Алюминий

Алюми́ний (тат. әлүмин^[1]) — Менделеев периодик системасының атом саны 13 булган элемент. Al символы билән билгеләнә (лат. Aluminium). Җиңел металлар төркеменә керә. Дөнья буенча иң таралган металл һәм өченче элемент.

Mg◄ Алюминий / Aluminium (Al) ►Si
Атом номеры	13
Матдәнең тышкы күренеше	Йомшак, җиңелчә, аксыл-көмешсу металл
Атомның үзлекләре
Атом массасы (моляр масса)	26,981539 а. м. б. (г/моль)
Атом радиусы	143 пм
Ионлаштыру энергиясе (беренче электрон)	577,5 һәм 1816,7 кДж/моль (эВ)
Электрон конфигурациясе	[Ne] 3s²3p¹
Химик үзлекләре
Ковалент радиусы	121±4 пм
Ион радиусы	51 (+3e) пм
Электр тискәрелеге (Полинг буенча)	1,61 (Полинг шкаласы)
Электрод потенциалы	-1,66 в
Оксидлашу дәрәҗәсе	3
Матдәнең термодинамик үзлекләре
Тыгызлык	2,6989 г/см³
Моляр җылы сыешлыгы	0,900 Дж/(K·моль)
Җылы үткәрүчелек	237 Вт/(м·K)
Эрү температурасы	933,5 K
Эрү җылылыгы	10,75 кДж/моль
Кайнау температурасы	2740 K
Парга әйләнү җылылыгы	284,1 кДж/моль
Моляр күләм	10,0 см³/моль
Матдәнең кристаллик рәшәткәсе
Рәшәткә төзелеше	кубічна гранецентрована
Рәшәткә параметрлары	4,050 Å
Дебай температурасы	n/a K

Al	13
26,981
[Ne] 3s2 3p1
Алюминий

Алюминий – җиңел көмешсыман ак төстәге металл, ул җылылык һәм электр тогын яхшы үткәрә. Алюминий химик актив металл. Алюминий җиңел оксидлаша һәм оксид элпәсе белән каплана һәм ул аны алга таба оксидлашудан саклый. Алюминий порошогын яки фольгасын югары температурага кадәр җылытсак, металл көчле ялкын белән янып, оксид хасил итә.

Алюминий эрү ноктасы бик югары - 660 °С җиткәч эри башлый. Ул сыгылмалы: чыбык итеп сузыла, табаклы һәм фольга итеп җәелә. Тыгызлыгы 2,72 г/см³. Электр үткәрүчәнлеге буенча ул Ag, Au, Cu металларыннан гына калыша.

Алюминийның практик кулланышы

Алюминий җиңел эретмәләр җитештерү өчен кулланыла. Алюминийга бакыр, магний, кремний, тутыя, марганецны ныгыту өчен кушалар.

Алюминий авиация техникасы, машина төзелеше, судно төзелешендә, химия сәнәгатендә, электротехникада киң кулланыла.

Алюминийны коррозиядән саклау өчен аның белән чуен, корычны туендыралар.

Алюминийны термитлы эретеп ябыштыру эшендә кулланалар. Алюминотермия ысулы металлар табу өчен кулланыла.

Табигатьтә таралышы

Алюминий табигатьтә таралышы буенча әче тудыргыч, кремнийдан кала өченче урында тора. Җир шарында 8,80% алюминий бар. Ул балчык, кыр шпаты, эслүдә, минераллар составына керә. Боксит – алюминийга иң бай минерал, ул28-60% алюминий оксидыннан тора.

Алюминий – кеше организмына кирәкле микроэлемент. Үсемлек организмында хайван организмына караганда 10 тапкыр күбрәк. Кеше организмында барлык органнарда да бар. Иң күбе үпкәдә, бавырда, сөякләрдә һәм баш миенда таралган.

Алюминий күзәнәк, тоташтыргыч тукыма тезүда, сөяк тукымасын регенерацияләүдә, фосфор алмашында катнаша. Алюминий нерв системасына тәэсир итә: канда артканда организмны ярсыта, житмәгәндә тоткарлану күзәтелә; кеше организмында алюминий 10% тәшкил итә. Алюминий организмда артып китсә, күзәнәкләрнең үрчүен һәм үсүен тоткарлый.

Җитештерү

Алюминий - киң таралган металл булса да, чиста хәлдә булмый. Аны чиста хәлдә Дания физигы X. Эрстед 1825 елда таба.

Ул А1₂О₃ алюминий оксидын күмер белән кыздырып, аның аша хлор эремәсе үткәрә. Табылган алюминий хлоридын калий амальгамасы белән җылыта, соңыннан амальгамадан терекөмешне кудырып металл таба.Ул аккургашка охшаш була.

Ф. Велер 1827 елда алюминийны табуның үз ысулын тәкъдим итә. Алюминий гидроксидын күмер, сыек май белән кыздыра һәм аның аша коры хлор үткәреп, коры сусыз алюминий хлориды табуга ирешә. Алюминий хлоридына металлик калий белән тәэсир итеп керән порошок хәлендә алюминий җитештерә.

Велер тикшеренүләренә таянып француз химигы Сент-Клер Девиль 1854 елда алюминий табуның промышленность ысулын тәкъдим итә. Бу ысулны куллану алюминий хлоридыннан металлик калий белән алюминий табуга нигезләнгән һәм XIX гасырга кадәр 1856 елдан башлап производствода киң кулланылган.

AlCl₃+3K → 3KCl + Al (реакция җылытканда үтә)

Бу ысул икътисади яктан файдасыз. Сәнәгать масштабында бокситлардан электрохимик ысул белән табалар. Заманча эшкәртү ысулын бер үк вакытта диярлек америкалы Чарльз Холл һәм Поль Эру 1886 елда ачалар. Алюминий оксидын кайнап торган Al₂O₃ криолит Na₃AlF ₆ эретмәсендә эретеп, эзлекле электролиз үткәреп кокс яки графит электродларын файдаланып чиста металла чыгаралар. Болай эшкәртү бик күп электр чыгымнары таләп итә. Шуңа күрә ул XX гасырда гына практикага керә.

1000 кг чимал алюминий ясау өчен 1920 кг балчык, 65 кг криолит, 35 кг алюминий фториды, 600 кг анод массасы һәм 17 мең кВт сәгать электр энергиясенең агымы кирәк була.^[2]

2007 елда дөнья буйлап 38 млн т беренчел алюминий җитештерелде, 2008дә — 39,7 млн т. Җитештерү буенча беренчелекне ошбу дәүләтләр били:

1. (2007 елда 12,60 млн т җитештерде, 2008дә — 13,50 млн т)
2. (3,96/4,20)
3. (3,09/3,10)
4. (2,55/2,64)
5. (1,96/1,96)
6. (1,66/1,66)
7. (1,22/1,30)
8. (1,30/1,10)
9. (0,89/0,92)
10. (0,87/0,87)
11. (0,90/0,85)
12. (0,40/0,79)
13. (0,55/0,59)
14. (0,61/0,55)
15. (0,56/0,55)
16. (0,42/0,42)^[3]

Чыганак

• Шәнгәрәева Ә.М. Алюминий, аның төзелеше, үзенчәлекләре, табу, куллану.

Шулай ук карарга мөмкин

• Бразилианит