Բաժին 1. Ալյումինի հայտնաբերման անվանումը և պատմությունը:

Բաժին 2. Ընդհանուր բնութագրեր ալյումինե, ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ.

Բաժին 3. Ալյումինի համաձուլվածքներից ձուլվածքների արտադրություն:

Բաժին 4. Դիմում ալյումինե.

ԱլյումինեԵրրորդ խմբի հիմնական ենթախմբի տարր է՝ Դ.Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի՝ 13 ատոմային համարով Նշվում է Ալ. Պատկանում է թեթև մետաղների խմբին։ Ամենատարածված մետաղականև երրորդ ամենաառատ քիմիական տարրը երկրակեղևում (թթվածնից և սիլիցիումից հետո)։

Պարզ նյութ ալյումին (CAS համար՝ 7429-90-5) - թեթև, պարամագնիսական մետաղականարծաթ-սպիտակ գույն, հեշտ է կաղապարել, ձուլել և մեքենայացնել: Ալյումինն ունի բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն և կոռոզիայից դիմադրություն՝ ուժեղ օքսիդային թաղանթների արագ ձևավորման շնորհիվ, որոնք պաշտպանում են մակերեսը հետագա փոխազդեցությունից:

Ցանկացած զարգացած հասարակության արդյունաբերական ձեռքբերումները միշտ կապված են կառուցվածքային նյութերի և համաձուլվածքների տեխնոլոգիայի առաջընթացի հետ: Մշակման որակը և արտադրական առևտրային ապրանքների արտադրողականությունը պետության զարգացման մակարդակի կարևորագույն ցուցանիշներն են։

Ժամանակակից կառույցներում օգտագործվող նյութերը, բացի բարձր ամրության բնութագրերից, պետք է ունենան մի շարք հատկություններ, ինչպիսիք են կոռոզիոն դիմադրության բարձրացումը, ջերմակայունությունը, ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությունը, հրակայունությունը, ինչպես նաև երկարաժամկետ պայմաններում այդ հատկությունները պահպանելու ունակությունը: շահագործում բեռների տակ.

Գունավոր մետաղների ձուլարանային արտադրության ոլորտում մեր երկրում գիտական ​​զարգացումները և արտադրական գործընթացները համապատասխանում են գիտատեխնիկական առաջընթացի առաջավոր նվաճումներին։ Դրանց արդյունքը, մասնավորապես, Վոլժսկու ավտոմոբիլային գործարանում և մի շարք այլ ձեռնարկություններում ժամանակակից ձուլման և ներարկման ձուլման խանութների ստեղծումն էր։ Զավոլժսկու ավտոմոբիլային գործարանում հաջողությամբ գործում են 35 MN կաղապարի կողպման ուժով խոշոր ներարկման ձուլման մեքենաներ, որոնք արտադրում են «Վոլգա» մեքենայի համար ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված բալոնային բլոկներ:

Ալթայի ավտոմոբիլային գործարանը յուրացրել է ներարկման ձուլվածքների արտադրության ավտոմատացված գիծ: Խորհրդային Սոցիալիստական ​​Հանրապետությունների Միությունում () աշխարհում առաջին անգամ մշակվել և յուրացվել է գործընթացալյումինե խառնուրդի ձուլակտորների շարունակական ձուլում էլեկտրամագնիսական բյուրեղացման մեջ: Այս մեթոդը զգալիորեն բարելավում է ձուլակտորների որակը և նվազեցնում է պտտման ընթացքում չիպսերի տեսքով թափոնների քանակը։

Ալյումինի հայտնաբերման անվանումը և պատմությունը

Լատինական ալյումինն առաջացել է լատիներեն alumen-ից, որը նշանակում է շիբ (ալյումին և կալիումի սուլֆատ (K) KAl(SO4)2·12H2O), որը երկար ժամանակ օգտագործվել է կաշվի դաբաղման մեջ և որպես տտիպ: Ալ, քիմիական տարր III խումբՊարբերական աղյուսակ, ատոմային համար 13, ատոմային զանգված 26, 98154. Բարձր քիմիական ակտիվության շնորհիվ մաքուր ալյումինի հայտնաբերումն ու մեկուսացումը տևեց գրեթե 100 տարի։ Եզրակացությունը, որ «» (հրակայուն նյութ, ժամանակակից տերմիններով՝ ալյումինի օքսիդ) կարելի է ստանալ շիբից, արվել է դեռևս 1754 թվականին։ Գերմանացի քիմիկոս Ա.Մարկգրաֆ. Հետագայում պարզվեց, որ նույն «երկիրը» կարող էր մեկուսացվել կավից, և այն սկսեց կոչվել կավահող։ Միայն 1825 թվականին արտադրվեց մետաղական ալյումին։ Դանիացի ֆիզիկոս H.K. Ørsted. Նա մշակեց ալյումինի քլորիդ AlCl3, որը կարելի էր ստանալ կավահողից, կալիումի ամալգամով (կալիումի (K) համաձուլվածքը սնդիկի հետ (Hg)), իսկ սնդիկը (Hg) թորելով՝ մեկուսացրեց ալյումինի մոխրագույն փոշին։

Միայն քառորդ դար անց այս մեթոդը փոքր-ինչ արդիականացվեց։ 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս A.E. Sainte-Claire Deville-ն առաջարկեց օգտագործել նատրիումի մետաղ (Na) ալյումինի արտադրության համար և ստացավ նոր մետաղի առաջին ձուլակտորները։ Ալյումինի ինքնարժեքն այն ժամանակ շատ բարձր էր, դրանից զարդեր էին պատրաստում։

Ալյումինի արտադրության արդյունաբերական մեթոդ բարդ խառնուրդների, այդ թվում՝ ալյումինի օքսիդի, ֆտորիդի և այլ նյութերի հալվածքի էլեկտրոլիզով, ինքնուրույն մշակվել է 1886 թվականին P. Héroux-ի և C. Hall-ի (ԱՄՆ) կողմից։ Ալյումինի արտադրությունը կապված է էլեկտրաէներգիայի մեծ սպառման հետ, ուստի այն լայնածավալ իրականացվեց միայն 20-րդ դարում։ IN Խորհրդային Սոցիալիստական ​​Հանրապետությունների Միություն (ՍՍՀՄ)Առաջին արդյունաբերական ալյումինը արտադրվել է 1932 թվականի մայիսի 14-ին Վոլխովի ալյումինի գործարանում, որը կառուցվել է Վոլխովի հիդրոէլեկտրակայանի հարեւանությամբ։

99,99%-ից ավելի մաքրությամբ ալյումինը առաջին անգամ ստացվել է էլեկտրոլիզի միջոցով 1920 թվականին։ 1925 թ աշխատանքԷդվարդսը որոշ տեղեկություններ հրապարակեց նման ալյումինի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունների մասին։ 1938 թ Թեյլորը, Ուիլերը, Սմիթը և Էդվարդսը հոդված են հրապարակել, որտեղ ցույց են տալիս 99,996% մաքրությամբ ալյումինի որոշ հատկություններ, որոնք նույնպես ստացվել են Ֆրանսիայում էլեկտրոլիզով: Ալյումինի հատկությունների մասին մենագրության առաջին հրատարակությունը լույս է տեսել 1967 թվականին։

Հետագա տարիներին պատրաստման համեմատական ​​հեշտության և գրավիչ հատկությունների շնորհիվ շատ աշխատանքներըալյումինի հատկությունների մասին. Գտնվել է մաքուր ալյումին լայն կիրառությունհիմնականում էլեկտրոնիկայի մեջ `էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներից մինչև էլեկտրոնային ճարտարագիտության գագաթնակետ` միկրոպրոցեսորներ. կրիոէլեկտրոնիկայի, կրիոմագնետիկայի մեջ։

Մաքուր ալյումինի ստացման նոր մեթոդներն են՝ գոտիների մաքրման մեթոդը, բյուրեղացումը ամալգամներից (ալյումինի համաձուլվածքներ սնդիկի հետ) և մեկուսացումը ալկալային լուծույթներից։ Ալյումինի մաքրության աստիճանը վերահսկվում է ցածր ջերմաստիճաններում էլեկտրական դիմադրության արժեքով:

Ալյումինի ընդհանուր բնութագրերը

Բնական ալյումինը բաղկացած է մեկ նուկլիդից՝ 27Al: Արտաքին էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիան 3s2p1 է: Գրեթե բոլոր միացություններում ալյումինի օքսիդացման աստիճանը +3 է (վալենտ III): Ալյումինի չեզոք ատոմի շառավիղը 0,143 նմ է, Al3+ իոնի շառավիղը՝ 0,057 նմ։ Ալյումինի չեզոք ատոմի հաջորդական իոնացման էներգիաները համապատասխանաբար կազմում են 5, 984, 18, 828, 28, 44 և 120 էՎ։ Ըստ Պաուլինգի սանդղակի՝ ալյումինի էլեկտրաբացասականությունը 1,5 է։

Ալյումինը փափուկ է, բաց, արծաթափայլ, որի բյուրեղյա վանդակը երեսակենտրոն խորանարդ է, պարամետր a = 0,40403 նմ։ Մաքուր մետաղի հալման ջերմաստիճանը 660°C է, եռմանը՝ մոտ 2450°C, խտությունը՝ 2,6989 գ/սմ3։ Ջերմաստիճանի գործակիցըալյումինի գծային ընդլայնումը կազմում է մոտ 2,5·10-5 K-1:

Քիմիական ալյումինը բավականին ակտիվ մետաղ է: Օդում նրա մակերեսը ակնթարթորեն ծածկվում է Al2O3 օքսիդի խիտ թաղանթով, որը կանխում է թթվածնի (O) հետագա մուտքը մետաղ և հանգեցնում է ռեակցիայի դադարեցմանը, ինչը որոշում է ալյումինի բարձր հակակոռոզիոն հատկությունները: Ալյումինի վրա պաշտպանիչ մակերեսային թաղանթ նույնպես ձևավորվում է, եթե այն տեղադրվի կենտրոնացված ազոտաթթվի մեջ:

Ալյումինը ակտիվորեն փոխազդում է այլ թթուների հետ.

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2:

Հետաքրքիր է, որ ալյումինի և յոդի (I) փոշիների միջև ռեակցիան սկսվում է ժ սենյակային ջերմաստիճան, եթե նախնական խառնուրդին ավելացնեք մի քանի կաթիլ ջուր, որն այս դեպքում կատալիզատորի դեր է կատարում.

2Al + 3I2 = 2AlI3:

Ալյումինի փոխազդեցությունը ծծմբի հետ (S) տաքացնելիս հանգեցնում է ալյումինի սուլֆիդի ձևավորմանը.

2Al + 3S = Al2S3,

որը հեշտությամբ քայքայվում է ջրով.

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S:

Ալյումինը ուղղակիորեն չի փոխազդում ջրածնի (H) հետ, սակայն անուղղակի եղանակներով, օրինակ՝ ալյումինե օրգանական միացությունների օգտագործմամբ, հնարավոր է սինթեզել պինդ պոլիմերային ալյումինի հիդրիդ (AlH3)x՝ հզոր վերականգնող նյութ։

Փոշու տեսքով ալյումինը կարող է այրվել օդում, և առաջանում է Al2O3 ալյումինի օքսիդի սպիտակ, հրակայուն փոշի։

Al2O3-ում կապի բարձր ամրությունը որոշում է պարզ նյութերից դրա առաջացման բարձր ջերմությունը և ալյումինի կարողությունը՝ նվազեցնելու շատ մետաղներ դրանց օքսիդներից, օրինակ.

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe և նույնիսկ

3CaO + 2Al = Al2O3 + 3Ca:

Մետաղների արտադրության այս մեթոդը կոչվում է ալյումինոթերմիա։

Բնության մեջ լինելը

Երկրի ընդերքում առատության առումով ալյումինը զբաղեցնում է առաջին տեղը մետաղների մեջ և երրորդը՝ բոլոր տարրերի մեջ (թթվածնից (O) և սիլիցիումից (Si) հետո), որը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի մոտ 8,8%-ը։ Ալյումինը հայտնաբերված է հսկայական քանակությամբ միներալներում, հիմնականում ալյումինոսիլիկատներում և ապարներում: Ալյումինի միացությունները պարունակում են գրանիտներ, բազալտներ, կավեր, դաշտային սպաթներ և այլն: Բայց ահա պարադոքսը. հանքանյութերիսկ ալյումին պարունակող ապարները, բոքսիտի հանքավայրերը՝ ալյումինի արդյունաբերական արտադրության հիմնական հումքը, բավականին հազվադեպ են։ IN Ռուսաստանի ԴաշնությունԲոքսիտի հանքավայրեր կան Սիբիրում և Ուրալում։ Արդյունաբերական նշանակություն ունեն նաև ալունիտները և նեֆելիները։ Որպես հետքի տարր՝ ալյումինը առկա է բույսերի և կենդանիների հյուսվածքներում։ Կան օրգանիզմներ՝ խտացուցիչներ, որոնք ալյումին են կուտակում իրենց օրգաններում՝ որոշ մամուռներ և փափկամարմիններ։

Արդյունաբերական արտադրություն. Արդյունաբերական արտադրության ինդեքսում բոքսիտը նախ ենթարկվում է քիմիական վերամշակման՝ հեռացնելով սիլիցիումի (Si), երկաթի (Fe) և այլ տարրերի օքսիդների կեղտերը։ Նման մշակման արդյունքում ստացվում է մաքուր ալյումինի օքսիդ Al2O3՝ էլեկտրոլիզի միջոցով մետաղի արտադրության մեջ գլխավորը։ Սակայն Al2O3-ի հալման կետը շատ բարձր լինելու պատճառով (ավելի քան 2000°C), հնարավոր չէ օգտագործել դրա հալոցքը էլեկտրոլիզի համար։

Գիտնականներն ու ինժեներները գտել են հետևյալ լուծումը. Էլեկտրոլիզի լոգարանում Na3AlF6 կրիոլիտը նախ հալեցնում են (հալման ջերմաստիճանը 1000°C-ից մի փոքր ցածր): Կրիոլիտը կարելի է ձեռք բերել, օրինակ, Կոլա թերակղզուց նեֆելինների մշակմամբ։ Այնուհետև այս հալոցքին ավելացվում է մի քիչ Al2O3 (քաշի մինչև 10%) և որոշ այլ նյութեր՝ հետագա պայմանները բարելավելու համար։ գործընթաց. Այս հալոցի էլեկտրոլիզի ընթացքում ալյումինի օքսիդը քայքայվում է, կրիոլիտը մնում է հալոցքում, իսկ կաթոդում ձևավորվում է հալված ալյումին.

2Al2O3 = 4Al + 3O2:

Ալյումինե համաձուլվածքներ

Մետաղական տարրերի մեծ մասը համաձուլված է ալյումինով, բայց դրանցից միայն մի քանիսն են արդյունաբերական ալյումինի համաձուլվածքների հիմնական համաձուլվածքային բաղադրիչների դերը: Այնուամենայնիվ, զգալի թվով տարրեր օգտագործվում են որպես հավելումներ՝ համաձուլվածքների հատկությունները բարելավելու համար։ Առավել լայնորեն օգտագործվող.

