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. 5

§2. Способы получения. 7

§3. Физические свойства. 9

§4. Химические свойства. 10

§5. Применение. 11

Заключение. 12

Список литературы.. 13

 

 

 

 

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.