Raspandire in natur:: Al este cel mai rsspandit metal in natur;; el alcttuiette 7,4% din scoaraa pmmantului. Al nu exist in stare nativ.. Dintre mineralele mai importante sunt: micele, feldspaiii respectiv ii produsele de alterare ale acestora: caolinul ii argila, corindonul ii variettiile lui, bauxita apoi criobitul.
Preparare: Fabricarea Al comport dou etape: a) fabricarea oxidului de Al
b) b) obiinerea Al din alumin
a) Al , mai ales acela destinat construciiilor de avioane nu trebuie s coniin nici fier nici siliciu. De aceea cand bauxitele coniin cantittii mai mari de fier ii de siliciu, ele trebuie supuse unor tratamente prealabile de purificare.
Procedeul Bayer este unul dintre cele mai rsspandite procedee pentru fabricarea aluminei din bauxite srrace in fier ii siliciu. In acest procedeu, bauxita, in prealabil calcinat ii mccinat,, este tratat cu hidroxid de sodiu, in autoclave, la 4 - 6 at ii 160 - 180 C. Oxidul de Al din bauxit trece in soluiie sub form de aluminat de sodiu Na[Al(OH)4]. Amestecul se filtreaz,, separandu-se soluiia de aluminat de sodiu de hidroxizii de fier ii de combinaiiile siliciului cu aluminatul de sodiu.
In soluiia cu aluminat de sodiu se introduce fie un curent de bioxid di carbon, cand precipit hidroxidul de Al.
2Na[Al(OH)4] + CO2 = 2Al(OH)3 + Na2CO3 + H2O
fie cantittii mici de Al(OH)3 care amorseaz desc aluminatului avand rol de germen de cristalizare pentru separarea hidroxidului de Al:
Na[Al(OH)4] = Al(OH)3 + NaOH
Hidroxidul de Aluminiu obiinut se calcineaz in cuptoare rotative la 12000C cand trece in oxid de Al:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Noroaiele roiii rmmase de la separarea hidroxidului de Al coniin in afar de oxizi de fier ii siliciu, oxid de titan ii oxid de vanadiu, a crror extragere este o problem luat in cercetare.
Un coniinut mai mare de siliciu in bauxit este duunttor, deoarece siliciul trece in Al2O3, de unde poate pttrunde in Al metalic.
b) Oxidul de aluminiu nu poate fi redus cu crrbune deoarece s-ar forma carbura de aluminiu, Al4C3. Cum ins alumina are un punct de topire foarte ridicat(20500C) in topitur se adaug drept fondant criolit, care scade temperatura de topire la 9800C. Se lucreaz la intensittii de curent de peste 50000A.
Celula electrolitic este format dintr-o cuv de oeel cpptuiit cu blocuri de grafit suspendaii in topitur.. Prin trecerea curentului electric, Al se adun in jurul catodului la fundul celulei, de unde este scos periodic, iar O este pus in libertate la anod, unde se unette cu carbonul electrodului formand oxizi de carbon. Anodul fiind consumat, trebuie inlocuit din timp in timp.
Al obiinut este impur ii trebuie rafinat. Pentru obiinerea aluminiu foarte pur, cu 99,90 - 99,99% Al se folosette rafinarea electrolitic. .
Propriettii fizice: Aluminiu este un metal alb - argintiu, care cristalizeaz in sistemul cubic cu feee centrate. Este un metal uoor mai puiin dur decat cuprul. Aluminiu este un foarte bun conducttor de clldur ii electricitate. Conductibilitatea electric ii cea termic sunt aproximativ pe jumttate cat la cupru. Aluminiu este foarte plastic; poate fi laminat, bttut in foi foarte subiiri sau transformat in sarm fin..
Propriettii chimice: Aluminiul este un element activ din punct de vedere chimic. Deii are caracter puternic electropozitiv la temperatur obinnuit aluminiul pur devine stabil in aer, deoarece este aprrat de pelicula subiire de oxid de aluminiu format la suprafaaa lui. Tot aaa de stabil este faadde ap.. Formarea peliculei de oxid de aluminiu care protejeaz metalele de aciiunea aerului ii umezelii poate fi impiedicat prin analgamarea suprafeeei aluminiului.
De aceea, o bucat de tabl de aluminiu analgamat prin frecarea suprafeeei cu o soluiie concentrat de clorur mercuric sau pulbere de oxid de mercur sau direct cu mercur, expus la aer, se acoper cu eflorescente albe datorit formrrii hidroxidului de aluminiu.
Incllzit pan la 7000C, aluminiu in pulbere arde arde in aer cu lumin strllucitoare, formand oxid de aluminiu.
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Cantitatea de clldur degajat in aceast reaciie este apreciabil..
Din cauza afinittiii mari a Aluminiului pentru O, el il scoate din oxizii metalici mai puiin activi. De exemplu, dac un amestec format din pulbere de aluminiu ii oxid de fier este aprins este aprins datorit reaciiei care are loc:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
este extrem de energic iar clldura degajat ridic temperatura produselor pan la peste 20000C. La aceast temperatur fierul se topette iar oxidul de aluminiu se ridic la suprafaa.. Reaciia st la baza procedeului aluminotermaplicat la extragerea unor metale din oxizii lor cum ii pentru obiinerea temperaturii inalte necesare sudurii fierului.
Aluminiul reaciioneaz cu clorul ii bromul la temperaturi obinnuite, iar cu iodul la incllzire.Cu azotul ii carbonul se combin la temperaturi foarte ridicate. Cu acizii minerali reaciioneaz la clldur,, formand srrurile respective. Aluminiul reaciioneaz energic cu hidroxizii alcalini, se formeaz un hidroxo aluminat ii se dezvolt hidrogenul. Reaciia se desfsooar in dou etape. In prima, pelicula de oxid de aluminiu fiind indeprrtat de soluiia de hidroxid alcalin, al metalelor reaciioneaz cu apa; rezult hidroxidul de aluminiu care in etapa a doua cu hidroxidul alcalin formeaz hidroxoaluminaii de exemplu:
2Al + 2H2O = 2Al(OH)3 + 3H2
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
