Алюминий
Алюминий
Страница 2

В расплаве криолита (т. пл. 1012 °С) имеет место главным образом равновесие по суммарной схеме:

Na3AlF6 Û 3 Na+ + 2 F- + AlF4-.

Уже в гораздо меньшей степени протекает дальнейшая диссоциация тетрафторалюминат-иона:

AlF4 Û F- + AlF3 Û 2 F- + AlF2+ Û 3 F- + AlF2+ Û 4 F- + Al3+.

Растворённый в криолите глинозём диссоциирует по схеме:

Al2O3 Û AlO+ + AlO3-.

Так как между образующимися ионами возможны вторичные реакции (например, F- + AlO+ Û FAlO), ионно-молекулярный состав раствора Al2O3 в расплавленном криолите весьма сложен. Наинизшая температура плавления (665 °С) достигается в рассматриваемой системе при следующем её составе: 58 % криолита, 37 % AlF3 и 5 % Al2O3.

Печь для выплавки алюминия состоит из железного ящика, внутренние стенки и дно которого выложены теплоизолирующим слоем из огнеупорных материалов и поверх него — толстой угольной обкладкой, служащей при электролизе катодом. В качестве анода применяется массивный угольный электрод. Процесс ведут при температуре около 960 °С, напряжении около 5 В и силе тока около 140 тыс. А. Выделяющийся кислород образует с углём анода CO и CO2. Параллельно за счёт незначительного выделения фтора получаются небольшие количества CF4. Вследствие сгорания анода его приходится постепенно опускать вниз. Боковые стенки печи(и большая часть поверхности жидкости) покрыты твёрдой коркой электролита, препятствующий их разъединению выделяющимися у анода газами и предохраняющий расплав от охлаждения. Во время работы печи в неё периодически добавляется Al2O3 (и немного криолита), а расплавленный металл удаляется.

Выплавка алюминия весьма энергоемка: тонна металла требует затраты около 10 тыс. кВт·ч электроэнергии. Первичная его очистка осуществляется продувкой хлора. Продажный металл содержит обычно 99,7 % алюминия. Наряду с другими примесями (главным образом Si и Fe) в нём имеются и следы галия.

Очистка технического алюминия производится обычно при 710-740 °С электролизом в системе из трёх жидких фаз: катодом служит чистый алюминий (плотность 2,35 г/см3), электролитом — обладающая плотностью 2,7 расплавленная смесь солей (60 — BaCl2, 23 — AlF3, 17% — NaF), а анодом — исходный алюминий, к которому для повышения плотности добавляется до 25 % меди (что даёт плотность 3,3 г/см3). При этом трёхслойном электролизе металлы, располагающиеся в ряду напряжений правее алюминия (Cu, Ga и др.), в электролит не переходят, а располагающиеся левее — на катоде не выделяются. Таким путём алюминий доводится до чистоты более 99,99 %, а дальнейшая его очистка может быть в случае надобности проведена методом зонной плавки.

Алюминий представляет собой серебристо-белый, довольно твёрдый металл с плотностью 2,7 г/см3, плавящийся при 660 и кипящий при 2520 °С. Он характеризуется большой тягучестью и высокой электропроводностью, составляющей приблизительно 0,6 электропроводности меди. С этим связано его использование в производстве электрических проводов (которые при сечении, обеспечивающем равную электропроводность вдвое легче медных).

Наложением 6 тыс. атм давления порошок алюминия может быть превращён в компактный металл. Сжимаемость его сравнительно невелика (при 100 тыс. атм объём равен 0,92 атм от первоначального), а электросопротивление с повышением давления несколько уменьшается (составляя при 50 тыс. атм. около 0,8 от обычного). Плавление алюминия связано со снижением плотности от 2,55 до 2,38 г/см3. Теплота плавления равна 293, а теплота возгонки (при 25 °С) — 326 кДж/моль. В парах алюминий одноатомен.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

ЖОФФРУА СЕНТ-ИЛЕР (Geoffroy Saint-Hilaire) , французские зоологи, отец и сын: 1) Этьен (1772-1844), эволюционист, один из предшественников Ч. Дарвина. Развивал учение о единстве плана строения всех животных, которое объяснял общностью их происхождения; критиковал учение Ж. Кювье о неизменяемости видов (публичная дискуссия, 1830). Положил начало экспериментальной тератологии и учению об акклиматизации животных. 2) Изидор (1805-61), академик (1833) и президент (1856-57) Парижской АН, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1856). Труды по тератологии, приручению и акклиматизации сельскохозяйственных животных. Автор первого курса общей биологии (1840).

ЭСТОНСКИЙ ТЕАТР "ВАНЕМУЙНЕ" , основан в Тарту в 1870, с 1966 академический. Ставятся драмы, оперы, оперетты (на эстонском языке) и балеты.

УФА , город (с 1586) в Российской Федерации, столица Башкирии, пристань на р. Белая, при впадении в нее р. Уфа. Железнодорожная станция. 1101 тыс. жителей (1993). Промышленность: нефтеперерабатывающая, химическая и нефтехимическая, машиностроение и металлообработка (производственные объединения: моторостроительные, "Электроаппарат", "Металлист"; заводы: машиностроительный, кабельный, электроламповый, горного оборудования и др.), деревообрабатывающая, легкая, пищевая. Производство стройматериалов. 7 вузов (в т. ч. Башкирский университет), научный центр Российской АН. 5 театров (в т. ч. Театр оперы и балета). Историко-краеведческий, геологический, художественный музеи, музей архитектуры и этнографии, Дома-музеи С. Т. Аксакова, М. Гафури. Основан в 1574.