химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

занная иа рис. XI-12 электрическая печь для выплавки алюминия состоит из железного ящика, внутренние стеики и дно которого выложены теплоизолирующим слоем из огнеупорных материалов и поверх него — толстой угольной обкладкой К, служащей при электролизе катодом. В качестве анода применяется массивный угольный электрод А. Процесс ведут при температуре около 960 °С, напряжении около 5 в и силе тока около 140 тыс. а. Выделяющийся кислород образует с углем анода СО и С02. Параллельно за счет незначительного выделения фтора получаются небольшие количества CF4. Вследствие сгорания анода его приходится постепенно опускать вниз. Боковые стеикн печи Рис. XI-I2. Схема электриче' сков печи для выплавки алю(н большая часть поверхности жидкости) покрыты твер- миния.

дой коркой электролита, препятствующей их разъеданию

выделяющимися у анода газами и предохраняющей расплав от охлаждения. Во время работы печи в нее периодически добавляется А120з (и немного криолита), а расплавленный металл удаляется.

, Выплавка алюминия весьма энергоемка: каждая тонна металла требует затраты около 16 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 нем имеются и следы галлия.

7) Очистка технического алюмнпня производится обычно при 710—740 вС электролизом в системе вз трех жидких фаз: катодом служит чистый алюминий (плотность

2,35 г/см3), электролитом — обладающая плотностью 2,7 расплавленная смесь солей (60 — ВаС12> 23 — A]F3, 17%—NaF). а анодом — исходный алюминий, к которому для повышения плотности добавляется до 25% меди (что дает плотность 3,3 г/см3). При этом трехслойном электролизе металлы, располагающиеся в ряду напряжений правее алюминия (Си, Ga и др.). в электролит не переходят, а располагающиеся левее—на катоде не выделяются. Таким путем алюминий доводится до чистоты более 99,99%. а дальнейшая * его очистка может быть в случае надобности проведена, например, методом зонной плавки (X § 6 доп. 18).

8) Наложением 6 тыс. ат давления порошок алюминия может быть превращен в компактный металл. Сжимаемость его сравнительно невелика (при 100 тыс. ат объем равен 0,92 от первоначального), а электросопротивление с повышением давления несколько уменьшается (составляя при 50 тыс. ат около 0,8 от обычного). Плавление алюминия связано со снижением плотности от 2,55 до 2,38 г/см3. Теплота плавления равна 2,6 ккал/г-атом. При повышении давления температура плавления довольно быстро возрастает (примерно на 100 "С при 20 тыс. ат). Теплота его испарения равна 70, а теплота возгонки (при 25°С)—78 ккал/г-атом. В парах алюминий моноатомен.

9) Кроме отмеченных в основном тексте областей применения алюминия, он широко используется для выделки домашней посуды, изготовления труб для нефтепромышленности и дождевальных установок, сборных башен для хранения зерна, внешних обкладок электрических кабелей "(вместо свинца) и т. д. Хотя алюминий примерно в 4 раза дороже железа, он начинает конкурировать с жестью в производстве консервных баиок. Его высокая теплопроводность (почти в 3 раза превышающая теплопроводность железа) делает алюминий особенно пригодным для сооружения различных теплообменных установок. При 100—150 °С он настолько пластичен, что из него может быть получена фольга толщиной менее 0,01 мм. Подобная фольга применяется для изготовления электрических конденсаторов и для завертывания некоторых продуктов. Чистая алюминиевая поверхность отражает около 90% падающего иа иее излучения (ие только видимого, но также инфракрасного и ультрафиолетового). Поэтому нанесение на стекло алюминия (путем напыления в вакууме) позволяет получать высококачественные зеркала, очень равномерно отражающие лучи различных длин волн. Выдерживание тканей в высоком вакууме над жидким алюминием сопровождается их металлизацией (без потери проницаемости для воздуха). Помимо других применений, такие металлизированные ткани в сочетания с черными могут служить для регулирования температуры (II § 1 доп. 14). Например, двухслойный плащ из иих, надетый металлической стороной наружу (в жару), будет предохранять тело от перегревания, а надетый наружу черной стороной (в холод)—способствовать сохранению телом тепла. Тонкий порошок алюминия служит для изготовления устойчивой к атмосферным воздействиям серебристой краски, а также в качестве добавки к некоторым реактивным топливам. Алюминиевым острием можно иаиоснть четкие надписи на стекло (предварительно обезжиренное и слегка влажное).