Բերիլիումը ավելացվում է բարձր ջերմաստիճանում օքսիդացումը նվազեցնելու համար: Բերիլիումի փոքր հավելումները (0,01 - 0,05%) օգտագործվում են ալյումինե ձուլման համաձուլվածքներում՝ ներքին այրման շարժիչի մասերի (մխոցներ և բալոնների գլուխներ) արտադրության մեջ հեղուկությունը բարելավելու համար:

Բորը ներմուծվում է էլեկտրական հաղորդունակությունը բարձրացնելու և որպես զտող հավելում: Բորը ներմուծվում է միջուկային էներգիայի մեջ օգտագործվող ալյումինի համաձուլվածքների մեջ (բացառությամբ ռեակտորի մասերի), քանի որ այն կլանում է նեյտրոնները՝ կանխելով ճառագայթման տարածումը։ Բորը ներմուծվում է միջինում 0,095 - 0,1%:

Բիսմութ. Ցածր հալման ջերմաստիճան ունեցող մետաղները, ինչպիսիք են բիսմութը և կադմիումը, ներմուծվում են ալյումինի համաձուլվածքների մեջ՝ բարելավելու մեքենայականությունը։ Այս տարրերը ձևավորում են փափուկ, հալվող փուլեր, որոնք նպաստում են չիպերի փխրունությանը և կտրիչի յուղմանը:

Գալիումը ավելացվում է 0,01 - 0,1% քանակով համաձուլվածքներին, որոնցից հետո պատրաստվում են սպառվող անոդներ:

Երկաթ. Այն ներմուծվում է փոքր քանակությամբ (»0,04%) լարերի արտադրության մեջ՝ ամրությունը մեծացնելու և սողացող բնութագրերը բարելավելու համար։ Նաև երկաթնվազեցնում է կաղապարների պատերին կպչունությունը սառը կաղապարի մեջ ձուլման ժամանակ:

Ինդիում. Հավելումը 0.05 - 0.2% ամրացնում է ալյումինի համաձուլվածքները ծերացման ժամանակ, հատկապես փոքր կծու պարունակությամբ: Ինդիումի հավելումները օգտագործվում են ալյումին-կադմիում կրող համաձուլվածքներում։

Մոտավորապես 0,3% կադմիում է ներմուծվում համաձուլվածքների ամրությունը բարձրացնելու և կոռոզիոն հատկությունները բարելավելու համար:

Կալցիումը հաղորդում է պլաստիկություն: 5% կալցիումի պարունակությամբ համաձուլվածքն ունի գերպլաստիկության ազդեցություն։

Սիլիցիումը ձուլման համաձուլվածքներում ամենաշատ օգտագործվող հավելումն է: 0,5 - 4% չափով նվազեցնում է ճաքելու միտումը։ Սիլիցիումի և մագնեզիումի համադրությունը հնարավորություն է տալիս ջերմային կնքել համաձուլվածքը։

Մագնեզիում. Մագնեզիումի ավելացումը զգալիորեն մեծացնում է ամրությունը՝ չնվազեցնելով ճկունությունը, մեծացնում է եռակցման ունակությունը և մեծացնում համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը:

Պղինձամրացնում է համաձուլվածքները, առավելագույն կարծրացում է ձեռք բերվում պարունակելիս կուպրումա 4-6%: Cuprum համաձուլվածքները օգտագործվում են ներքին այրման շարժիչների մխոցների և օդանավերի բարձրորակ ձուլված մասերի արտադրության մեջ:

Անագբարելավում է կտրման մշակումը.

Տիտանի. Համաձուլվածքներում տիտանի հիմնական խնդիրը ձուլման և ձուլակտորների մեջ հացահատիկի մաքրումն է, ինչը մեծապես մեծացնում է հատկությունների ուժն ու միատեսակությունը ողջ ծավալով:

Չնայած ալյումինը համարվում է ամենաքիչ ազնիվ արդյունաբերական մետաղներից մեկը, այն բավականին կայուն է բազմաթիվ օքսիդացող միջավայրերում: Այս վարքագծի պատճառը ալյումինի մակերևույթի վրա շարունակական օքսիդ թաղանթի առկայությունն է, որն անմիջապես նորից ձևավորվում է մաքրված տարածքների վրա, երբ ենթարկվում է թթվածնի, ջրի և այլ օքսիդացնող նյութերի:

Շատ դեպքերում հալումն իրականացվում է օդում։ Եթե ​​օդի հետ փոխազդեցությունը սահմանափակվում է մակերևույթի վրա հալոցքում չլուծվող միացությունների ձևավորմամբ, և այդ միացությունների արդյունքում առաջացող թաղանթը զգալիորեն դանդաղեցնում է հետագա փոխազդեցությունը, ապա սովորաբար միջոցներ չեն ձեռնարկվում նման փոխազդեցությունը ճնշելու համար: Այս դեպքում ձուլումն իրականացվում է ժ անմիջական շփումհալվել մթնոլորտի հետ: Սա արվում է ալյումինի, ցինկի, անագ-կապարի համաձուլվածքների մեծ մասի պատրաստման ժամանակ:

Տարածությունը, որտեղ տեղի է ունենում համաձուլվածքի հալեցումը, սահմանափակված է հրակայուն երեսպատմամբ, որը կարող է դիմակայել 1500 - 1800 ˚C ջերմաստիճաններին: Բոլոր ձուլման գործընթացները ներառում են գազային փուլ, որը ձևավորվում է վառելիքի այրման ժամանակ, փոխազդելով շրջակա միջավայրի և հալման միավորի երեսպատման հետ և այլն:

Ալյումինի համաձուլվածքների մեծ մասը բնական մթնոլորտում, ծովի ջրում, բազմաթիվ աղերի և քիմիական նյութերի լուծույթներում և մեծ մասում ունեն բարձր կոռոզիոն դիմադրություն սննդամթերք. Ալյումինե խառնուրդի կառուցվածքները հաճախ օգտագործվում են ծովի ջրի մեջ: ծովային բոյներ, փրկարար նավակներՆավերը, բեռնատարները կառուցվել են ալյումինե համաձուլվածքներից: Ներկայումս ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված նավերի երկարությունը հասնում է 61 մ-ի: 1951 թվականին Ալյասկայում կառուցվել է 2,9 կմ խողովակաշար։ 30 տարվա շահագործումից հետո ոչ մի արտահոսք կամ կոռոզիայի հետևանքով լուրջ վնաս չի հայտնաբերվել:

Ալյումինը մեծ քանակությամբ օգտագործվում է շինարարության մեջ երեսպատման վահանակների, դռների, պատուհանների շրջանակներ, էլեկտրական մալուխներ. Ալյումինե համաձուլվածքները չեն ենթարկվում ուժեղ կոռոզիայի երկար ժամանակ, երբ շփվում են բետոնի, շաղախի կամ սվաղի հետ, հատկապես, եթե կառուցվածքները հաճախակի չեն թրջվում: Հաճախակի թրջվելու դեպքում, եթե մակերեսը ալյումինի առևտրի առարկաներհետագա մշակման չի ենթարկվել, այն կարող է մթնել, նույնիսկ սևանալ օդում օքսիդացնող նյութերի բարձր պարունակությամբ արդյունաբերական քաղաքներում: Դրանից խուսափելու համար արտադրվում են հատուկ համաձուլվածքներ՝ փայլուն անոդացման միջոցով փայլուն մակերեսներ ստանալու համար՝ մետաղի մակերեսին օքսիդ թաղանթ կիրառելով: Այս դեպքում մակերեսին կարելի է տալ բազմաթիվ գույներ և երանգներ։ Օրինակ՝ ալյումինի և սիլիցիումի համաձուլվածքները հնարավորություն են տալիս ստանալ մի շարք երանգներ՝ մոխրագույնից մինչև սև։ Ալյումինի և քրոմի համաձուլվածքներն ունեն ոսկեգույն գույն։

Արդյունաբերական ալյումինը արտադրվում է երկու տեսակի համաձուլվածքների տեսքով՝ ձուլման համաձուլվածքներ, որոնցից մասերը պատրաստվում են ձուլման միջոցով, և դեֆորմացիոն համաձուլվածքներ, որոնք արտադրվում են դեֆորմացվող կիսաֆաբրիկատների տեսքով՝ թերթեր, փայլաթիթեղներ, թիթեղներ, պրոֆիլներ, մետաղալարեր։ Ալյումինի համաձուլվածքներից ձուլվածքները ստանում են բոլորը հնարավոր ուղիներըձուլման Առավել տարածված է ճնշման տակ, սառը կաղապարներում և ավազ-կավե ձևերում: Փոքր պատրաստելիս քաղաքական կուսակցություններըկիրառվում է ձուլմանսվաղի համակցված ձևերի մեջ և ձուլմանկորած մոմի մոդելներով: Ձուլածո համաձուլվածքները օգտագործվում են էլեկտրական շարժիչների ձուլածո ռոտորներ պատրաստելու համար, ինքնաթիռների ձուլածո մասեր և այլն: Դարբնոցային համաձուլվածքներն օգտագործվում են ավտոմեքենաների արտադրության մեջ ներքին հարդարում, բամպերներ, մարմնի վահանակներ և ներքին մասեր; շինարարության մեջ որպես հարդարման նյութ; ինքնաթիռներում և այլն:

IN արդյունաբերությունՕգտագործվում են նաև ալյումինե փոշիներ։ Օգտագործվում է մետաղագործության մեջ արդյունաբերությունալյումինոթերմիայում՝ որպես լեգիրող հավելումներ, կիսաֆաբրիկատների արտադրության համար՝ սեղմելով և սինտրելով։ Այս մեթոդով արտադրվում են շատ դիմացկուն մասեր (փոխանցումներ, թփեր և այլն): Փոշիները օգտագործվում են նաև քիմիայում՝ ալյումինի միացություններ արտադրելու համար և ինչպես կատալիզատոր(օրինակ, էթիլենի և ացետոնի արտադրության մեջ): Հաշվի առնելով ալյումինի բարձր ռեակտիվությունը, հատկապես փոշու տեսքով, այն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի և հրթիռների համար պինդ շարժիչի մեջ՝ օգտվելով արագ բռնկվելու կարողությունից:

Հաշվի առնելով ալյումինի օքսիդացման բարձր դիմադրությունը, փոշին օգտագործվում է որպես գունանյութ ներկերի սարքավորումների, տանիքների, տպագրական թղթի և մեքենայի պանելների փայլուն մակերեսների համար: Պողպատը և թուջը նույնպես պատված են ալյումինի շերտով։ առևտրի առարկադրանց կոռոզիայից խուսափելու համար:

Կիրառման մասշտաբով ալյումինը և դրա համաձուլվածքները զբաղեցնում են երկրորդ տեղը երկաթից (Fe) և դրա համաձուլվածքներից հետո։ Ալյումինի լայն կիրառումը տեխնոլոգիայի տարբեր ոլորտներում և առօրյա կյանքում կապված է նրա ֆիզիկական, մեխանիկական և քիմիական հատկությունների համակցությամբ՝ ցածր խտություն, կոռոզիոն դիմադրություն: մթնոլորտային օդը, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, ճկունություն և համեմատաբար բարձր ամրություն։ Ալյումինը հեշտ է մշակվում տարբեր ձևերով- Դարբնագործություն, դրոշմում, գլանվածք և այլն: Մաքուր ալյումինն օգտագործվում է մետաղալարերի արտադրության համար (ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը կազմում է պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության 65,5%-ը, բայց ալյումինը երեք անգամ ավելի թեթև է, քան կափարիչը, ուստի ալյումինը հաճախ փոխարինվում է: էլեկտրատեխնիկայում) և փայլաթիթեղը, որն օգտագործվում է որպես փաթեթավորման նյութ։ Ձուլված ալյումինի հիմնական մասը ծախսվում է տարբեր համաձուլվածքների արտադրության վրա։ Պաշտպանիչ և դեկորատիվ ծածկույթները հեշտությամբ կիրառվում են ալյումինե համաձուլվածքների մակերեսների վրա:

Ալյումինի համաձուլվածքների հատկությունների բազմազանությունը պայմանավորված է ալյումինի մեջ տարբեր հավելումների ներմուծմամբ, որոնք նրա հետ կազմում են պինդ լուծույթներ կամ միջմետաղական միացություններ։ Ալյումինի հիմնական մասը օգտագործվում է թեթև համաձուլվածքներ արտադրելու համար՝ դուրալումին (94% ալյումին, 4% պղինձ (Cu), յուրաքանչյուրը 0,5% մագնեզիում (Mg), մանգան (Mn), (Fe) և սիլիցիում (Si)), սիլյում (85): -90% - ալյումին, 10-14% սիլիցիում (Si), 0,1% նատրիում (Na)) և այլն: Մետաղագործության մեջ ալյումինը օգտագործվում է ոչ միայն որպես համաձուլվածքների հիմք, այլ նաև որպես լայնորեն օգտագործվող համաձուլվածքային հավելումներից մեկը: համաձուլվածքներ, որոնք հիմնված են սկուպի (Cu), մագնեզիումի (Mg), երկաթի (Fe), >նիկելի (Ni) վրա և այլն:

Ալյումինի համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են առօրյա կյանքում, շինարարության և ճարտարապետության մեջ, ավտոմոբիլային արդյունաբերության, նավաշինության, ավիացիայի և տիեզերական տեխնոլոգիաների մեջ: Մասնավորապես, առաջին արհեստական ​​Երկիր արբանյակը պատրաստվել է ալյումինի համաձուլվածքից։ Ալյումինի և ցիրկոնիումի համաձուլվածք (Zr) - լայնորեն օգտագործվում է միջուկային ռեակտորի շինարարության մեջ: Ալյումինն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ։

Առօրյա կյանքում ալյումինի հետ աշխատելիս պետք է նկատի ունենալ, որ միայն չեզոք (թթվայնությամբ) հեղուկները կարելի է տաքացնել և պահել ալյումինե տարաներում (օրինակ՝ եռացնել ջուր): Եթե, օրինակ, թթու կաղամբով ապուր եք եփում ալյումինե թավայի մեջ, ապա ալյումինը անցնում է սննդի մեջ և այն ստանում է տհաճ «մետաղական» համ։ Քանի որ օքսիդ թաղանթը շատ հեշտությամբ վնասվում է առօրյա կյանքում, ալյումինե ճաշատեսակների օգտագործումը դեռ անցանկալի է:

Արծաթագույն-սպիտակ մետաղ, թեթև

խտությունը՝ 2,7 գ/սմ³

Տեխնիկական ալյումինի հալման կետը 658 °C է, բարձր մաքրության ալյումինի համար՝ 660 °C։

միաձուլման տեսակարար ջերմություն՝ 390 կՋ/կգ

եռման կետ - 2500 °C

գոլորշիացման տեսակարար ջերմություն՝ 10,53 ՄՋ/կգ

ձուլածո ալյումինի առաձգական ուժը՝ 10-12 կգ/մմ, դեֆորմացվող՝ 18-25 կգ/մմ, համաձուլվածքները՝ 38-42 կգ/մմ։

Բրինելի կարծրություն - 24...32 կգ/մմ²

բարձր ճկունություն՝ տեխնիկական՝ 35%, մաքուր՝ 50%, գլորված բարակ թիթեղների և նույնիսկ փայլաթիթեղի մեջ

Յանգի մոդուլը՝ 70 ԳՊա

Ալյումինն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն (0,0265 μՕմմ) և ջերմային հաղորդունակություն (203,5 Վտ/(մ Կ)), կուպրի էլեկտրական հաղորդունակության 65%-ը և ունի լույսի բարձր անդրադարձում։

Թույլ պարամագնիսական:

Գծային ընդարձակման ջերմաստիճանի գործակիցը 24,58·10−6 K−1 (20…200 °C):

Էլեկտրական դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը 2,7·10−8K−1 է։

Ալյումինը համաձուլվածքներ է առաջացնում գրեթե բոլոր մետաղների հետ։ Ամենահայտնի համաձուլվածքներն են պղպջակը և մագնեզիումը (duralumin) և սիլիցիումը (silumin):

Բնական ալյումինը գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է մեկ կայուն իզոտոպից՝ 27Al, 26Al-ի հետքերով, ռադիոակտիվ իզոտոպով ժամանակաշրջանկիսամյակը 720 հազար տարի է, ձևավորվել է մթնոլորտում, երբ արգոնի միջուկները ռմբակոծվում են տիեզերական ճառագայթների պրոտոններով:

Երկրակեղևում տարածվածության առումով այն զբաղեցնում է 1-ին տեղը մետաղների մեջ և 3-րդը՝ տարրերի մեջ՝ զիջելով միայն թթվածնին և սիլիցիումին։ ալյումինի պարունակությունը երկրի ընդերքում ըստ տվյալներըտարբեր հետազոտողներ տատանվում են երկրակեղևի զանգվածի 7,45-ից մինչև 8,14%-ը:

Բնության մեջ ալյումինը իր բարձր քիմիական ակտիվության շնորհիվ հանդիպում է գրեթե բացառապես միացությունների տեսքով։ Նրանցից մի քանիսը.

