинозема. По действием постоянного тока в присутствии углерода оксид алюминия в расплаве разлагается на металлический алюминий и углекислый газ. Полученный таким образом алюминий выплавляется в слитки. Несмотря на то, что в последние 125 лет неоднократно предпринимались попытки по поиску менее энергозатратного метода получения "крылатого металла", альтернативы способу электрометаллургии пока нет. Вместе с тем, за последние два десятилетия эффективность использования электроэнергии при производстве металла была увеличена приблизительно на 20%. Конечный алюминий выпускается в виде литых заготовок, штамповки и алюминиевых продуктов. Автомобильная промышленность - крупнейший рынок для литых деталей из алюминия, и литые детали составляют более чем половину алюминия, используемого в автомобилях. Различные передачи и поршни были фактически универсальными в автомобилях и грузовиках во всем мире в течение многих лет.
Изменение цен на алюминий носит исключительно промышленный оттенок. Алюминий широко применяется в промышленном производстве и цена на алюминий плотно связана с электроэнергетическим сектором. С одной стороны, алюминий применяется для производства высоковольтного кабеля, с другой стороны, производство алюминия очень энергоемко, поэтому цена на алюминий и электроэнергетика связаны.
Пик роста цен на алюминий пришелся на 2005-2006 годы, когда стоимость крылатого металла подскочила более чем вдвое - до 2500-2700 долл./т по сранвению с периодом начала 2000-х годов. В кризисные 2008-2009 годы цены на алюминий стали снижаться и вернулись к отметкам 1500 долл./т. В 2010-2011 годах, на фоне восстановления спроса со стороны автопроизводителей и других отраслей потребления в США и Европейском союзе, цены на алюминий вновь стали расти, достигнув отметки в 2600 долл./т. Однако в 2012 году цены вновь снизились, в основном, по причине экономических проблем в Еврозоне.