Proiect chimie - Aluminiul metalul viitorului PDF

Preview

Summary

Aluminiul este un element chimic, notat cu simbolul Al. Numărul atomic al aluminiului are valoarea 13, iar masa atomică este 26.97. Este un element chimic comun, ocupând poziția a treia, după oxigen și siliciu, ca răspândire terestră, existând în procent de 7.4%. Compușii aluminiului constituie 8.13...

Description

ALUMINIUL -METALUL VIITORULUI

2021

Aluminiul este un element chimic, notat cu simbolul Al. Numărul atomic al aluminiului are valoarea 13, iar masa atomică este 26.97. Este un element chimic comun, ocupând

poziția a treia, după oxigen și siliciu, ca răspândire terestră, existând în procent de 7.4%. Compușii aluminiului constituie 8.13% din scoarța terestră, fiind întâlniți în substanțele minerale, precum și în lumea vegetală și animală. După fier, acesta a devenit metalul cu cea mai largă întrebuințare. Aluminiul a fost remarcat pentru faptul că este un metal ușor, cu o densitate de 2.7 g/cm 3. Această calitate îl face să fie utilizat în cantități mari în industria navală și aeronautică. Capacitatea mare de reflexie este folosită în construirea oglinzilor metalice. Aluminiul, cel mai abundent metal din scoarţa Pamantului,a fost obţinut întâia dată de către Humphry Davy. Cu toate calităţile sale deosebite şi răspândirea lui masivă pe glob,el a pătruns abia în ultimul secol în tehnica modernă. De ce? Pentru ca el nu se găseşte niciodată în stare nativă în natură, ci numai sub formă de combinaţii,din care se extrage destul de greu. Este un bun conducător electric și termic, fiind folosit în industria electrochimică sub formă de sârmă, înlocuind conductoarele electrice din cupru, care sunt mai scumpe. Este un metal ductil și maleabil, fiind posibilă obținerea unei foițe subțiri de 0.005 mm grosime. Totodată, această proprietate este utilizată în industria alimentară, aluminiul fiind folosit la ambalarea produselor alimentare sau în industria farmaceutică. O altă proprietate importantă a acestui metal este rezistența la coroziune, care se datorează formării unui strat protector de oxid. Rezistă la acțiunea chimică a acidului azotic diluat sau concentrat, iar acest lucru se reflectă în fabricarea canistrelor transportoare de acid azotic din aluminiu. Prezintă o afinitate mare pentru oxigen, fiind utilizat în obținerea altor metale precum Cr(Crom), Mn (mangan), din oxizi.

Proprietăţi chimice

luminiul este un element activ din punct de vedere chimic. Deşi are caracter puternic electropozitiv la temperatură obişnuită aluminiul pur devine stabil în aer, deoarece este apărat de pelicula subţire de oxid de aluminiu format la suprafaţa lui. Tot aşa de stabil este faţă de apă. Formarea peliculei de oxid de aluminiu care protejează metalele de acţiunea aerului şi umezelii poate fi împiedicată prin amalgamarea suprafeţei aluminiului. De aceea, o bucată de tablă de aluminiu amalgamata prin frecarea suprafeţei cu o soluţie concentrată de clorură mercurică sau pulbere de oxid de mercur sau direct cu mercur, expusă la aer, se acoperă cu eflorescente albe datorită formării hidroxidului de aluminiu. Încălzit până la 7000C, aluminiu în pulbere arde arde în aer cu lumină strălucitoare, formând oxid de aluminiu. Proprietăţi fizice Aluminiu este un metal alb – argintiu, care cristalizează în sistemul cubic cu feţe centrate şi care se topeşte la 666ºC şi fierbe la 2060ºC. Este un metal uşor mai puţin dur decât cuprul. Aluminiu este un foarte bun conducător de căldură şi electricitate. Conductibilitatea electrică şi cea termică sunt aproximativ pe jumătate cât la cupru. Aluminiu poate fi laminat, bătut în foi foarte subţiri sau transformat în sârmă fină.

Obţinerea aluminiului din alumină.Procesul Hall- Héroult La mijlocul secolului trecut curentul electric însemna cheltuială mare,de aceea,până in 1886 aluminiul se extragea tot prin metode chimice: din clorura dublă de aluminiu şi sodiu cu sodiu metalic.Producţia de sodiu metalic mai ieftin se datorează tot lui Deville. Saint-Claire Deville, la Ecoule Normale din Paris, prepară şi el aluminiul pentru a-i studia proprietăţile, cu ocazia care găseşte, dimpotrivă, că este unul dintre metalele care se oxidează cel mai greu. El constată că în aer liber aluminiul se conservă excelent, datorită formării unei pojghiţe subţiri de oxid care apăra restul metalului de coroziune. Este vorba deci de un fenomen cunoscut sub denumirea de pasivare. Proprietăţile interesante pe care le-a remarcat la aluminiu îl determină pe SaintClaire Deville să se preocupe intens pentru fabricarea acestui metal. Cu sprijinul financiar al guvernului francez al lui Napoleon al III-lea, el reuşeşte sa prezinte, în 1855 la Expoziţia universala din Paris, o bară de aluminiu, în greutate de câteva zeci de kilograme , obţinută din bauxita. Deville numeşte acest metal foarte uşor şi strălucitor ca argintul ,,argint de lut”. Metoda aplicată de Deville pentru obţinerea aluminiului nu a putut fi însa extinsă deoarece era prea scumpă.