Բոքսիտ – Al2O3 H2O (SiO2, Fe2O3, CaCO3 խառնուրդներով)

Ալունիտներ - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

Ալյումինա (կաոլինների խառնուրդներ ավազով SiO2, կրաքար CaCO3, մագնեզիտ MgCO3)

Կորունդ (շափյուղա, սուտակ, զմրուխտ) – Al2O3

Կաոլինիտ - Al2O3 2SiO2 2H2O

Բերիլ (զմրուխտ, ակվամարին) - 3BeO Al2O3 6SiO2

Chrysoberyl (Alexandrite) - BeAl2O4:

Այնուամենայնիվ, որոշակի հատուկ նվազեցման պայմաններում հնարավոր է բնական ալյումինի ձևավորում:

Բնական ջրերը պարունակում են ալյումին ցածր թունավոր քիմիական միացությունների տեսքով, օրինակ՝ ալյումինի ֆտորիդ։ Կատիոնի կամ անիոնի տեսակը կախված է առաջին հերթին ջրային միջավայրի թթվայնությունից։ Ալյումինի կոնցենտրացիաները մակերևութային ջրային մարմիններում Ռուսաստանի Դաշնությունտատանվում է 0,001-ից 10 մգ/լ, ծովի ջրում՝ 0,01 մգ/լ:

Ալյումինն է

Ձուլվածքների արտադրություն ալյումինե համաձուլվածքներից

Մեր երկրում ձուլարանային արտադրության հիմնական խնդիրը երկիր, բաղկացած է ձուլվածքների որակի զգալի ընդհանուր բարելավումից, որը պետք է արտացոլվի պատի հաստության նվազմամբ, մեքենաշինության և մուտքի սնուցման համակարգերի նվազմամբ՝ միաժամանակ պահպանելով առևտրային ապրանքների պատշաճ գործառնական հատկությունները: Այս աշխատանքի վերջնական արդյունքը պետք է լինի մեքենաշինության աճող կարիքների բավարարումը պահանջվող քանակձուլվածքներ առանց քաշի ձուլվածքների ընդհանուր դրամական արտանետումների զգալի աճի.

Ավազի ձուլում

Միանգամյա կաղապարներում ձուլման վերը նշված մեթոդներից առավել լայնորեն կիրառվում է ալյումինե համաձուլվածքներից ձուլվածքների արտադրության մեջ ձուլումը թաց ավազի կաղապարներում: Դա պայմանավորված է համաձուլվածքների ցածր խտությամբ, մետաղի փոքր ուժի ազդեցությամբ կաղապարի վրա և ձուլման ցածր ջերմաստիճաններով (680-800C):

Ավազի կաղապարների արտադրության համար օգտագործվում են կաղապարներ և միջուկային խառնուրդներ, որոնք պատրաստված են քվարցից և կավե ավազներից (ԳՕՍՏ 2138-74), կաղապարային կավերից (ԳՕՍՏ 3226-76), կապող նյութերից և օժանդակ նյութերից:

Դարպասի համակարգի տեսակը ընտրվում է հաշվի առնելով ձուլման չափերը, դրա կազմաձևման բարդությունը և կաղապարում գտնվելու վայրը: Փոքր բարձրության բարդ կոնֆիգուրացիաների ձուլվածքների ձուլման ձուլվածքները, որպես կանոն, իրականացվում են ստորին դարպասային համակարգերի օգտագործմամբ: Ձուլման մեծ բարձրությունների և բարակ պատերի համար նախընտրելի է օգտագործել ուղղահայաց անցք կամ համակցված դարպասային համակարգեր: Փոքր չափի ձուլվածքների կաղապարները կարող են լցվել վերին դարպասների համակարգերի միջոցով: Այս դեպքում մետաղական կեղեւի անկման բարձրությունը կաղապարի խոռոչի մեջ չպետք է գերազանցի 80 մմ:

Կաղապարի խոռոչ մտնելիս հալքի շարժման արագությունը նվազեցնելու և դրանում կախված օքսիդ թաղանթները և խարամի ներդիրներն ավելի լավ առանձնացնելու համար դարպասների համակարգերում ներդրվում է լրացուցիչ հիդրավլիկ դիմադրություն. տեղադրվում են ցանցեր (մետաղ կամ ապակեպլաստե) կամ լցվում հատիկավոր միջով: զտիչներ.

Սփրերը (սնուցիչները), որպես կանոն, բերվում են պարագծի շուրջը բաշխված ձուլվածքների բարակ հատվածներին (պատերին)՝ հաշվի առնելով մշակման ընթացքում դրանց հետագա տարանջատման հարմարավետությունը։ Զանգվածային ստորաբաժանումներին մետաղի մատակարարումն անընդունելի է, քանի որ դա առաջացնում է դրանցում կծկման խոռոչների ձևավորում, կոպտության ավելացում և ձուլման մակերևույթի կծկվող «թափում»: Խաչաձև հատվածում դարպասների ալիքներն առավել հաճախ ունենում են ուղղանկյուն ձև, որի լայն կողմը 15-20 մմ է, իսկ նեղը 5-7 մմ:

Բյուրեղացման նեղ ինտերվալով համաձուլվածքները (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) հակված են ձուլման ջերմային ագրեգատներում կենտրոնացված նեղացման խոռոչների ձևավորմանը: Այս կեղևները ձուլվածքներից դուրս բերելու համար լայնորեն օգտագործվում է հսկայական շահույթի տեղադրումը: Բարակ պատերով (4-5 մմ) և փոքր ձուլվածքների համար շահույթի զանգվածը 2-3 անգամ գերազանցում է ձուլման զանգվածին, հաստ պատերինը՝ մինչև 1,5 անգամ։ Բարձրություն շահույթներընտրված կախված ձուլման բարձրությունից: 150 մմ-ից պակաս բարձրությունների համար շահույթներ H-մոտ. վերցված հավասար է Նոտլ ձուլման բարձրությանը: Ավելի բարձր ձուլվածքների համար Nprib/Notl հարաբերակցությունը հավասար է 0,3 0,5:

Ալյումինի համաձուլվածքների ձուլման մեջ ամենամեծ կիրառումը հայտնաբերվում է կլոր կամ օվալ լայնակի կտրվածքի վերին բաց շահույթում. Շատ դեպքերում կողմնակի շահույթները փակ են: Աշխատանքի արդյունավետությունը բարելավելու համար շահույթներդրանք մեկուսացված են, լցված տաք մետաղով և լիցքավորվում: Մեկուսացումը սովորաբար իրականացվում է կաղապարի մակերեսին ասբեստի թերթեր կպցնելով, որին հաջորդում է գազի բոցով չորացումը: Բյուրեղացման լայն տիրույթ ունեցող համաձուլվածքները (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) հակված են ցրված նեղացող ծակոտկենության ձևավորմանը: Կծկվող ծակոտիների ներծծում շահույթներանարդյունավետ. Հետևաբար, թվարկված համաձուլվածքներից ձուլվածքներ պատրաստելիս խորհուրդ չի տրվում օգտագործել զանգվածային շահույթի տեղադրումը: Բարձրորակ ձուլվածքներ ստանալու համար իրականացվում է ուղղորդված բյուրեղացում՝ այդ նպատակով լայնորեն օգտագործելով չուգունից և ալյումինի համաձուլվածքներից պատրաստված սառնարանների տեղադրումը։ Ուղղորդված բյուրեղացման օպտիմալ պայմանները ստեղծվում են ուղղահայաց անցքերով դարպասային համակարգի միջոցով: Բյուրեղացման ժամանակ գազի էվոլյուցիան կանխելու և հաստ պատերով ձուլվածքներում գազային ծակոտկենության ձևավորումը կանխելու համար լայնորեն կիրառվում է բյուրեղացումը 0,4-0,5 ՄՊա ճնշման տակ։ Դրա համար ձուլման կաղապարները լցնելուց առաջ տեղադրում են ավտոկլավներում, դրանք լցնում են մետաղով, իսկ ձուլվածքները բյուրեղացվում են օդի ճնշման տակ։ Մեծ չափերի (մինչև 2-3 մ բարձրության) բարակ պատերով ձուլվածքներ արտադրելու համար օգտագործվում է ձուլման մեթոդ՝ հաջորդական ուղղորդված ամրացումով։ Մեթոդի էությունը ձուլման հաջորդական բյուրեղացումն է ներքեւից վերեւ։ Դրա համար ձուլման կաղապարը դրվում է հիդրավլիկ վերելակի սեղանի վրա և 12–20 մմ տրամագծով մետաղական խողովակներ, որոնք տաքացվում են մինչև 500–700 ° C, իջեցնում են դրա մեջ՝ կատարելով բարձրացնողների ֆունկցիան։ Խողովակները ֆիքսված են սրվակի ամանի մեջ և դրանց մեջ անցքերը փակվում են խցաններով։ Սփրուամանը հալվածքով լցնելուց հետո խցանները բարձրացվում են, և համաձուլվածքը խողովակների միջով հոսում է կաղապարի խոռոչին միացված ճեղքավոր ցողուններով (սնուցիչներ): Հորերում հալոցքի մակարդակը խողովակների ստորին ծայրից 20-30 մմ բարձրանալուց հետո միացված է սեղանի իջեցման հիդրավլիկ մեխանիզմը: Իջեցման արագությունը վերցվում է այնպես, որ կաղապարը լցվում է ողողված մակարդակից ցածր, և տաք մետաղը անընդհատ հոսում է կաղապարի վերին մասերը: Սա ապահովում է ուղղորդված ամրացում և թույլ է տալիս բարդ ձուլվածքներ արտադրել առանց նեղացման թերությունների:

Ավազի կաղապարները մետաղով են լցնում հրակայուն նյութով պատված շերեփներից։ Մետաղով լցնելուց առաջ թարմ աստառով շերեփները չորանում և կալցինացվում են 780-800°C ջերմաստիճանում՝ խոնավությունը հեռացնելու համար։ Լցնելուց առաջ հալման ջերմաստիճանը պահպանում եմ 720–780 °C։ Բարակ պատերով ձուլվածքների համար կաղապարները լցվում են մինչև 730–750 °C տաքացված հալվածքներով, իսկ հաստապատերի համար մինչև 700–720 °C։

Ձուլում գիպսե կաղապարների մեջ

Գիպսե կաղապարներում ձուլումը օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ ձուլվածքների վրա ավելացված պահանջներ են դրվում ճշգրտության, մակերեսի մաքրության և ռելիեֆի ամենափոքր մանրամասների վերարտադրման առումով: Ավազի կաղապարների համեմատ գիպսային կաղապարներն ունեն ավելի բարձր ամրություն, ծավալային ճշգրտություն, ավելի լավ դիմադրություն բարձր ջերմաստիճաններին և հնարավորություն են տալիս արտադրել բարդ կոնֆիգուրացիաների ձուլվածքներ 1,5 մմ պատի հաստությամբ՝ ըստ 5-6-րդ ճշգրտության դասի: Կաղապարները պատրաստվում են մոմ կամ մետաղական (արույր,) քրոմապատ մոդելներով: Մոդելային թիթեղները պատրաստված են ալյումինե համաձուլվածքներից: Կաղապարներից մոդելների հեռացումը հեշտացնելու համար դրանց մակերեսը պատված է կերոսին-ստեարինային քսուքի բարակ շերտով:

Բարդ բարակ պատերով ձուլվածքների փոքր և միջին կաղապարները պատրաստվում են 80% գիպսից, 20% քվարցից բաղկացած խառնուրդից։ ավազկամ ասբեստ և 60-70% ջուր (չոր խառնուրդի քաշով): Խառնուրդի բաղադրությունը միջին և մեծ ձևերի համար՝ 30% գիպս, 60% ավազ, 10% ասբեստ, 40-50% ջուր։ Ամրացումը դանդաղեցնելու համար խառնուրդին ավելացվում է 1-2% խարխլված կրաքար: Ձևերի պահանջվող ամրությունը ձեռք է բերվում անջուր կամ կիսաջրային գիպսի խոնավացման միջոցով։ Հզորությունը նվազեցնելու և գազի թափանցելիությունը բարձրացնելու համար հում գիպսի ձևերը ենթարկվում են հիդրոթերմային մշակման՝ 6-10 ժամ պահում են ավտոկլավում 0,13-0,14 ՄՊա ջրի գոլորշու ճնշման տակ, իսկ հետո օդում 24 ժամ։ Դրանից հետո ձևերը ենթարկվում են փուլային չորացման 350-500 °C ջերմաստիճանում։

Գիպսե կաղապարների առանձնահատկությունը նրանց ցածր ջերմային հաղորդունակությունն է: Այս հանգամանքը դժվարացնում է բյուրեղացման լայն տիրույթով ալյումինե համաձուլվածքներից խիտ ձուլվածքներ ստանալը: Հետևաբար, գիպսային կաղապարների համար դարպասային համակարգ մշակելիս հիմնական խնդիրն է կանխել նեղացող խոռոչների ձևավորումը, թուլությունը, օքսիդային թաղանթները, տաք ճեղքերը և բարակ պատերի թերլցումը: Դա ձեռք է բերվում ընդլայնվող դարպասային համակարգերի կիրառմամբ, որոնք ապահովում են հալոցքների շարժման ցածր արագություն կաղապարի խոռոչում, ջերմային ագրեգատների ուղղորդված ամրացումը դեպի շահույթ՝ օգտագործելով սառնարանները և մեծացնելով կաղապարի համապատասխանությունը՝ ավելացնելով խառնուրդում քվարց ավազի պարունակությունը: Բարակ պատերով ձուլվածքները լցվում են վակուումային ներծծման միջոցով 100-200°C տաքացրած կաղապարների մեջ, ինչը թույլ է տալիս լցնել մինչև 0,2 մմ հաստությամբ խոռոչները: Հաստ պատերով (ավելի քան 10 մմ) ձուլվածքները արտադրվում են ավտոկլավներում կաղապարներ լցնելով: Մետաղի բյուրեղացումն այս դեպքում իրականացվում է 0,4-0,5 ՄՊա ճնշման տակ։

Shell ձուլում

Ցանկալի է օգտագործել պատյանների ձուլումը սահմանափակ չափսերի ձուլվածքների սերիական և լայնածավալ արտադրության համար՝ մակերևույթի մաքրության բարձրացմամբ, չափերի ավելի մեծ ճշգրտությամբ և ավելի քիչ հաստոցներով, քան ավազի ձուլումը:

Կեղևի կաղապարները պատրաստվում են տաք (250-300 °C) մետաղական (պողպատե, ) սարքավորումներով՝ բունկերի մեթոդով։ Մոդելավորման սարքավորումներն իրականացվում են 4-5-րդ ճշգրտության դասերի համաձայն՝ ձուլման թեքություններով 0,5-ից 1,5%: Կեղևները պատրաստված են երկու շերտից՝ առաջին շերտը 6-10% ջերմակայուն խեժով խառնուրդից է, երկրորդը՝ 2% խեժով խառնուրդից։ Կեղևի ավելի լավ հեռացման համար, մինչև կաղապարման խառնուրդը լցնելը, մոդելի ափսեը ծածկվում է բաց թողնող էմուլսիայի բարակ շերտով (5% սիլիկոնային հեղուկ No5; 3% լվացքի օճառ; 92% ջուր):

Կեղևի կաղապարների արտադրության համար օգտագործվում են մանրահատիկ քվարցային ավազներ, որոնք պարունակում են առնվազն 96% սիլիցիում։ Կեսերի միացումը կատարվում է հատուկ քորոցների վրա սոսնձման միջոցով։ Սոսինձի բաղադրությունը՝ 40% MF17 խեժ; 60% մարշալիտ և 1,5% ալյումինի քլորիդ (կարծրացում): Հավաքված կաղապարները լցվում են տարաների մեջ։ Կեղևի կաղապարների մեջ ձուլելիս նույն դարպասային համակարգերը և ջերմաստիճանի պայմանները, ինչպես ավազի ձուլման մեջ:

Մետաղների բյուրեղացման ցածր արագությունը կեղևի կաղապարներում և ուղղորդված բյուրեղացման ստեղծման ավելի փոքր հնարավորությունները հանգեցնում են ավելի ցածր հատկություններով ձուլվածքների արտադրությանը, քան հում ավազի կաղապարներում ձուլման ժամանակ:

Կորած մոմ ձուլում

Կորած մոմ ձուլումը օգտագործվում է բարձր ճշգրտության (3-5-րդ դաս) և մակերեսի մաքրության (4-6-րդ կոպտության դաս) ձուլվածքներ արտադրելու համար, որոնց համար այս մեթոդը միակ հնարավոր կամ օպտիմալն է:

