ChemStudy

Анионы AlO33- и АlF63- движутся к аноду — графитовым стержням или болванкам. На аноде в первую очередь разряжается анион АlO33-

4 АlО33- - 12 е- = 2 Аl2О3 + 3 O2

Расход глинозема все время восполняется. Количество криолита практически не меняется, лишь незначительные его потери происходят вследствие образования на аноде тетрафторида углерода СF4.

Электролитическое производство алюминия требует больших затрат электроэнергии (на получение 1 т алюминия расходуется окодо 20 000 кВт·ч электроэнергии), поэтому алюминиевые заводы строят вблизи электростанций.

Применение. Алюминий используется очень широко. Из него изготовляют фольгу, применяемую в радиотехнике и для упаковки пищевых лродуктов. Алюминием покрывают стальные и чугунные изделия в целях предохранення их от коррозии: изделия нагревают до 1000 °С в смеси алюминиевого порошка (49 %), оксида алюминия (49 %) и хлорида алюминия (2 %). Этот процесс называется алитированием.

Алитированные изделия выдерживают нагревание до 1000 °С, не подвергаясь коррозии. Сллавы алюминия, отличающиеся большой легкостью и прочностью, применяются в производстве теплообменных апларатов, в самолетостроении и машиностроении.

Оксид алюниния Аl2O3. Представляет собой белое вещество с температурой плавления 2050 °С. В природе оксид алюминия встречается в виде корунда и глинозема. Иногда встречаются прозрачные кристаллы корунда красивой формы и охраски. Корунд, окрашенный соединениями хрома в красный цвет, называют рубином, а окрашенный соединениями титана и железа в синий цвет — сапфиром. Рубин и сапфир являются драгоценными камнями. В настоящее время их довольно легко получают искусственно.

Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, но он не растворяется в воде, кислотах и щелочах. При кипячении в концентрированном растворе щелочи он лишь частично переходит в раствор. Оксид алюминия переводят в растворимое состояние сплавлением со щелочами или пиросульфатом калия:

АI2О3 + 2 КОН = 2 КАlO2 + Н2О

Аl2O3 + 3 К2S2О7 = 3 К2SO4 + Аl2(SO4)3

Полученные сплавы растворяются в воде. При сплавлении оксида алюминия с поташем или содой образуются алюминаты, которые легко растворяются в воде:

Аl2O3 + К2СО3 = 2 КАlO2 + СО2

Природный корунд — очень твердое вещество. Он применяется для изготовления наждачных кругов и шлифовальных порошков. Рубин используют для изготовления втулок часовых и других точных механизмов.

Глинозем используется как сырье для получения алюминия. Обезвоженный оксид алюминия служит адсорбентом при очистке и разделении органических веществ методом хроматографии.

Гидроксид алюминия Аl(ОН)3. Представляет собой белое вещество, которое при нагревании теряет воду, превращаясь в оксид алюминия. Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами. Свежеосажденный гидроксид легко растворяется в кислотах и щелочах (кроме гидроксида аммония):

2 Аl(ОН)3 + 3 Н2SO4 = Аl2(SO4)3 + 6 Н2О

Аl(ОН)3 + 3 КОН = К3[Аl(ОН)6]

Гидроксид алюминия является слабым основанием и еще более слабой кислотой, поэтому соли алюминия находятся в растворе только в присутствии избытка кислоты, а алюминаты — только в присутствии избытка щелочи. При разбавлении растворов водой эти соединения сильно гидролизованы.

Высушенный гидроксид алюминия, потерявший часть воды, не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах и этим напоминает оксид алюминия.

КАЛЬЦИЯ ФТОРИД , CaF2, бесцветные кристаллы. В воде практически нерастворим. В природе - минерал флюорит. Применяют как флюс в металлургии, для получения HF, в качестве оптического материала в инфракрасной технике.

ШОТТКИ ДИОД , полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании свойств контакта металл - полупроводник; названного по имени немецкого физика В. Шоттки (W. Schottky; 1886-1976), создавшего в 1938-39 основы теории таких диодов. Применяется для преобразования электрических сигналов на частотах до 50 ГГц и как сверхбыстродействующий переключатель.

МЕХАНИКА (от греч . mechanike - искусство построения машин), наука о механическом движении материальных тел (т. е. изменении с течением времени взаимного положения тел или их частей в пространстве) и взаимодействиях между ними. В основе классической механики лежат Ньютона законы. Методами механики изучаются движения любых материальных тел (кроме микрочастиц) со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Движения тел со скоростями, близкими к скорости света, рассматриваются в относительности теории, а движение микрочастиц - в квантовой механике. В зависимости от того, движение каких объектов рассматривается, различают механику материальной точки и системы материальных точек, механику твердого тела, механику сплошной среды. Механика разделяется на статику, кинематику и динамику. Законы механики используются для расчетов машин, механизмов, строительных сооружений, транспортных средств, космических летательных аппаратов и т. п. Основоположники механики - Г. Галилей, И. Ньютон и др.