Anul 1886 devine anul decisiv al industriei aluminiului.Charles Martin Hall, chimist din Statele Unite, descoperă procedeul de fabricare industrială a aluminiului prin electroliza aluminei topite împreuna cu criolitul. Dar şi în partea de dincoace a Atlanticului, pe continentul european,chimistul francez P.L.T.Héroult realizează în acelaşi an (cu 7 săptămâni după chimistul american) acelaşi procedeu (deosebirile dintre ele fiind minore). Aluminiul continuă să prezinte un interes din ce în ce mai mare pentru industrie.Se caută caile pentru obţinerea sa prin procedee mai puţin costisitoare şi mai perfecţionate astfel că metalul obţinut din alumină şi criolit să-şi păstreze calitaţile pentru a putea fi prelucrat. Totuşi dezvoltarea producţiei industriale a acestui metal mergea încet,prea încet.Aluminiul la ieşirea din cuptorul de electroliză se oxida repede, devenea uneori casant şi se transforma cu usurinţa în praf.Cauza avea să se lămurească mai târziu.Era vorba de prezenţa unor impuritaţi,în special fier (aproape 5%) şi care nu se puteau elimina.Trebuiau folosite materii prime mult mai pure (alumină si criolit).Abia în 1895,Héroult obţine aluminiu cu o puritate de 99,5%.Triumful acestui nou metal era asigurat.Aviaţia care avea să se dezvolte spectaculos dovedea că de fapt aluminiul era metalul aşteptat. Într-adevăr,aeronautica dă un imbold major producţiei de aluminiu,a cărui fabricare creştea mereu,iar procedeul Hall-Héroult,cu mici modificări se extinde şi în linii mari se foloseşte astăzi. Producerea aluminiului din alumină se face prin procedeul Hall-Héroult în lumea întreagă. Alumina se transformă în aluminiu în urma unui proces de reducere electrolitică, cunoscut sub numele de topire. Alumina este dizolvată într-o baie de criolit în bazine mari, căptuşite cu carbon, numite creuzete. Prin baia respectivă trece un puternic curent electric, carbonul din anod se combină cu oxigenul din alumină producând aluminiu topit şi CO2. Aluminiul se separă de restul componentelor soluţiei şi este decantat.

Aluminiul câştigă teren în sectorul construcţiilor Aluminiul se foloseşte tot mai mult în construcţiile industriale şi civile,fiind recomandat în special pentru spaţii comerciale, confecţii ce necesită un grad ridicat de rigiditate – pereţi cortină, planuri înclinate, compartimentări interioare cu geam simplu, precum şi verande exterioare. Fie ca reprezintă sisteme de tâmplărie ori diverse profile ce se folosesc în construcţii, aluminiul a câştigat tot mai mult teren, fiind utilizat de la construcţii pana la industria publicitaţii. De altfel, pe piaţa autohtonă există jucători foarte importanţi care fie importă profile din aluminiu, fie execută tâmplărie cu aceste materiale. Aluminiul se utilizeaza mult mai mult sub forma diferitelor aliaje, care se caracterizeaza atat prin densitatea lor mica, cat si prin excelente proprietati mecanice.

Este deosebit de importanta asa-numitul duraluminiul (compozitia aproximativa: 94% Al, 4% Cu si cate 0,5% Mg, Mn, Fe si Si). Duraluminiul este valoros prin faptul ca piesele confectionate din el sunt de aproape de trei ori mai usoare decat piesele din otel, la o rezistenta egala. Fara a vorbi de industria aeronautica, pentru care greutatea specifica mica a materialului este deosebit de importanta, reducerea greutatii constructilor metalice prezinta o importanta enorma pentru numeroase domenii ale tehnicii. Aceasta se vede deosebit de clar daca se tine seama de faptul ca, de exemplu, intr-un vagon de marfa incarcat aproximativ 1/3 din intreaga greutate revine materialelor din care este confectionat vagonul, iar la vagoanele de persoane greutatea propie a acestora reprezinta pana la 95% din sarcina. Este evident ca numai inlocuirea partiala a otelului cu duraluminiu ar avea un urias efect tehnico-economic. Din aceasta cauza, cat si datorita existentei in natura a unor rezerve practic inepuizabile de aluminiu, el este denumit pe drept cuvant "metalul viitorului". Posibilitatea inlocuirii pe scara mare a principalului metal al tehnicii moderne fierul - cu aluminiul este limitata in special de costul ridicat al aluminiului. Doze de aluminiu Cum colectăm dozele de aliminiu

Orice obiect confecționat din metal poate fi reciclat. Metalul se împarte în două grupe: metale neferoase (doze de aluminiu, cupru, bucăți de zinc etc.) și metale feroase (oțel/inox/fier). Pentru a îți da seama în ce categorie se încadrează folosește un magnet. Metalele neferoase nu sunt magnetice, deci nu se va lipi magnetul de ele, în timp ce metalele feroase sunt magnetice. Metalul poate proveni din multiple surse, de la electronice și electrocasnice mici și mari (unele componente ale acestora sunt confecționate din diferite metale – aur, argint, zinc, oțel, etc.) până la obiecte folosite în construcții sau conserve și doze pentru băuturi. Cel mai frecvent și valoros material reciclabil e aluminiul. Acesta se găsește sub forma dozelor de băuturi răcoritoare, bere, energizante, a flacoanelor cu aerosoli de parfum sau deodorant. Nu se pot recicla: Recipientele metalice care nu au fost golite de conținut

Recipientele metalice de vopsea sau alte produse, contaminate cu solvenți sau alte substanțe periculoase Folia metalizată de la diverse alimente, cum este cea de ciocolată sau de chips-uri.

Reciclarea dozelor din aluminiu prin Ever...