Մոդելները շատ դեպքերում պատրաստվում են մածուկի նման պարաֆինոստեարինի (1: 1) կոմպոզիցիաներից՝ սեղմելով մետաղական կաղապարների մեջ (ձուլված և հավաքովի) ստացիոնար կամ պտտվող կայանքների վրա: 200 մմ-ից ավելի բարդ ձուլվածքներ արտադրելիս, մոդելի դեֆորմացիայից խուսափելու համար մոդելային զանգվածի մեջ ներմուծվում են նյութեր, որոնք բարձրացնում են դրանց փափկման (հալման) ջերմաստիճանը։

Որպես հրակայուն ծածկույթ օգտագործվում է հիդրոլիզացված էթիլսիլիկատի (30-40%) և փոշոտված քվարցի (70-60%) կախոցը կերամիկական կաղապարների արտադրության մեջ: Մոդելային բլոկները ծածկված են կալցինացված ավազով 1KO16A կամ 1K025A: Ծածկույթի յուրաքանչյուր շերտը չորանում է օդում 10-12 ժամ կամ ամոնիակի գոլորշի պարունակող մթնոլորտում։ Կերամիկական ձևի պահանջվող ամրությունը ձեռք է բերվում 4-6 մմ կեղևի հաստությամբ (հրակայուն ծածկույթի 4-6 շերտ): Կաղապարի սահուն լցոնումն ապահովելու համար օգտագործվում են ընդլայնվող դարպասային համակարգեր՝ հաստ հատվածներին և զանգվածային ագրեգատներին մետաղ մատակարարելու համար: Ձուլվածքները սովորաբար սնվում են զանգվածային բարձրացնողից՝ թանձրացած սրվակների (սնուցիչների) միջոցով: Բարդ ձուլման համար թույլատրվում է օգտագործել զանգվածային շահույթ վերին զանգվածային ստորաբաժանումները սնուցելու համար դրանք բարձրացնողից պարտադիր լցոնմամբ:

Ալյումինն է

Կաղապարներից մոդելների հալումն իրականացվում է տաք (85-90°C) ջրում, թթվացված աղաթթվով (0,5-1 սմ3 մեկ լիտր ջրի համար)՝ ստերինի սապոնացումը կանխելու համար։ Մոդելները հալեցնելուց հետո կերամիկական կաղապարները չորացնում են 150–170 °C ջերմաստիճանում 1–2 ժամ, տեղադրում տարաների մեջ, ծածկում չոր լցոնիչով և կալցինացնում 600–700 °C ջերմաստիճանում 5–8 ժամ։ Լցնելը կատարվում է սառը և տաքացվող ձևերով։ Կաղապարների տաքացման ջերմաստիճանը (50-300 °C) որոշվում է ձուլման պատերի հաստությամբ։ Կաղապարները մետաղով լցնելն իրականացվում է սովորական եղանակով, ինչպես նաև վակուումային կամ կենտրոնախույս ուժի կիրառմամբ։ Ալյումինի համաձուլվածքների մեծ մասը լցնելուց առաջ տաքացնում են մինչև 720–750 °C:

Չիլ ձուլում

Սառը ձուլումը ալյումինե համաձուլվածքներից ձուլվածքների սերիական և զանգվածային արտադրության հիմնական մեթոդն է, որը թույլ է տալիս ստանալ 4-6 դասի ճշգրտության ձուլվածքներ Rz = 50-20 և մակերևույթի կոշտությամբ: նվազագույն հաստությունըպատերը 3-4 մմ: Սառը կաղապարում ձուլելիս, կաղապարի խոռոչում հալվածքի շարժման բարձր արագության և ուղղորդված ամրացման պահանջներին չհամապատասխանելու հետևանքով առաջացած թերությունների հետ մեկտեղ (գազի ծակոտկենություն, օքսիդ թաղանթներ, կծկվող թուլություն), թերությունների հիմնական տեսակները և ձուլվածքները թերլցված են և ճաքեր: Ճաքերի առաջացումը առաջանում է դժվար կծկվելու պատճառով։ Ճեղքերն առաջանում են հատկապես հաճախ բյուրեղացման լայն տիրույթ ունեցող համաձուլվածքներից պատրաստված ձուլվածքներում, որոնք ունեն մեծ գծային նեղացում (1,25-1,35%): Այս թերությունների առաջացման կանխարգելումը իրականացվում է տարբեր տեխնոլոգիական մեթոդներով:

Հաստ հատվածներին մետաղ մատակարարելու դեպքում մատակարարման տեղամասի համալրումը պետք է ապահովվի մատակարարման շեֆ (շահույթ) տեղադրմամբ: Դարպասի համակարգերի բոլոր տարրերը տեղակայված են մեռնող միակցիչի երկայնքով: Առաջարկվում են փակուղիների խաչմերուկային տարածքների հետևյալ հարաբերակցությունները. փոքր ձուլվածքների համար EFst: EFshl: EFpit = 1: 2: 3; խոշոր ձուլվածքների համար EFst: EFsh: EFpit = 1: 3: 6:

Կաղապարի խոռոչի մեջ հալման հոսքի արագությունը նվազեցնելու համար օգտագործվում են կոր բարձրացնող սարքեր, ապակեպլաստե կամ մետաղական ցանցեր և հատիկավոր զտիչներ: Ալյումինե խառնուրդի ձուլվածքների որակը կախված է ձուլման կաղապարի խոռոչում հալվածքի բարձրացման արագությունից: Այս արագությունը պետք է բավարար լինի, որպեսզի երաշխավորի ձուլման բարակ հատվածների լցումը ջերմության ավելացման պայմաններում և միևնույն ժամանակ չառաջացնի թերլիցքավորում՝ օդափոխության խողովակների և օգուտների, տուրբուլենտության և հալվածքի արտահոսքի պատճառով օդի և գազերի թերի բացթողման պատճառով։ անցումը նեղ հատվածներից լայների. Կաղապարի խոռոչում մետաղի բարձրացման արագությունը սառը կաղապարում ձուլման ժամանակ ենթադրվում է մի փոքր ավելի բարձր, քան ավազի կաղապարներում ձուլման ժամանակ: Բարձրացման նվազագույն թույլատրելի արագությունը հաշվարկվում է Ա.Ա.Լեբեդևի և Ն.Մ.Գալդինի բանաձևերով (տես բաժին 5.1, «Ավազի ձուլում»):

Խիտ ձուլվածքներ ստանալու համար ստեղծվում է ուղղորդված կարծրացում, ինչպես ավազի ձուլման դեպքում՝ ձուլվածքը պատշաճ կերպով դնելով կաղապարի մեջ և կարգավորելով ջերմության ցրումը։ Որպես կանոն, կաղապարի վերին մասում տեղակայված են զանգվածային (հաստ) ձուլման ագրեգատներ։ Սա թույլ է տալիս փոխհատուցել դրանց ծավալի կրճատումը ամրացման ընթացքում անմիջապես դրանց վերևում տեղադրված շահույթից: Ուղղորդված պնդացում ստեղծելու համար ջերմության հեռացման ինտենսիվության կարգավորումն իրականացվում է ձուլման կաղապարի տարբեր հատվածների սառեցման կամ մեկուսացման միջոցով: Ջերմության հեռացումը տեղայնորեն մեծացնելու համար լայնորեն օգտագործվում են ջերմահաղորդիչ սկուտեղից պատրաստված ներդիրները, որոնք ապահովում են սառեցնող կաղապարի հովացման մակերեսի բարձրացում լողակների պատճառով և իրականացնում են սառը կաղապարների տեղական սառեցում սեղմված օդով կամ ջրով: Ջերմության հեռացման ինտենսիվությունը նվազեցնելու համար սառը կաղապարի աշխատանքային մակերեսին կիրառվում է 0,1–0,5 մմ հաստությամբ ներկի շերտ: Այդ նպատակով 1-1,5 մմ հաստությամբ ներկի շերտը կիրառվում է դարպասի ալիքների մակերեսին և շահույթ է ստանում: Կաղապարում մետաղի սառեցման դանդաղեցումը կարող է իրականացվել նաև պատերի տեղական խտացման, ցածր ջերմային հաղորդակցությամբ տարբեր ծածկույթների օգտագործման և ասբեստի կպչուն պիտակներով կաղապարի մեկուսացման միջոցով: Սառեցման կաղապարի աշխատանքային մակերեսը ներկելը բարելավվում է տեսքըձուլվածքներ, օգնում է վերացնել գազի գրպանները դրանց մակերեսին և մեծացնում է կաղապարների ամրությունը: Նախքան ներկելը, սառը կաղապարները տաքացնում են մինչև 100-120 °C: Ջեռուցման չափազանց բարձր ջերմաստիճանը անցանկալի է, քանի որ դա նվազեցնում է ձուլվածքների ամրացման արագությունը և տևողությունը վերջնաժամկետըսառեցման ծառայություն. Ջեռուցումը նվազեցնում է ձուլման և կաղապարի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը և ձուլման մետաղի կողմից դրա տաքացման պատճառով կաղապարի ընդլայնումը: Արդյունքում, ձուլման մեջ ձգվող լարումները, որոնք առաջացնում են ճաքեր, նվազում են: Սակայն միայն կաղապարը տաքացնելը բավարար չէ ճաքերի հավանականությունը վերացնելու համար։ Ձուլման ժամանակին հեռացումը կաղապարից անհրաժեշտ է: Ձուլվածքը պետք է հեռացվի ձուլվածքից մինչև այն պահը, երբ դրա ջերմաստիճանը կհավասարվի ձուլվածքի ջերմաստիճանին և կծկման լարվածությունը կհասնի իր ամենամեծ արժեքին: Սովորաբար ձուլումը հանվում է այն պահին, երբ այն այնքան ամուր է, որ այն կարող է տեղափոխվել առանց ոչնչացման (450-500 ° C): Այս պահին դարպասի համակարգը դեռ չի ստացել բավարար ամրություն և ոչնչացվում է լույսի հարվածներից: Ձուլման կաղապարում պահելու տևողությունը որոշվում է պնդացման արագությամբ և կախված է մետաղի ջերմաստիճանից, կաղապարի ջերմաստիճանից և հորդառատ արագությունից։

Մետաղական կպչունությունը վերացնելու, ծառայության ժամկետը մեծացնելու և հեռացումը հեշտացնելու համար մետաղական ձողերը շահագործման ընթացքում քսում են: Ամենատարածված քսանյութը ջրային-գրաֆիտային կախոցն է (3-5% գրաֆիտ):

Ձուլվածքների արտաքին ուրվագծերը կազմող կաղապարների մասերը պատրաստված են մոխրագույնից չուգուն. Կաղապարների պատի հաստությունը որոշվում է կախված ձուլվածքների պատի հաստությունից՝ ԳՕՍՏ 16237-70-ի առաջարկություններին համապատասխան: Ձուլվածքների ներքին խոռոչները պատրաստվում են մետաղական (պողպատե) և ավազի ձողերով: Ավազաձողերը օգտագործվում են բարդ խոռոչներ ձևավորելու համար, որոնք հնարավոր չէ պատրաստել մետաղական ձողերով: Ձուլվածքների հեռացումը կաղապարներից հեշտացնելու համար ձուլվածքների արտաքին մակերեսները պետք է ունենան ձուլման թեքություն 30"-ից մինչև 3° դեպի միակցիչը: Մետաղական ձողերով պատրաստված ձուլվածքների ներքին մակերեսները պետք է ունենան առնվազն 6° թեքություն: Հաստ հատվածներից դեպի բարակ հատվածների կտրուկ անցումներ չեն թույլատրվում ձուլվածքներում Կռվածքների շառավիղները պետք է լինեն առնվազն 3 մմ տրամագծով փոքր ձուլվածքների համար, 10 մմ միջին և 12 մմ մեծերի համար: ձողերով Փոսի խորության օպտիմալ հարաբերակցությունը դրա տրամագծին 0,7-1 է:

Օդը և գազերը հեռացվում են մեմբրանի խոռոչից՝ օգտագործելով օդափոխման խողովակներ, տեղադրված է միակցիչի հարթությունում, իսկ պատերի մեջ տեղադրված խցանները՝ խորը խոռոչների մոտ։

Ժամանակակից ձուլարաններում սառեցման կաղապարները տեղադրվում են մեկ դիրքով կամ բազմաֆունկցիոնալ կիսաավտոմատ ձուլման մեքենաների վրա, որոնցում ավտոմատացված է սառեցման կաղապարի փակումը և բացումը, միջուկների տեղադրումն ու հեռացումը, ձուլման արտանետումը և կաղապարից հանելը: . Կա նաև սառը կաղապարի ջեռուցման ջերմաստիճանի ավտոմատ կառավարում: Մեքենաների վրա սառեցնող կաղապարների լցնումն իրականացվում է դիսպենսերների միջոցով:

Կաղապարների բարակ խոռոչների լցոնումը բարելավելու և կապակցիչների ոչնչացման ժամանակ արձակված օդն ու գազերը հեռացնելու համար կաղապարները տարհանվում և լցվում են ցածր ճնշման տակ կամ կենտրոնախույս ուժի կիրառմամբ:

Սեղմեք ձուլումը

Քամած ձուլումը սառը ձուլման տեսակ է Այն նախատեսված է 2-3 մմ պատի հաստությամբ մեծ չափերի պանելային ձուլվածքների արտադրության համար։ Այդ նպատակով օգտագործվում են մետաղական կիսաձևեր, որոնք տեղադրվում են ձուլման և սեղմման մասնագիտացված մեքենաների վրա՝ կիսաձևերի միակողմանի կամ երկկողմանի մոտեցմամբ։ Տարբերակիչ հատկանիշՁուլման այս մեթոդը ներառում է կաղապարի խոռոչի հարկադիր լցոնումը հալման լայն հոսքով, քանի որ կաղապարի կեսերը մոտենում են միմյանց: Ձուլման կաղապարը չի պարունակում սովորական դարպասային համակարգի տարրեր: ՏվյալներԱյս մեթոդով արտադրվում են ձուլվածքներ AL2, AL4, AL9, AL34 համաձուլվածքներից, որոնք ունեն բյուրեղացման նեղ միջակայք:

Հալոցքի սառեցման արագությունը վերահսկվում է կաղապարի խոռոչի աշխատանքային մակերեսի վրա տարբեր հաստության (0,05-1 մմ) ջերմամեկուսիչ ծածկույթի կիրառմամբ: Լցնելուց առաջ համաձուլվածքների գերտաքացումը չպետք է գերազանցի հեղուկի ջերմաստիճանից 15-20°C-ը: Կիսաձևերի մոտեցման տևողությունը 5-3 վ է։

Ցածր ճնշման ձուլում

Ցածր ճնշման ձուլումը ձուլման մեկ այլ տարբերակ է: Այն օգտագործվում է նեղ բյուրեղացման միջակայքով ալյումինե համաձուլվածքներից (AL2, AL4, AL9, AL34) խոշոր չափերի բարակ պատերով ձուլվածքների արտադրության մեջ: Ինչպես սառը ձուլման դեպքում, ձուլվածքների արտաքին մակերեսները պատրաստվում են մետաղյա կաղապարով, իսկ ներքին խոռոչները՝ մետաղական կամ ավազե ձողերով։

Ձողերը պատրաստելու համար օգտագործեք խառնուրդ, որը բաղկացած է 55% 1K016A քվարցային ավազից; 13,5% կիսայուղ ավազ P01; 27% փոշիացված քվարց; 0,8% պեկտին սոսինձ; 3,2% խեժ M և 0,5% կերոսին: Այս խառնուրդը մեխանիկական այրվածք չի առաջացնում: Կաղապարները մետաղով լցնելը կատարվում է սեղմված, չորացրած օդի (18–80 կՊա) ճնշմամբ, որը մատակարարվում է հալվածքի մակերևույթին 720–750 °C ջերմաստիճանում։ Այս ճնշման ազդեցությամբ հալոցքը խառնարանից դուրս է մղվում մետաղական մետաղալարի մեջ, իսկ դրանից դեպի դարպասային համակարգ և հետագայում՝ ձուլման կաղապարի խոռոչ: Ցածր ճնշման ձուլման առավելությունը կաղապարի խոռոչում մետաղի բարձրացման արագությունը ավտոմատ կերպով վերահսկելու ունակությունն է, ինչը հնարավորություն է տալիս ստանալ ավելի բարձր որակի բարակ պատերով ձուլվածքներ, քան ձգողականության ազդեցության տակ ձուլման ժամանակ:

