铝的用途有哪些

铝的用途有哪些,第1张

铝和它的合金有着许多优良的性能,因此也有着非常广泛的用途。

一架现代化超音速飞机上,铝和铝合金要占飞机总重量的70%左右。我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”的外壳就是用铝合金制成的。

在电力工业和建筑工业上,铝也大有用场。铝电缆比铜电缆重量轻,价格便宜。用铝和铝合金制作成的建筑门窗和其它装饰品,美观大方,经久耐用。

一般说来,铝没有毒性,又具有很好的延展性,因此广泛用它做食品包装材料以及各种炊具和餐具等用品。例如,铝锅、铝盆、铝饭盒等大量进入家庭,深受人们欢迎。

铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃(1埃=01纳米)的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈反应;铝是两性的,极易溶于强碱,也能溶于稀酸。

金属铝简介

铝是一种金属元素,元素符号为Al,是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。

提取铝过程

溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq):Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)

过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等

酸化:向滤液中通入过量CO₂:NaAl(OH)4+CO₂=Al(OH)₃↓+NaHCO₃

过滤、灼烧Al(OH)₃:2Al(OH)₃=高温=Al₂O₃+3H₂O

电解:2Al₂O₃(l)=通电=4Al+3O₂↑

工业上冶炼铝应用电解法,:以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ,因纯净的氧化铝熔点高(约2045℃),很难熔化,所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后在电解槽中,用碳块作阴阳两极,进行电解。

化学方程式:2 Al2O3 =通电= 4 Al + 3 O2 ↑

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔-埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 (Na3AlF6)为熔剂组成的电解质,在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧,铝在碳阴极以液相形式析出,氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝,可产生15吨的二氧化碳,综合耗电在15000kwh左右。

工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护,所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。

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