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📜  铝的提取

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:12.456000             🧑  作者: Mango

铝的提取

铝的密度低于其他常见金属，约为钢的三分之一。当暴露在空气中时，由于其对氧的高亲和力，它会在表面形成一层氧化物保护层。铝在外观上与银相似，无论是在颜色上还是在反射光的能力上。它是柔韧的、非磁性的和延展性的。铝是宇宙中第十二最丰富的元素。

由于其对氧的强亲和力，铝在自然界中通常以氧化物的形式存在。因此，铝在地球上主要存在于地壳的岩石中，它是仅次于氧和硅的第三丰富元素，而不是在地幔中，而且几乎从未作为游离金属存在。

铝的特性

  • 该元素具有极强的反应性。它大约是钢的刚度和密度的三分之一。
  • 铝是耐腐蚀的。
  • 它具有超导能力。
  • 有许多未知的氢同位素，其质量数从 21 到 41 不等。
  • 与 HCl 的反应：铝在室温下与稀盐酸反应。金属铝溶于盐酸时，生成氯化铝和无色氢气。铝和盐酸发生不可逆反应。

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

  • 与氢氧化钠反应：当氢氧化钠与元素铝（一种两性金属）反应时，也会形成铝酸钠。一旦建立，反应变得高度放热，并伴随着氢气的快速释放。

2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑

  • 与水反应：金属铝迅速形成几毫米厚的氧化铝薄层，防止其与水反应。根据方程式，铝与水反应产生氢气。

2Al + 3H 2 O → 3H 2 + Al 2 O 3

铝的用途

  1. 铝通常用于包装行业，用于制造线圈、罐头、箔片和其他包装材料。
  2. 它也存在于许多日常用品中，例如用具和手表。
  3. 铝在建筑行业中用于制造门、窗、电线和屋顶。
  4. 它在交通运输业中用于制造自行车、航天器、车身、飞机和船舶零件。
  5. 许多硬币由含铝的合金制成。
  6. 铝还用于制造油漆、反射面和电线。

铝矿石

1821 年，在法国南部的 Les Baux 附近，发现了最重要的铝矿，这是一种含铁的岩石，含有大约 52% 的氧化铝。这种物质后来被称为铝土矿。

铝土矿的物理外观因其成分和杂质而有很大差异。如果氧化铁含量高，颜色范围从黄白色到灰色，或从粉红色到深红色或棕色。它可以是泥土的，也可以是粘土或岩石的形式。除南极洲外，所有七大洲都发现了铝土矿。最丰富的沉积物通常位于形成时处于热带或亚热带气候的地区，提供了强降雨、恒定温暖温度和良好排水的最佳条件。

铝土矿的性质

  • 铝土矿是一种软材料，莫氏硬度范围为 1 至 3。
  • 它的颜色范围从白色到灰色到红棕色，具有豌豆状结构，具有泥土光泽，比重为 2.0 至 2.5。
  • 这些特性对于识别铝土矿很有用，但与铝土矿的价值或用途无关。这是因为铝土矿几乎总是被加工成与铝土矿具有明显不同物理特性的材料。

铝土矿的用途

  • 冶金
    • 铝土矿是生产铝的唯一也是最好的材料。
    • 从铝土矿中提取铝涉及多种工艺，包括拜耳法和霍尔-赫鲁特法。
    • 一旦提取出来，铝和以铝为基础的合金被广泛用于电子、建筑、车辆甚至餐具。
  • 行业
    • 铝土矿用于各种行业，包括化学、耐火材料、磨料、水泥、钢铁和石油行业。
    • 铝土矿与氧化铝一起用于生产铝化学品。
    • 它被用作制造多种耐火制品的原料。
    • 铝土矿是航空航天、电气、机械和民用工具制造行业的重要组成部分。
    • 还用作干燥剂、吸附剂、催化剂，用于生产牙科粘固剂。还用作干燥剂、吸附剂、催化剂，用于制造牙科粘固剂。
  • 建筑材料和道路骨料
    • 当没有其他材料可用时，红土铝土矿经常被用作建筑材料。
    • 建筑公司在某些地区使用煅烧铝土矿作为防滑路面骨料，以防止事故发生。
  • 其他用途
    • 铝土矿的应用范围有限，但广泛用于造纸、水净化和石油精炼。
    • 铝土矿还用于橡胶、塑料、油漆和化妆品等其他行业。

示例问题

问题一：为什么铝比钢贵？

回答：

问题2：铝合金的主要有用特性是什么？

回答：

问题3：铝合金的两大分类是什么？

回答：

问题4：谁发现了铝？

回答：

问题5：铝与水如何反应？

回答：