Համաձուլվածքների բյուրեղացումը կաղապարում կատարվում է 10–30 կՊա ճնշման տակ՝ նախքան պինդ մետաղական կեղևի ձևավորումը և 50–80 կՊա՝ կեղևի ձևավորումից հետո։

Ավելի խիտ ալյումինե համաձուլվածքի ձուլվածքները արտադրվում են ցածր ճնշման հետադարձ ճնշման ձուլման միջոցով: Կաղապարի խոռոչի լցումը հետճնշումային ձուլման ժամանակ իրականացվում է խառնարանում և կաղապարում ճնշման տարբերության պատճառով (10-60 կՊա): Կաղապարում մետաղի բյուրեղացումը կատարվում է 0,4-0,5 ՄՊա ճնշման ներքո։ Սա կանխում է մետաղի մեջ լուծված ջրածնի արտազատումը և գազի ծակոտիների առաջացումը։ Ճնշման բարձրացումը նպաստում է զանգվածային ձուլման ստորաբաժանումների ավելի լավ սնուցմանը: Հակառակ դեպքում, հետադարձ ճնշման ձուլման տեխնոլոգիան չի տարբերվում ցածր ճնշման ձուլման տեխնոլոգիայից:

Հետադարձ ճնշման ձուլումը հաջողությամբ համատեղում է ցածր ճնշման ձուլման և ճնշման բյուրեղացման առավելությունները:

Ձուլում

AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 ալյումինե համաձուլվածքներից ներարկման համաձուլվածքների միջոցով արտադրվում են 1-3 ճշգրտության դասերի բարդ կազմաձևման ձուլվածքներ 1 մմ և բարձր պատերի հաստությամբ, ձուլված անցքերով: տրամագիծը մինչև 1,2 մմ, կաղապարված արտաքին և ներքին թել 1 մմ նվազագույն քայլով և 6 մմ տրամագծով: Նման ձուլվածքների մակերևույթի մաքրությունը համապատասխանում է կոպտության 5-8 դասերին: Նման ձուլվածքների արտադրությունն իրականացվում է սառը հորիզոնական կամ ուղղահայաց սեղմման խցիկներով մեքենաների վրա՝ 30-70 ՄՊա հատուկ սեղմման ճնշմամբ։ Նախապատվությունը տրվում է հորիզոնական սեղմման խցիկով մեքենաներին:

Ձուլվածքների չափերը և քաշը սահմանափակվում են ներարկման ձուլման մեքենաների հնարավորություններով՝ սեղմող խցիկի ծավալը, սեղմման հատուկ ճնշումը (p) և կողպման ուժը (0): Կաղապարի շարժական ափսեի վրա ձուլման, ցողունային ալիքների և սեղմման խցիկի ելքային տարածքը (F) չպետք է գերազանցի F = 0,85 0/r բանաձևով որոշված ​​արժեքները:

Արտաքին մակերեսների համար թեքության օպտիմալ արժեքները 45 ° են; ներքին 1°-ի համար։ Կորերի նվազագույն շառավիղը 0,5-1 մմ է: 2,5 մմ-ից ավելի տրամագծով անցքեր կատարվում են ձուլման միջոցով: Ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված ձուլվածքները, որպես կանոն, մշակվում են միայն նստատեղերի երկայնքով: Մշակման նպաստը նշանակվում է հաշվի առնելով ձուլման չափերը և տատանվում է 0,3-ից մինչև 1 մմ:

Օգտագործվում է կաղապարների արտադրության համար տարբեր նյութեր. Կաղապարների մասերը, որոնք շփվում են հեղուկ մետաղի հետ, պատրաստված են պողպատից 3Х2В8, 4Х8В2, 4ХВ2С, ամրացնող թիթեղները և մատրիցային վանդակները՝ պողպատից։ պողպատներ 35, 45, 50, կապում, թփեր և ուղղորդող սյուներ՝ պատրաստված U8A պողպատից:

Կաղապարի խոռոչին մետաղի մատակարարումն իրականացվում է արտաքին և ներքին դարպասային համակարգերի միջոցով: Սնուցող սարքերը բերվում են ձուլման այն տարածքներին, որոնք ենթակա են հաստոցների: Նրանց հաստությունը որոշվում է կախված մատակարարման կետում ձուլման պատի հաստությունից և կաղապարը լցնելու նշված բնույթից: Այս կախվածությունը որոշվում է Սնուցողի հաստության և ձուլման պատի հաստության հարաբերակցությամբ: Կաղապարների հարթ լցնում, առանց տուրբուլենտության կամ օդի թակարդի, տեղի է ունենում, եթե հարաբերակցությունը մոտ է միասնությանը: Մինչև 2 մմ պատի հաստությամբ ձուլվածքների համար: սնուցողներն ունեն 0,8 մմ հաստություն; 3 մմ պատի հաստությամբ: սնուցիչների հաստությունը 1,2 մմ է; 4-6 մմ-2 մմ պատի հաստությամբ:

Հալվածքի առաջին մասը՝ հարստացված օդային ներդիրներով ստանալու համար, կաղապարի խոռոչի մոտ տեղակայված են հատուկ լվացքի տանկեր, որոնց ծավալը կարող է հասնել ձուլման ծավալի 20-40%-ին։ Տափօղակները միացված են կաղապարի խոռոչին ալիքներով, որոնց հաստությունը հավասար է սնուցիչների հաստությանը: Օդը և գազը հեռացվում են կաղապարի խոռոչից հատուկ օդափոխման ուղիների և ձողերի (էժեկտորների) և կաղապարի մատրիցայի միջև եղած բացերի միջոցով: Օդափոխման ալիքները կատարվում են կաղապարի անշարժ մասի միակցիչի հարթությունում, ինչպես նաև շարժական ձողերի և էժեկտորների երկայնքով: Օդափոխման ալիքների խորությունը ալյումինե համաձուլվածքներ ձուլելիս վերցվում է 0,05-0,15 մմ, իսկ լայնությունը՝ 10-30 մմ՝ օդափոխությունը բարելավելու համար, միացված են լվացքի խոռոչների կաղապարները բարակ ալիքներով (0,2-0,5 մմ): մթնոլորտին։

Ներարկման ձուլման արդյունքում ձեռք բերված ձուլվածքների հիմնական թերություններն են օդի (գազի) ենթակեղևային ծակոտկենությունը, որը առաջանում է օդի ներծծման հետևանքով մետաղի մուտքի բարձր արագությամբ կաղապարի խոռոչ, և ջերմային ագրեգատներում նեղացող ծակոտկենությունը (կամ խոռոչները): Այս թերությունների ձևավորման վրա մեծ ազդեցություն ունեն ձուլման տեխնոլոգիայի պարամետրերը, սեղմման արագությունը, սեղմման ճնշումը և կաղապարի ջերմային պայմանները:

Սեղմման արագությունը որոշում է կաղապարը լցնելու եղանակը: Որքան բարձր է սեղմման արագությունը, այնքան բարձր է հալվածի շարժման արագությունը դարպասների միջով, այնքան բարձր է հալվածի մուտքի արագությունը կաղապարի խոռոչ: Բարձր սեղմման արագությունները նպաստում են բարակ և երկարավուն խոռոչների ավելի լավ լցմանը: Միևնույն ժամանակ դրանք մետաղի մեջ օդ են փակում և ենթակեղևային ծակոտկենություն ձևավորում: Ալյումինե համաձուլվածքների ձուլման ժամանակ սեղմման բարձր արագությունները օգտագործվում են միայն բարդ բարակ պատերով ձուլվածքների արտադրության համար: Ճնշումը մեծ ազդեցություն ունի ձուլման որակի վրա։ Քանի որ այն մեծանում է, ձուլվածքների խտությունը մեծանում է:

Սեղմող ճնշման մեծությունը սովորաբար սահմանափակվում է մեքենայի կողպման ուժի մեծությամբ, որը պետք է գերազանցի մետաղի կողմից շարժական մատրիցայի վրա գործադրվող ճնշումը (pF): Ուստի հաստ պատերով ձուլվածքների տեղական նախնական սեղմումը, որը հայտնի է որպես «Աշիգայի գործընթաց», մեծ հետաքրքրություն է ձեռք բերում։ Մետաղական մուտքի ցածր արագությունը կաղապարների խոռոչի մեջ մեծ հատվածի սնուցիչների միջոցով և բյուրեղացնող հալվածքի արդյունավետ նախնական սեղմումը կրկնակի մխոցի միջոցով հնարավոր է դարձնում խիտ ձուլվածքներ ստանալ:

Ձուլման որակի վրա էապես ազդում է նաև համաձուլվածքի և կաղապարի ջերմաստիճանը: Պարզ կոնֆիգուրացիայի հաստ պատերով ձուլվածքներ արտադրելիս հալոցքը լցվում է հեղուկի ջերմաստիճանից 20-30 °C ցածր ջերմաստիճանում: Բարակ պատերով ձուլվածքները պահանջում են հեղուկի ջերմաստիճանից 10-15°C-ով գերտաքացած հալվածքի օգտագործում: Նեղացման լարումների մեծությունը նվազեցնելու և ձուլվածքներում ճաքերի առաջացումը կանխելու համար կաղապարները լցնելուց առաջ տաքացնում են: Առաջարկվում են ջեռուցման հետևյալ ջերմաստիճանները.

Ձուլման պատի հաստությունը, մմ 1—2 2—3 3—5 5—8

Ջեռուցման ջերմաստիճանը

կաղապարներ, °C 250—280 200—250 160—200 120—160

Ջերմային ռեժիմի կայունությունն ապահովվում է կաղապարների տաքացմամբ (էլեկտրական) կամ հովացման (ջուրով)։

Կաղապարների աշխատանքային մակերեսը հալման կպչունությունից և էրոզիվ ազդեցությունից պաշտպանելու, ձողերը հանելիս շփումը նվազեցնելու և ձուլվածքների հեռացումը հեշտացնելու համար կաղապարները քսում են: Այդ նպատակով օգտագործվում են ճարպային (գրաֆիտով կամ ալյումինի փոշու յուղով) կամ ջրային (աղի լուծույթներ, կոլոիդ գրաֆիտի վրա հիմնված ջրային պատրաստուկներ) քսանյութեր։

Ալյումինե խառնուրդի ձուլվածքների խտությունը զգալիորեն մեծանում է վակուումային կաղապարներով ձուլման ժամանակ: Դրա համար կաղապարը տեղադրվում է կնքված պատյանում, որի մեջ ստեղծվում է անհրաժեշտ վակուում։ Լավ արդյունքներկարելի է ձեռք բերել «թթվածնի գործընթացի» միջոցով։ Դրա համար կաղապարի խոռոչի օդը փոխարինվում է թթվածնով: Կաղապարի խոռոչ մետաղի մուտքի բարձր արագությամբ, ինչը հանգեցնում է հալվածի կողմից թթվածնի գրավմանը, ենթակեղևային ծակոտկենություն չի ձևավորվում ձուլվածքներում, քանի որ ամբողջ թակարդված թթվածինը ծախսվում է մանր ցրված ալյումինի օքսիդների ձևավորման վրա, որոնք էականորեն չեն ազդում: մեխանիկական հատկություններձուլվածքներ Նման ձուլվածքները կարող են ենթարկվել ջերմային բուժման:

Կախված տեխնիկական պահանջներից, կարող են ենթարկվել ալյումինե խառնուրդի ձուլվածքներ տարբեր տեսակներհսկողություն՝ ռենտգեն, գամմա թերությունների հայտնաբերում կամ ուլտրաձայնային՝ ներքին թերությունները հայտնաբերելու համար; գծանշումներ՝ չափերի շեղումները որոշելու համար. լյումինեսցենտ՝ մակերեսային ճաքեր հայտնաբերելու համար; հիդրո- կամ օդաճնշական հսկողություն՝ խստությունը գնահատելու համար: Վերահսկողության թվարկված տեսակների հաճախականությունը սահմանվում է տեխնիկական պայմաններով կամ որոշվում է կոմբինատի գլխավոր մետալուրգի բաժնի կողմից: Հայտնաբերված թերությունները, եթե թույլատրվում է տեխնիկական պայմաններով, վերացվում են եռակցման կամ ներծծման միջոցով: Արգոն-աղեղային եռակցումը օգտագործվում է թերլցման, խոռոչների և չամրացված ճաքերի եռակցման համար: Եռակցումից առաջ թերի հատվածը կտրում են այնպես, որ խորշերի պատերը ունենան 30 - 42° թեքություն։ Ձուլվածքները ենթարկվում են տեղական կամ ընդհանուր տաքացման մինչև 300-350C: Տեղական ջեռուցումն իրականացվում է թթվածին-ացետիլենային բոցով, ընդհանուր ջեռուցումն իրականացվում է կամերային վառարաններում։ Եռակցումն իրականացվում է նույն համաձուլվածքներով, որոնցից պատրաստվում են ձուլվածքները՝ օգտագործելով 2-6 մմ տրամագծով չսպառվող վոլֆրամի էլեկտրոդ։ սպառումըարգոն 5-12 լ/ր. Եռակցման հոսանքը սովորաբար կազմում է 25-40 Ա էլեկտրոդի 1 մմ տրամագծով:

Ձուլման մեջ ծակոտկենությունը վերացվում է բակելիտի լաքով, ասֆալտի լաքով, չորացման յուղով կամ հեղուկ ապակիով ներծծմամբ: Ներծծումն իրականացվում է հատուկ կաթսաներում 490-590 կՊա ճնշման տակ ձուլվածքների նախնական բացահայտմամբ հազվադեպ մթնոլորտում (1,3-6,5 կՊա): Ներծծող հեղուկի ջերմաստիճանը պահպանվում է 100°C: Ներծծումից հետո ձուլվածքները չորանում են 65-200°C ջերմաստիճանում, որի ընթացքում ներծծող հեղուկը կարծրանում է, և նորից զննում։

Ալյումինն է

Ալյումինի կիրառում

Լայնորեն օգտագործվում է որպես շինանյութ։ Այս որակի ալյումինի հիմնական առավելություններն են թեթևությունը, դրոշմելու համար ճկունությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը (օդում ալյումինը ակնթարթորեն ծածկվում է դիմացկուն Al2O3 թաղանթով, որը կանխում է դրա հետագա օքսիդացումը), բարձր ջերմահաղորդականությունը և դրա միացությունների ոչ թունավորությունը: Մասնավորապես, այս հատկությունները դարձրել են ալյումինին չափազանց տարածված ճաշատեսակների արտադրության մեջ, ալյումինե փայլաթիթեղսննդի արդյունաբերության և փաթեթավորման համար։

Որպես կառուցվածքային նյութ ալյումինի հիմնական թերությունը նրա ցածր ամրությունն է, ուստի այն ամրացնելու համար այն սովորաբար համաձուլում են փոքր քանակությամբ պղնձի և մագնեզիումի հետ (համաձուլվածքը կոչվում է դյուրալյումին):

Ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը ընդամենը 1,7 անգամ ավելի քիչ է, քան կուպրինը, մինչդեռ ալյումինը մոտավորապես 4 անգամ ավելի էժան է մեկ կիլոգրամի համար, բայց իր 3,3 անգամ ավելի ցածր խտության պատճառով հավասար դիմադրություն ստանալու համար նրան անհրաժեշտ է մոտավորապես 2 անգամ ավելի քիչ քաշ: Հետևաբար, այն լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում՝ լարերի արտադրության, դրանց պաշտպանման և նույնիսկ միկրոէլեկտրոնիկայի մեջ՝ չիպերի մեջ հաղորդիչների արտադրության համար։ Ալյումինի ավելի ցածր էլեկտրական հաղորդունակությունը (37 1/ohm) կուպրի (63 1/ohm) համեմատությամբ փոխհատուցվում է ալյումինե հաղորդիչների խաչմերուկի մեծացմամբ: Որպես էլեկտրական նյութ, ալյումինի թերությունը ուժեղ օքսիդային թաղանթի առկայությունն է, որը դժվարացնում է զոդումը:

Իր հատկությունների համալիրի շնորհիվ այն լայնորեն կիրառվում է ջեռուցման սարքավորումներում։

Ալյումինը և դրա համաձուլվածքները պահպանում են ուժը ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Դրա շնորհիվ այն լայնորեն կիրառվում է կրիոգեն տեխնոլոգիայի մեջ։