10) Пайка алюминиевых изделий (после механической зачистки поверхности) может быть осуществлена при помощи сплава 60% Sn+40% Zn или 60% Zn+40% Cd. Хорошим флюсом служит при этом смесь из 8,6% NH4BF4, 5,0 — Cd(BF4)2 и 86.4 — триэтаиоламина — N(CH2CH2OH)3 (масло с т. кип. 278°С при 150 мм рт. ст.). Рекомендуется также предварительная протирка спаиваемых мест насыщенным раствором CuCl2, после чего пайка может проводиться обычным способом.

11) Добавкой к расплавленному алюминию подходящих вспенивающих веществ (например, MgH2) и разливкой в формы образовавшейся пены может быть получен п е и о а л ю м и н и й («фомалюм»). Он представляет собой микропористый металл с плотностью 0,4 г/см3, хорошо поддающийся обработке резанием. Детали из него можно скреплять даже гвоздями.

12) Алюминий может быть использован для выпрямления переменного тока. Выпрямитель составляется из малого (по поверхности) алюминиевого и относительно большого свинцового (нли железного) электродов, погруженных в раствор буры |нлн

10%-ный раствор (МН4)гС03]. Подобная система пропускает ток только в одном направлении — при котором А1 является анодом— и выдерживает напряжение до 40 в. Для выпрямления тока более высокого напряжения алюминиевые выпрямители включаются последовательно (а для получения достаточной силы тока — параллельно).

13) Важной областью использования А1 является т. н. али тирован не — насыщение поверхности изделий из стали или чугуна металлическим алюминием для придания им жароупорности и предохранения от коррозии. Оно проводится обычно при 1000°С в смеси, состоящей из порошкообразного алюминия (49), окиси алюминия (49) и хлористого аммония (2%). Алнтнрованные изделия можно нагревать до 1000 °С, не опасаясь их окисления.

14) Помимо дуралю.мшшя в технике используется и ряд других сплавов иа основе А1. Из них следует отметить силумин (10—14% Si. 0,1 — Na), применяемый для изготовления различных машинных частей, и гидрой алий (3—12% Mg), \стойчнвын к действию морской воды. Обладающие очень высокой коррозионной стойкостью сплавы алюминия, содержащие одновременно Mg и Si, являются основным материалом для изготовления несущих винтов вертолетов.

15) Мировая добыча алюминия достигала в 1885 г. лишь 13 г, в 1900 г. — 7 тыс. т, в 1935 г. — 260 тыс. т, в 1950 г. — 1,3 млн. г, а в настоящее время его ежегодная выработка составляет около 8 млн. т (без СССР).

16) Образующаяся па поверхности алюминия в атмосферных условиях пленка окисла имеет обычно толщину менее Ю~в см (т. е. 100 А), но очень прочно связана с металлом. Искусственно получаемые действием окислителей пленки значительно толще. Хорошая защитная пленка может быть получена, например, погружением алюминия в раствор, содержащий 20% Na2S04 и 10% HNO3, С помощью подходяще подобранных наполнителей таким пленкам можно придавать различную окраску.

17) Напротив, после контакта алюминия с раствором HgCl2 пленка эта становится столь рыхлой, что уже не защищает металл от дальнейшего окисления. В результате он быстро обрастает «бородой» из водной окнсн (А12Оз-дгН20) и постепенно окисляется нацело. Получающаяся водная окись, и са.ма по себе и после обезвоживания нагреванием, обладает высокой сорбциопной активностью.

18) Данные основного текста о действии кислот на алюминий относятся к обычным условиям. При нагревании стойкость его значительно снижается. Особо следует отметить возможность заметной растворимости алюминия при кипячении его с разбавленными растворами некотор

страница 15
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мастер холодильного обучение видео
сетка для паховой грыжи цена купить в москве
multitronics sl-50 gazel отзывы
вэд логистика учеба в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)