Բարձր ռեֆլեկտիվությունը, որը զուգորդվում է ցածր գնով և տեղադրման հեշտությամբ, ալյումինը դարձնում է իդեալական նյութ հայելիներ պատրաստելու համար:

Շինանյութերի արտադրության մեջ՝ որպես գազազերծող նյութ։

Ալյումինացումը կոռոզիայից և մասշտաբային դիմադրություն է հաղորդում պողպատին և այլ համաձուլվածքներին, օրինակ՝ մխոցային ներքին այրման շարժիչների փականներին, տուրբինային շեղբերներին, նավթի արտադրության սարքերին, ջերմափոխանակման սարքավորումներին, ինչպես նաև փոխարինում է ցինկապատմանը:

Ալյումինի սուլֆիդն օգտագործվում է ջրածնի սուլֆիդ ստանալու համար։

Հետազոտություններ են իրականացվում փրփրված ալյումինի մշակման ուղղությամբ՝ որպես հատկապես ամուր և թեթև նյութ:

Որպես թերմիտի բաղադրիչ՝ ալյումինոթերմային խառնուրդներ

Ալյումինն օգտագործվում է հազվագյուտ մետաղները դրանց օքսիդներից կամ հալոգենիդներից վերականգնելու համար:

Ալյումինը շատ համաձուլվածքների կարևոր բաղադրիչ է: Օրինակ, ալյումինե բրոնզերում հիմնական բաղադրիչներն են պղինձը և ալյումինը: Մագնեզիումի համաձուլվածքներում ալյումինը առավել հաճախ օգտագործվում է որպես հավելում։ Էլեկտրական ջեռուցման սարքերում պարույրների արտադրության համար օգտագործվում է ֆեխրալ (Fe, Cr, Al) (այլ համաձուլվածքների հետ միասին)։

ալյումինե սուրճ" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="21. Դասական իտալական ալյումինե սուրճի արտադրող" width="376" />!}

Երբ ալյումինը շատ թանկ էր, դրանից պատրաստում էին տարբեր զարդեր։ Այսպիսով, Նապոլեոն III-ը պատվիրեց ալյումինե կոճակներ, իսկ 1889 թվականին Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևին նվիրեցին ոսկուց և ալյումինից պատրաստված թասերով կշեռքներ։ Նրանց համար նորաձևությունն անմիջապես անցավ, երբ հայտնվեցին դրա արտադրության նոր տեխնոլոգիաներ (մշակումներ), որոնք բազմիցս նվազեցրին ինքնարժեքը։ Մեր օրերում ալյումինը երբեմն օգտագործվում է կոստյումների զարդերի արտադրության մեջ։

Ճապոնիայում ալյումինն օգտագործվում է ավանդական զարդերի արտադրության մեջ՝ փոխարինելով .

Ալյումինը և նրա միացությունները օգտագործվում են որպես բարձր արդյունավետությամբ շարժիչային շարժիչ երկու շարժիչով հրթիռային շարժիչներում և որպես այրվող բաղադրիչ՝ պինդ հրթիռային շարժիչներում: Հետևյալ ալյումինե միացությունները առավել մեծ գործնական հետաքրքրություն են ներկայացնում որպես հրթիռային վառելիք.

Ալյումինի փոշի՝ որպես վառելիք հրթիռային պինդ շարժիչներում: Օգտագործվում է նաև փոշու և ածխաջրածինների մեջ կախոցների տեսքով։

Ալյումինի հիդրիդ:

Ալյումինի բորանատ.

Տրիմեթիլալյումին.

Տրիէթիլալյումին.

Տրիպրոպիլամին:

Տրիէթիլալյումինը (սովորաբար տրիէթիլբորոնի հետ միասին) օգտագործվում է նաև հրթիռային շարժիչներում քիմիական բռնկման համար (այսինքն՝ որպես մեկնարկային վառելիք), քանի որ այն ինքնաբերաբար բռնկվում է թթվածնային գազում։

Այն ունի թեթև թունավոր ազդեցություն, սակայն շատ ջրում լուծվող անօրգանական ալյումինե միացություններ մնում են լուծված վիճակում: երկար ժամանակև խմելու ջրի միջոցով կարող է վնասակար ազդեցություն ունենալ մարդկանց և տաքարյուն կենդանիների վրա: Առավել թունավոր են քլորիդները, նիտրատները, ացետատները, սուլֆատները և այլն: Մարդկանց համար ալյումինի միացությունների հետևյալ չափաբաժինները (մգ/կգ մարմնի քաշ) թունավոր ազդեցություն են ունենում, երբ ընդունում են.

ալյումինի ացետատ - 0,2-0,4;

ալյումինի հիդրօքսիդ - 3,7-7,3;

ալյումինե շիբ - 2.9.

Առաջին հերթին ազդում է նյարդային համակարգ(կուտակվում է նյարդային հյուսվածքում՝ հանգեցնելով կենտրոնական նյարդային համակարգի ծանր խանգարումների): Այնուամենայնիվ, ալյումինի նեյրոտոքսիկությունը ուսումնասիրվել է 1960-ականների կեսերից, քանի որ մետաղի կուտակումը մարդու մարմնում կանխվում է դրա վերացման մեխանիզմով։ Նորմալ պայմաններում օրական մինչև 15 մգ տարր կարող է արտազատվել մեզով։ Ըստ այդմ, ամենամեծ բացասական ազդեցությունը նկատվում է երիկամների արտազատման ֆունկցիայի խանգարում ունեցող մարդկանց մոտ։

Որոշ կենսաբանական ուսումնասիրությունների համաձայն՝ մարդու օրգանիզմում ալյումինի ընդունումը համարվում էր Ալցհեյմերի հիվանդության զարգացման գործոն, սակայն հետագայում այդ ուսումնասիրությունները քննադատության արժանացան, իսկ մեկի և մյուսի միջև կապի մասին եզրակացությունը հերքվեց։

Ալյումինի երկրաքիմիական առանձնահատկությունները որոշվում են թթվածնի նկատմամբ նրա բարձր հարաբերակցությամբ (in հանքանյութերալյումինը ներառված է թթվածնային ութանիստների և տետրաեդրների մեջ), մշտական ​​վալենտություն (3), բնական միացությունների մեծ մասի ցածր լուծելիություն: Էնդոգեն պրոցեսներում մագմայի պնդացման և հրային ապարների առաջացման ժամանակ ալյումինը մտնում է դաշտային սպաթների, միկաների և այլ միներալների՝ ալյումոսիլիկատների բյուրեղային ցանցը։ Կենսոլորտում ալյումինը թույլ միգրանտ է, այն քիչ է օրգանիզմներում և հիդրոսֆերայում: Խոնավ կլիմայական պայմաններում, որտեղ առատ բուսականության քայքայվող մնացորդները կազմում են բազմաթիվ օրգանական թթուներ, ալյումինը գաղթում է հողերում և ջրերում՝ օրգանական հանքային կոլոիդային միացությունների տեսքով. ալյումինը կլանվում է կոլոիդներով և նստում հողերի ստորին հատվածում։ Ալյումինի և սիլիցիումի միջև կապը մասամբ խզված է և տեղ-տեղ արևադարձային գոտում առաջանում են միներալներ՝ ալյումինի հիդրօքսիդներ՝ բոհմիտ, դիասպորներ, հիդրարգիլիտ։ Ալյումինի մեծ մասը ալյումինոսիլիկատների մաս է՝ կաոլինիտ, բեյդելիտ և այլ կավե միներալներ։ Թույլ շարժունակությունը որոշում է ալյումինի մնացորդային կուտակումը խոնավ արևադարձային գոտիների կեղևում: Արդյունքում առաջանում է ելյուվիալ բոքսիտ։ Անցյալ երկրաբանական դարաշրջաններում բոքսիտը կուտակվել է նաև արևադարձային շրջանների լճերում և ծովերի առափնյա գոտիներում (օրինակ՝ Ղազախստանի նստվածքային բոքսիտները)։ Տափաստաններում և անապատներում, որտեղ կենդանի նյութը քիչ է, իսկ ջրերը չեզոք են և ալկալային, ալյումինը գրեթե չի արտագաղթում: Ալյումինի միգրացիան առավել էներգետիկ է հրաբխային տարածքներում, որտեղ նկատվում են բարձր թթվային գետեր և ալյումինով հարուստ ստորերկրյա ջրեր: Այն վայրերում, որտեղ թթվային ջրերը խառնվում են ալկալային ծովային ջրերին (գետերի գետաբերաններում և այլն), ալյումինը նստում է բոքսիտային հանքավայրերի ձևավորմամբ։

Ալյումինը կենդանիների և բույսերի հյուսվածքների մի մասն է. կաթնասունների օրգաններում հայտնաբերվել է 10-3-ից մինչև 10-5% ալյումին (հում հիմքով): Ալյումինը կուտակվում է լյարդում, ենթաստամոքսային գեղձում և վահանաձև գեղձեր. Բուսական մթերքներում ալյումինի պարունակությունը տատանվում է 4 մգ-ից 1 կգ չոր նյութի համար (կարտոֆիլ) մինչև 46 մգ (դեղին շաղգամ), կենդանական ծագման ապրանքներում՝ 4 մգ (մեղր) մինչև 72 մգ 1 կգ չոր նյութի դիմաց ( ) Մարդու ամենօրյա սննդակարգում ալյումինի պարունակությունը հասնում է 35-40 մգ-ի։ Հայտնի են ալյումինի խտացրած օրգանիզմները, օրինակ՝ մամուռները (Lycopodiaceae), որոնք իրենց մոխրի մեջ պարունակում են մինչև 5,3% ալյումին, և փափկամարմինները (Helix և Lithorina), որոնք իրենց մոխիրում պարունակում են 0,2-0,8% ալյումին։ Ֆոսֆատների հետ չլուծվող միացություններ առաջացնելով՝ ալյումինը խաթարում է բույսերի (արմատներով ֆոսֆատների կլանումը) և կենդանիների սնուցումը (ֆոսֆատների կլանումը աղիքներում)։

Հիմնական գնորդը ավիացիան է։ Ինքնաթիռի ամենածանր բեռնված տարրերը (մաշկ, ուժային ամրացում) պատրաստված են դուրալումինից։ Եվ այս համաձուլվածքը տարվել է տիեզերք։ Եվ նա նույնիսկ գնաց Լուսին և վերադարձավ Երկիր: Իսկ բյուրոյի դիզայներների կողմից ստեղծված «Լունա», «Վեներա», «Մարս» կայանները, որը երկար տարիներ ղեկավարում էր Գեորգի Նիկոլաևիչ Բաբակինը (1914-1971), չէին կարող անել առանց ալյումինի համաձուլվածքների:

Ալյումին - մանգան և ալյումին - մագնեզիում (AMts և AMg) համակարգերի համաձուլվածքները հիմնական նյութն են գերարագ «հրթիռների» և «երկնաքարերի»՝ հիդրոֆայլերի կորպուսների համար։

Բայց ալյումինի համաձուլվածքները օգտագործվում են ոչ միայն տիեզերական, ավիացիոն, ծովային և գետային տրանսպորտում։ Ալյումինը նույնպես ամուր դիրքեր ունի ցամաքային տրանսպորտում։ Հետևյալ տվյալները վկայում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ ալյումինի լայն կիրառման մասին. 1948 թվականին մեկում օգտագործվել է 3,2 կգ ալյումին, 1958 թվականին՝ 23,6, 1968 թվականին՝ 71,4, իսկ այսօր այդ ցուցանիշը գերազանցում է 100 կգ։ Ալյումինը հայտնվել է նաև երկաթուղային տրանսպորտում։ Իսկ սուպեր էքսպրես «Ռուսական եռյակը» ավելի քան 50%-ով պատրաստված է ալյումինի համաձուլվածքներից։

Ալյումինն ավելի ու ավելի է օգտագործվում շինարարության մեջ։ Նոր շենքերում հաճախ օգտագործվում են ամուր և թեթև ճառագայթներ, հատակներ, սյուներ, վանդակապատեր, ցանկապատեր և ալյումինի վրա հիմնված համաձուլվածքներից պատրաստված օդափոխության համակարգի տարրեր: Վերջին տարիներին ալյումինի համաձուլվածքները օգտագործվել են բազմաթիվ հասարակական շենքերի և սպորտային համալիրների շինարարության մեջ։ Փորձեր կան ալյումինն օգտագործել որպես տանիքի նյութ։ Նման տանիքը չի վախենում ածխածնի երկօքսիդի, ծծմբի միացությունների, ազոտի միացությունների և այլ վնասակար կեղտերից, որոնք մեծապես մեծացնում են տանիքի երկաթի մթնոլորտային կոռոզիան:

Որպես ձուլման համաձուլվածքներ օգտագործվում են սիլումինները՝ ալյումին-սիլիկոնային համակարգի համաձուլվածքները։ Նման համաձուլվածքներն ունեն լավ հեղուկություն, տալիս են ցածր կծկում և տարանջատում (տարասեռություն) ձուլվածքներում, ինչը հնարավորություն է տալիս արտադրել մասերի ամենաբարդ կոնֆիգուրացիաները ձուլելով, օրինակ՝ շարժիչի պատյաններ, պոմպի շարժիչներ, գործիքների պատյաններ, ներքին այրման շարժիչի բլոկներ, մխոցներ։ , բալոնների գլխիկներ և բաճկոններ մխոցային շարժիչներ:

Պայքար անկման համար արժեքըալյումինի համաձուլվածքները նույնպես հաջող են եղել: Օրինակ, սիլյումինը 2 անգամ ավելի էժան է, քան ալյումինը։ Սովորաբար դա հակառակն է. 1976 թվականին Դնեպրոպետրովսկի ալյումինի գործարանի խորհրդային մետալուրգները յուրացրել են սիլումինների ձուլումը անմիջապես ալյումինոսիլիկատներից։

Ալյումինը վաղուց հայտնի է էլեկտրատեխնիկայում: Այնուամենայնիվ, մինչև վերջերս ալյումինի կիրառումը սահմանափակվում էր էլեկտրահաղորդման գծերով և հազվադեպ դեպքերում էլեկտրական մալուխներով: մալուխային արդյունաբերության մեջ գերակշռում էին պղնձը և կապար. Մալուխի կառուցվածքի հաղորդիչ տարրերը պատրաստված են եղել կուպրից, իսկ մետաղական պատյանը՝ պատրաստված կապարկամ կապարի վրա հիմնված համաձուլվածքներ: Շատ տասնամյակներ շարունակ (մալուխի միջուկները պաշտպանելու համար կապարե պատյաններն առաջին անգամ առաջարկվել են 1851 թվականին) միակ մետաղական նյութն էր մալուխի պատյանների համար: Այն հիանալի է այս դերում, բայց ոչ առանց իր թերությունների `բարձր խտություն, ցածր ուժ և սակավություն; Սրանք միայն այն հիմնականներն են, որոնք ստիպել են մարդկանց փնտրել այլ մետաղներ, որոնք կարող են համարժեքորեն փոխարինել կապարին:

Պարզվեց՝ ալյումին է։ Այս պաշտոնում նրա ծառայության սկիզբը կարելի է համարել 1939 թվականին, իսկ աշխատանքները սկսվել են 1928 թվականին: Այնուամենայնիվ, մալուխային տեխնոլոգիայի մեջ ալյումինի օգտագործման լուրջ տեղաշարժ տեղի ունեցավ 1948 թվականին, երբ մշակվեց և յուրացվեց ալյումինե պատյանների արտադրության տեխնոլոգիան:

Պղինձը նույնպես տասնամյակներ շարունակ միակ մետաղն էր հոսանքատար հաղորդիչների արտադրության համար: Պղնձին փոխարինող նյութերի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ այդպիսի մետաղը պետք է և կարող է լինել ալյումին: Այսպիսով, էապես տարբեր նպատակներով երկու մետաղների փոխարեն ալյումինը մտավ մալուխային տեխնոլոգիա։

Այս փոխարինումը մի շարք առավելություններ ունի. Նախ, ալյումինե կեղևը որպես չեզոք հաղորդիչ օգտագործելու հնարավորությունը նշանակում է մետաղի զգալի խնայողություն և քաշի նվազում: Երկրորդ, ավելի բարձր ուժ: Երրորդ, այն հեշտացնում է տեղադրումը, նվազեցնում է տրանսպորտային ծախսերը, նվազեցնում է մալուխի ծախսերը և այլն:

Ալյումինե լարերը օգտագործվում են նաև օդային էլեկտրահաղորդման գծերի համար: Բայց համարժեք փոխարինում կատարելու համար մեծ ջանք ու ժամանակ պահանջվեց: Մշակվել են բազմաթիվ տարբերակներ, և դրանք օգտագործվում են՝ ելնելով կոնկրետ իրավիճակից։ [Արտադրվում են բարձր ամրության և սողացող դիմադրության ալյումինե մետաղալարեր, ինչը ձեռք է բերվում մագնեզիումի մինչև 0,5%, սիլիցիումի մինչև 0,5%, երկաթի մինչև 0,45%, կարծրացման և ծերացման միջոցով: Օգտագործվում են պողպատ-ալյումինե մետաղալարեր, հատկապես այն դեպքում, երբ էլեկտրահաղորդման գծերը հատում են տարբեր խոչընդոտներ: Կան 1500 մ-ից ավելի բացվածքներ, օրինակ՝ գետերը հատելիս։

Ալյումինը փոխանցման տեխնոլոգիայի մեջ էլեկտրաէներգիաերկար հեռավորությունների վրա դրանք օգտագործվում են ոչ միայն որպես հաղորդիչ նյութ։ Մեկուկես տասնամյակ առաջ ալյումինի վրա հիմնված համաձուլվածքներ սկսեցին օգտագործվել էլեկտրահաղորդման գծերի հենարանների արտադրության համար: Դրանք առաջին անգամ կառուցվել են մեր տարածքում երկիրԿովկասում։ Նրանք մոտավորապես 2,5 անգամ ավելի թեթև են, քան պողպատը և չեն պահանջում կոռոզիայից պաշտպանություն: Այսպիսով, նույն մետաղը փոխարինեց երկաթին, պղնձին և կապարին էլեկտրատեխնիկայում և էլեկտրահաղորդման տեխնոլոգիայում:

Եվ սա, կամ գրեթե սա եղել է տեխնիկայի այլ ոլորտներում: Նավթի, գազի և քիմիական արդյունաբերության մեջ իրենց լավ են դրսևորել տանկերը, խողովակաշարերը և ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված այլ հավաքման միավորները: Նրանք փոխարինել են կոռոզիոն դիմացկուն շատ մետաղներ և նյութեր, ինչպիսիք են երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներից պատրաստված տարաները, որոնք ներսում էմալապատված են քայքայիչ հեղուկներ պահելու համար (այս թանկարժեք կառուցվածքի էմալ շերտի ճեղքը կարող է հանգեցնել կորուստների կամ նույնիսկ վթարների):

Փայլաթիթեղի արտադրության համար աշխարհում տարեկան սպառվում է ավելի քան 1 մլն տոննա ալյումին։ Նրբաթիթեղի հաստությունը, կախված նպատակից, 0,004-0,15 մմ սահմաններում է։ Դրա կիրառումը չափազանց բազմազան է: Այն օգտագործվում է տարբեր սննդամթերքի և արդյունաբերական ապրանքների փաթեթավորման համար՝ շոկոլադ, կոնֆետներ, դեղամիջոցներ, կոսմետիկա, լուսանկարչական ապրանքներ և այլն։

Որպես շինանյութ օգտագործվում է նաև փայլաթիթեղը։ Գոյություն ունի գազով լցված պլաստմասսաների խումբ՝ բջիջ պլաստմասսա՝ բջջային նյութեր՝ կանոնավոր կրկնվող կանոնավոր բջիջների համակարգով։ երկրաչափական ձև, որի պատերը պատրաստված են ալյումինե փայլաթիթեղից։

Բրոքհաուսի և Էֆրոնի հանրագիտարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ- (կավ) քիմիական zn. AL; ժամը. Վ. = 27,12; ծեծել Վ. = 2.6; մ.պ. մոտ 700°։ Արծաթագույն սպիտակ, փափուկ, հնչեղ մետաղ; հիմնականն է՝ համակցված սիլիցիումի թթվի հետ անբաժանելի մասկավեր, դաշտային սպաթ, միկա; հայտնաբերվել է բոլոր հողերում: Գնում է դեպի...... Ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ- (խորհրդանիշ Ալ), արծաթափայլ մետաղ, երրորդ խմբի տարր պարբերական աղյուսակ. Առաջին անգամ ներս մաքուր ձևձեռք է բերվել 1827 թվականին Կեղևի մեջ ամենատարածված մետաղը գլոբուս; Դրա հիմնական աղբյուրը բոքսիտի հանքաքարն է։ Գործընթացը…… Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ- Ալյումին, ալյումին (քիմիական խորհրդանիշ A1, 27,1 քաշով), երկրակեղևի վրա ամենատարածված մետաղը և O-ից և սիլիցիումից հետո՝ երկրակեղևի ամենակարևոր բաղադրիչը: Ա.-ն հանդիպում է բնության մեջ, հիմնականում սիլիցիումաթթվի աղերի (սիլիկատների) տեսքով... ... Մեծ բժշկական հանրագիտարան

Ալյումինե- կապտասպիտակավուն մետաղ է, որը հատկապես թեթև է: Այն շատ ճկուն է և կարելի է հեշտությամբ գլորել, գծել, կեղծել, դրոշմել և ձուլել և այլն: Ինչպես մյուս փափուկ մետաղները, ալյումինը նույնպես իրեն շատ լավ է տալիս... ... Պաշտոնական տերմինաբանություն

Ալյումինե- (Ալյումին), Al, պարբերական համակարգի III խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 13, ատոմային զանգված 26,98154; թեթև մետաղ, հալման կետ 660 °C։ Երկրակեղևում պարունակությունը կազմում է 8,8%՝ ըստ քաշի։ Ալյումինը և նրա համաձուլվածքները օգտագործվում են որպես կառուցվածքային նյութեր... ... Պատկերազարդ հանրագիտարանային բառարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ-ԱԼՈՒՄԻՆ, ալյումինե մարդ., քիմ. ալկալիական մետաղկավ, ալյումինե հիմք, կավ; ինչպես նաև ժանգի հիմքը, երկաթը; և վառել պղինձը: Ալյումինե արական բրածո, որը նման է շիբին, ջրային ալյումինի սուլֆատը: Ալունիտ ամուսին. բրածո, շատ մոտ... ... Դալի բացատրական բառարան

ալյումինե- (արծաթ, թեթև, թեւավոր) մետաղական Ռուսական հոմանիշների բառարան. ալյումինե գոյական, հոմանիշների թիվը՝ 8 կավ (2) ... Հոմանիշների բառարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ- (լատիներեն Aluminium from alumen alum), Al, պարբերական համակարգի III խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 13, ատոմային զանգված 26,98154։ Արծաթագույն-սպիտակ մետաղ, թեթև (2,7 գ/սմ³), ճկուն, բարձր էլեկտրական հաղորդունակությամբ, հալման ջերմաստիճանը 660.C.... ... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

Ալյումինե- Ալ (լատիներեն alumen-ից alum անվանումը, որն օգտագործվում էր հնում որպես ներկման և դաբաղման միջոց * a. aluminum; n. Aluminium; f. aluminium; i. aluminio), քիմ. III խմբի պարբերականի տարր. Մենդելեևյան համակարգ, ժ. n. 13, ժ. մ 26.9815 ... Երկրաբանական հանրագիտարան

ԱԼՈՒՄԻՆԻ- Ալյումին, ալյումին, շատ ուրիշներ։ ոչ, ամուսին (լատիներեն alumen alum-ից): Արծաթ-սպիտակ ճկուն թեթև մետաղ։ Ուշակովի բացատրական բառարան. Դ.Ն. Ուշակովը։ 1935 1940 ... Ուշակովի բացատրական բառարան

Մետաղները մշակման համար ամենահարմար նյութերից են։ Նրանք ունեն նաև իրենց առաջնորդները։ Օրինակ՝ ալյումինի հիմնական հատկությունները մարդկանց վաղուց հայտնի են։ Նրանք այնքան հարմար են ամենօրյա օգտագործման համար, որ այս մետաղը շատ տարածված է դարձել: Ինչ են և՛ պարզ նյութը, և՛ ատոմը, մենք կքննարկենք այս հոդվածում:

Ալյումինի հայտնաբերման պատմությունը

Մարդը վաղուց գիտեր խնդրո առարկա մետաղի միացությունը. այն օգտագործվում էր որպես միջոց, որը կարող էր ուռչել և միացնել խառնուրդի բաղադրիչները, ինչը նույնպես անհրաժեշտ էր կաշվե իրերի արտադրության մեջ: Ալյումինի օքսիդի գոյությունն իր մաքուր տեսքով հայտնի է դարձել 18-րդ դարում՝ դրա երկրորդ կեսին։ Սակայն այն չի ստացվել։

Գիտնական Հ. Կ. Օրսթեդն առաջինն էր, ով մեկուսացրեց մետաղը դրա քլորիդից: Հենց նա մշակեց աղը կալիումի ամալգամով և խառնուրդից մեկուսացրեց մոխրագույն փոշին, որն իր մաքուր տեսքով ալյումին էր։

Այնուհետև պարզ դարձավ, որ ալյումինի քիմիական հատկությունները դրսևորվում են նրա բարձր ակտիվությամբ և ուժեղ նվազեցնող ունակությամբ։ Ահա թե ինչու երկար ժամանակնրա հետ ուրիշ ոչ ոք չի աշխատել:

Այնուամենայնիվ, 1854 թվականին ֆրանսիացի Դևիլը կարողացավ մետաղական ձուլակտորներ ստանալ հալվածի էլեկտրոլիզով։ Այս մեթոդը արդիական է նաև այսօր։ Հատկապես արժեքավոր նյութի զանգվածային արտադրությունը սկսվեց 20-րդ դարում, երբ լուծվեցին ձեռնարկություններում մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա արտադրելու խնդիրները։

Այսօր այս մետաղը ամենատարածվածներից է և օգտագործվում է շինարարության և կենցաղային արդյունաբերության մեջ:

Ալյումինի ատոմի ընդհանուր բնութագրերը

Եթե ​​խնդրո առարկա տարրը բնութագրենք պարբերական աղյուսակում իր դիրքով, ապա կարելի է առանձնացնել մի քանի կետ։

1. Սերիական համարը՝ 13։
2. Գտնվում է երրորդ փոքր ժամանակաշրջանում, երրորդ խումբ, հիմնական ենթախումբ:
3. Ատոմային զանգվածը՝ 26,98։
4. Վալենտային էլեկտրոնների թիվը 3 է։
5. Արտաքին շերտի կոնֆիգուրացիան արտահայտվում է 3s 2 3p 1 բանաձևով:
6. Տարրի անունը ալյումին է:
7. խիստ արտահայտված.
8. Բնության մեջ այն չունի իզոտոպներ, այն գոյություն ունի միայն մեկ ձևով՝ 27 զանգվածային թվով։
9. Քիմիական նշանն է AL, բանաձևերում կարդացվում է որպես «ալյումին»:
10. Օքսիդացման աստիճանը մեկ է՝ հավասար +3։

Ալյումինի քիմիական հատկությունները լիովին հաստատվում են նրա ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքով, քանի որ ունենալով մեծ ատոմային շառավիղ և ցածր էլեկտրոնների մերձեցում, այն ունակ է հանդես գալ որպես ուժեղ վերականգնող նյութ, ինչպես բոլորը: ակտիվ մետաղներ.

Ալյումինը որպես պարզ նյութ՝ ֆիզիկական հատկություններ

Եթե ​​խոսենք ալյումինի մասին՝ որպես պարզ նյութի, ապա դա արծաթափայլ փայլուն մետաղ է։ Օդում այն ​​արագ օքսիդանում է և ծածկվում խիտ օքսիդային թաղանթով։ Նույնը տեղի է ունենում, երբ ենթարկվում է կենտրոնացված թթուների:

Նման հատկության առկայությունը այս մետաղից պատրաստված արտադրանքը դարձնում է կոռոզիայից դիմացկուն, ինչը, բնականաբար, շատ հարմար է մարդկանց համար։ Ահա թե ինչու ալյումինը այդքան լայնորեն օգտագործվում է շինարարության մեջ։ Նրանք նաև հետաքրքիր են, քանի որ այս մետաղը շատ թեթև է, բայց դիմացկուն և փափուկ: Նման բնութագրերի համադրությունը հասանելի չէ յուրաքանչյուր նյութի համար:

Կան մի քանի հիմնական ֆիզիկական հատկություններ, որոնք բնորոշ են ալյումինին։

1. Ճկունության և ճկունության բարձր աստիճան: Այս մետաղից պատրաստված է թեթև, ամուր և շատ բարակ փայլաթիթեղ, ինչպես նաև գլորում են մետաղալարով։
2. Հալման կետ - 660 0 C:
3. Եռման կետ - 2450 0 C:
4. Խտությունը՝ 2,7 գ/սմ3։
5. Բյուրեղյա վանդակը ծավալային է դեմքակենտրոն, մետաղական։
6. Միացման տեսակը՝ մետաղական։

Ալյումինի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները որոշում են դրա կիրառման և օգտագործման ոլորտները: Եթե ​​խոսենք կենցաղային ասպեկտների մասին, ապա մեծ դեր են խաղում այն ​​բնութագրերը, որոնք արդեն քննարկել ենք վերևում։ Որպես թեթև, դիմացկուն և հակակոռոզիոն մետաղ՝ ալյումինը օգտագործվում է ինքնաթիռների և նավաշինության մեջ։ Հետեւաբար, այս հատկությունները շատ կարեւոր է իմանալ:

Ալյումինի քիմիական հատկությունները

Քիմիական տեսանկյունից քննարկվող մետաղը ուժեղ վերականգնող նյութ է, որն ունակ է բարձր քիմիական ակտիվություն ցուցաբերել՝ միաժամանակ լինելով մաքուր նյութ: Հիմնական բանը օքսիդ ֆիլմը հեռացնելն է: Այս դեպքում ակտիվությունը կտրուկ աճում է։

Ալյումինի որպես պարզ նյութի քիմիական հատկությունները որոշվում են նրա հետ արձագանքելու ունակությամբ.

• թթուներ;
• ալկալիներ;
• հալոգեններ;
• ծծումբ.

Այն նորմալ պայմաններում չի փոխազդում ջրի հետ: Այս դեպքում հալոգեններից, առանց տաքացման, այն արձագանքում է միայն յոդի հետ։ Այլ ռեակցիաները պահանջում են ջերմաստիճան:

Օրինակներ կարելի է բերել ալյումինի քիմիական հատկությունները լուսաբանելու համար: Հետ փոխազդեցության ռեակցիաների հավասարումներ.

• թթուներ- AL + HCL = AlCL 3 + H 2;
• ալկալիներ- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2;
• հալոգեններ- AL + Hal = ALHal 3;
• մոխրագույն- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

Ընդհանուր առմամբ, խնդրո առարկա նյութի ամենակարևոր հատկությունը նրա միացություններից մյուս տարրերը վերականգնելու բարձր կարողությունն է:

Վերականգնողական կարողություն

Ալյումինի վերականգնող հատկությունները հստակ տեսանելի են այլ մետաղների օքսիդների հետ փոխազդեցության ռեակցիաներում։ Այն հեշտությամբ հանում է դրանք նյութի բաղադրությունից և թույլ է տալիս նրանց գոյություն ունենալ պարզ ձևով. Օրինակ՝ Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Մետալուրգիայում գոյություն ունի նմանատիպ ռեակցիաների հիման վրա նյութերի արտադրության մի ամբողջ մեթոդ։ Այն կոչվում է ալյումինոթերմիա։ Հետևաբար, քիմիական արդյունաբերության մեջ այս տարրը օգտագործվում է հատուկ այլ մետաղների արտադրության համար։

Բաշխումը բնության մեջ

Այլ մետաղական տարրերի մեջ տարածվածության առումով ալյումինը առաջին տեղում է: Երկրակեղևում պարունակվում է 8,8%։ Եթե ​​համեմատենք ոչ մետաղների հետ, ապա նրա տեղը կլինի երրորդը՝ թթվածնից ու սիլիցիումից հետո։

Իր բարձր քիմիական ակտիվության շնորհիվ այն գտնվում է ոչ մաքուր տեսքով, այլ միայն որպես տարբեր միացությունների մաս։ Օրինակ, կան բազմաթիվ հայտնի հանքաքարեր, օգտակար հանածոներ և ապարներ, որոնք պարունակում են ալյումին։ Սակայն այն արդյունահանվում է միայն բոքսիտից, որի պարունակությունը բնության մեջ այնքան էլ բարձր չէ։

Քննարկվող մետաղը պարունակող ամենատարածված նյութերը.

• Feldspars;
• բոքսիտ;
• գրանիտներ;
• սիլիցիում;
• ալյումինոսիլիկատներ;
• բազալտներ և այլն։

Փոքր քանակությամբ ալյումինն անպայման հայտնաբերվում է կենդանի օրգանիզմների բջիջներում։ Ակումբային մամուռների և ծովային բնակիչների որոշ տեսակներ ի վիճակի են ամբողջ կյանքի ընթացքում այս տարրը կուտակել իրենց մարմնի ներսում:

Անդորրագիր

Ալյումինի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս այն արտադրել միայն մեկ եղանակով՝ համապատասխան օքսիդի հալվածքի էլեկտրոլիզով։ Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը տեխնոլոգիապես բարդ է: AL 2 O 3-ի հալման կետը գերազանցում է 2000 0 C: Այդ պատճառով այն չի կարող ուղղակիորեն ենթարկվել էլեկտրոլիզի: Հետևաբար, վարվեք հետևյալ կերպ.

Արտադրանքի եկամտաբերությունը 99,7% է։ Այնուամենայնիվ, կարելի է ձեռք բերել նույնիսկ ավելի մաքուր մետաղ, որն օգտագործվում է տեխնիկական նպատակներով։

Դիմում

Ալյումինի մեխանիկական հատկությունները այնքան էլ լավ չեն, որ այն հնարավոր լինի օգտագործել իր մաքուր տեսքով: Հետեւաբար, այս նյութի վրա հիմնված համաձուլվածքները առավել հաճախ օգտագործվում են: Դրանցից շատերը կան, կարող եք անվանել ամենահիմնականները:

1. Դուրալյումին.
2. Ալյումին-մանգան:
3. Ալյումին-մագնեզիում.
4. Ալյումին-պղինձ:
5. Սիլումիններ.
6. Ավիալ.

Նրանց հիմնական տարբերությունը, բնականաբար, երրորդ կողմի հավելումներն են: Նրանց բոլորը հիմնված են ալյումինի վրա։ Այլ մետաղները նյութը դարձնում են ավելի դիմացկուն, կոռոզիոն դիմացկուն, մաշվածության դիմացկուն և հեշտ մշակվող:

Կան ալյումինի կիրառման մի քանի հիմնական ոլորտներ՝ ինչպես մաքուր, այնպես էլ նրա միացությունների (համաձուլվածքների) տեսքով։

Երկաթի և նրա համաձուլվածքների հետ միասին ալյումինը ամենակարևոր մետաղն է։ Պարբերական աղյուսակի այս երկու ներկայացուցիչներն էին, որ գտան ամենալայն արդյունաբերական կիրառությունը մարդու ձեռքերում:

Ալյումինի հիդրօքսիդի հատկությունները

Հիդրօքսիդը ամենատարածված միացությունն է, որը ձևավորում է ալյումինը: Նրա քիմիական հատկությունները նույնն են, ինչ մետաղի հատկությունները. այն ամֆոտեր է: Սա նշանակում է, որ այն կարող է դրսևորել երկակի բնույթ՝ արձագանքելով և՛ թթուների, և՛ ալկալիների հետ:

Ալյումինի հիդրօքսիդն ինքնին սպիտակ ժելատինային նստվածք է: Այն հեշտությամբ ձեռք է բերվում ալյումինի աղը ալկալիի հետ փոխազդելու կամ թթուների հետ փոխազդելու միջոցով, այս հիդրօքսիդը տալիս է սովորական համապատասխան աղ և ջուր։ Եթե ​​ռեակցիան տեղի է ունենում ալկալիի հետ, ապա առաջանում են ալյումինի հիդրոքսոմպլեքսներ, որոնցում նրա կոորդինացիոն թիվը 4 է։ Օրինակ՝ Na - նատրիումի տետրահիդրոքսոալյումինատ։

Կալիումի շիբի պատրաստում

Ալյումինե(լատ.՝ Aluminum), – պարբերական համակարգում ալյումինը երրորդ շրջանում է՝ երրորդ խմբի հիմնական ենթախմբում։ Հիմնական լիցքավորում +13: Ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 է։ Մետաղական ատոմային շառավիղը 0,143 նմ է, կովալենտայինը՝ 0,126 նմ, Al 3+ իոնի պայմանական շառավիղը՝ 0,057 նմ։ Իոնացման էներգիա Al – Al + 5,99 eV.

Ալյումինի ատոմի օքսիդացման ամենաբնորոշ վիճակը +3 է։ Բացասական օքսիդացման վիճակներ հազվադեպ են առաջանում: Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային շերտում կան ազատ d-ենթամակարդակներ։ Դրա շնորհիվ միացություններում նրա կոորդինացիոն թիվը կարող է լինել ոչ միայն 4 (AlCl 4-, AlH 4-, ալյումինոսիլիկատներ), այլ նաև 6 (Al 2 O 3, 3+):

Պատմական նախադրյալներ. Ալյումին անվանումը գալիս է լատիներենից։ ալյումեն - այսպես դեռ մ.թ.ա. 500թ. կոչվում էր ալյումինե շիբ, որն օգտագործվում էր որպես գործվածքներ ներկելու և կաշի դաբաղելու համար։ Դանիացի գիտնական Հ. Կ. Օերսթեդը 1825 թվականին, կալիումի ամալգամով անջուր AlCl 3-ի վրա գործելով և հետո սնդիկից թորելով, ստացավ համեմատաբար մաքուր ալյումին։ Ալյումինի արտադրության առաջին արդյունաբերական մեթոդը առաջարկվել է 1854 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ա.Է. Sainte-Clair Deville. մեթոդը բաղկացած էր կրկնակի ալյումինի և նատրիումի քլորիդ Na 3 AlCl 6 մետաղական նատրիումի վերականգնումից: Արծաթի գույնի նման ալյումինը սկզբում շատ թանկ էր: 1855-1890 թվականներին արտադրվել է ընդամենը 200 տոննա ալյումին։ Կրիոլիտ-ալյումինային հալվածքի էլեկտրոլիզով ալյումինի արտադրության ժամանակակից մեթոդը մշակվել է 1886թ.-ին ԱՄՆ-ում C. Hall-ի և Ֆրանսիայում P. Heroux-ի կողմից միաժամանակ և անկախ:

Բնության մեջ լինելը

Ալյումինը երկրակեղևի ամենատարածված մետաղն է: Այն կազմում է 5,5–6,6 մոլ։ կոտորակ% կամ 8 wt.%. Նրա հիմնական զանգվածը կենտրոնացած է ալյումինոսիլիկատներում։ Նրանց կողմից ձևավորված ապարների ոչնչացման ծայրահեղ տարածված արտադրանքը կավն է, որի հիմնական կազմը համապատասխանում է Al 2 O 3 բանաձևին: 2SiO2. 2H 2 O. Ալյումինի մյուս բնական ձևերից ամենամեծ նշանակությունն ունի բոքսիտ Al 2 O 3-ը: xH 2 O և հանքանյութեր կորունդ Al 2 O 3 և կրիոլիտ AlF 3: 3NaF.

Անդորրագիր

Ներկայումս արդյունաբերության մեջ ալյումինը արտադրվում է հալած կրիոլիտում ալյումինի Al 2 O 3 լուծույթի էլեկտրոլիզով։ Al 2 O 3-ը պետք է լինի բավականին մաքուր, քանի որ կեղտը դժվար է հեռացնել ձուլված ալյումինից: Al 2 O 3-ի հալման կետը մոտ 2050 o C է, իսկ կրիոլիտը 1100 o C: Կրիոլիտի և Al 2 O 3-ի հալված խառնուրդը, որը պարունակում է մոտ 10 wt.% Al 2 O 3, ենթարկվում է էլեկտրոլիզի, որը հալվում է 960 ջերմաստիճանում: o C և ունի էլեկտրական հաղորդունակություն, խտություն և մածուցիկություն, որոնք առավել բարենպաստ են գործընթացի համար: AlF 3, CaF 2 և MgF 2 հավելումներով էլեկտրոլիզը հնարավոր է դառնում 950 o C ջերմաստիճանում:

Ալյումինի ձուլման էլեկտրոլիզատորը երկաթե պատյան է՝ ներքևից պատված հրակայուն աղյուսներով: Նրա հատակը (ներքև), որը հավաքված է սեղմված ածխի բլոկներից, ծառայում է որպես կաթոդ: Անոդները գտնվում են վերևում. սրանք ալյումինե շրջանակներ են, որոնք լցված են ածուխի բրիկետներով:

Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 3 3-

Հեղուկ ալյումինն ազատվում է կաթոդում.

Ալ 3+ + 3е - = Ալ

Ալյումինը հավաքվում է վառարանի հատակին, որտեղից այն պարբերաբար ազատվում է։ Թթվածինը թողարկվում է անոդում.

4AlO 3 3- – 12e - = 2Al 2 O 3 + 3O 2

Թթվածինը օքսիդացնում է գրաֆիտը՝ վերածելով ածխածնի օքսիդների։ Երբ ածխածինը այրվում է, անոդը կառուցվում է:

Ալյումինն օգտագործվում է նաև որպես համաձուլվածքային հավելում շատ համաձուլվածքների համար՝ դրանց ջերմակայունություն հաղորդելու համար:

Ալյումինի ֆիզիկական հատկությունները. Ալյումինը միավորում է շատ արժեքավոր հատկությունների շարք՝ ցածր խտություն, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, բարձր ճկունություն և լավ կոռոզիոն դիմադրություն: Այն կարելի է հեշտությամբ կեղծել, դրոշմել, գլորել, գծել: Ալյումինը լավ եռակցվում է գազի, կոնտակտային և այլ տեսակի եռակցման միջոցով: Ալյումինե վանդակը խորանարդ է դեմքի կենտրոնացված a = 4,0413 Å պարամետրով: Ալյումինի հատկությունները, ինչպես բոլոր մետաղները, հետևաբար կախված են նրա մաքրությունից: Բարձր մաքրության ալյումինի հատկությունները (99,996%). խտություն (20 °C-ում) 2698,9 կգ/մ 3; t pl 660,24 °C; եռման կետը մոտ 2500 °C; ջերմային ընդարձակման գործակիցը (20°-ից մինչև 100 °C) 23,86·10 -6; ջերմահաղորդություն (190 °C-ում) 343 W/m·K, տեսակարար ջերմային հզորություն (100 °С-ում) 931,98 J/kg·K։ ; էլեկտրական հաղորդունակությունը պղնձի նկատմամբ (20 °C-ում) 65,5%: Ալյումինն ունի ցածր ամրություն (առաձգական ուժ՝ 50–60 Mn/m2), կարծրություն (170 Mn/m2 ըստ Brinell-ի) և բարձր ճկունություն (մինչև 50%)։ Սառը գլանման ժամանակ ալյումինի առաձգական ուժը մեծանում է մինչև 115 Mn/m2, կարծրությունը՝ մինչև 270 Mn/m2, հարաբերական երկարացումը նվազում է մինչև 5% (1 Mn/m2 ~ և 0,1 kgf/m2): Ալյումինը շատ հղկված է, անոդացված և ունի արծաթին մոտ բարձր անդրադարձողություն (այն արտացոլում է լույսի լույսի էներգիայի մինչև 90%-ը): Ունենալով թթվածնի նկատմամբ բարձր հարաբերակցություն՝ օդում ալյումինը ծածկված է Al 2 O 3 օքսիդի բարակ, բայց շատ ամուր թաղանթով, որը պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից և որոշում նրա բարձր հակակոռոզիոն հատկությունները: Օքսիդային թաղանթի ուժը և դրա պաշտպանիչ ազդեցությունը զգալիորեն նվազում են սնդիկի, նատրիումի, մագնեզիումի, պղնձի և այլնի կեղտերի առկայության դեպքում: Ալյումինը դիմացկուն է մթնոլորտային կոռոզիայից, ծովային և քաղցրահամ ջրին, գործնականում չի փոխազդում խտացված կամ բարձր նոսրացված ազոտի հետ: թթու, օրգանական թթուներ, սննդամթերք:

Քիմիական հատկություններ

Երբ մանրացված ալյումինը տաքացվում է, այն ակտիվորեն այրվում է օդում: Նրա փոխազդեցությունը ծծմբի հետ նույն կերպ է ընթանում: Քլորի և բրոմի հետ համադրությունը տեղի է ունենում սովորական ջերմաստիճանում, իսկ յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում ալյումինը նաև ուղղակիորեն միանում է ազոտի և ածխածնի հետ: Ընդհակառակը, այն չի փոխազդում ջրածնի հետ։

Ալյումինը բավականին դիմացկուն է ջրի նկատմամբ։ Բայց եթե օքսիդի թաղանթի պաշտպանիչ ազդեցությունը հեռացվում է մեխանիկական կամ միաձուլման միջոցով, տեղի է ունենում բուռն ռեակցիա.

Բարձր նոսրացված և շատ խտացված HNO3-ը և H2SO4-ը գրեթե չեն ազդում ալյումինի վրա (ցրտին), մինչդեռ այդ թթուների միջին կոնցենտրացիաների դեպքում այն ​​աստիճանաբար լուծվում է: Մաքուր ալյումինը բավականին դիմացկուն է աղաթթվի նկատմամբ, սակայն սովորական արդյունաբերական մետաղը լուծվում է դրա մեջ։

Երբ ալյումինը ենթարկվում է ալկալիների ջրային լուծույթներին, օքսիդային շերտը լուծվում է, և առաջանում են ալյումինատներ՝ որպես անիոնի մաս ալյումին պարունակող աղեր.

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

Պաշտպանիչ թաղանթից զուրկ ալյումինը փոխազդում է ջրի հետ՝ ջրածինը տեղահանելով դրանից.

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Ստացված ալյումինի հիդրօքսիդը փոխազդում է ավելորդ ալկալիների հետ՝ առաջացնելով հիդրոքսոալյումինատ.

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Ալկալիի ջրային լուծույթում ալյումինի լուծարման ընդհանուր հավասարումը.

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

Ալյումինը նկատելիորեն լուծվում է աղերի լուծույթներում, որոնք իրենց հիդրոլիզի շնորհիվ ունենում են թթվային կամ ալկալային ռեակցիա, օրինակ՝ Na 2 CO 3 լուծույթում։

Սթրեսային շարքում այն ​​գտնվում է Mg-ի և Zn-ի միջև։ Իր բոլոր կայուն միացություններում ալյումինը եռավալենտ է։

Ալյումինի և թթվածնի համադրությունը ուղեկցվում է ջերմության ահռելի արտազատմամբ (1676 կՋ/մոլ Al 2 O 3), որը զգալիորեն ավելի մեծ է, քան շատ այլ մետաղների ջերմությունը: Հաշվի առնելով դա, երբ համապատասխան մետաղի օքսիդի խառնուրդը ալյումինի փոշու հետ տաքացվում է, տեղի է ունենում բուռն ռեակցիա, որը հանգեցնում է վերցված օքսիդից ազատ մետաղի արտազատմանը։ Reduction մեթոդը օգտագործելով Al (aluminothermy) հաճախ օգտագործվում է մի շարք տարրեր (Cr, Mn, V, W և այլն) ազատ վիճակում ստանալու համար։

Aluminothermy-ը երբեմն օգտագործվում է առանձին պողպատե մասերի, մասնավորապես տրամվայի ռելսերի հոդերի եռակցման համար: Օգտագործված խառնուրդը («թերմիտ») սովորաբար բաղկացած է ալյումինի և Fe 3 O 4 նուրբ փոշիներից: Այն բռնկվում է Al-ի և BaO 2-ի խառնուրդից պատրաստված ապահովիչի միջոցով: Հիմնական ռեակցիան հետևում է հավասարմանը.

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe + 3350 կՋ

Ավելին, ջերմաստիճանը զարգանում է մոտ 3000 o C:

Ալյումինի օքսիդը սպիտակ է, շատ հրակայուն (mp 2050 o C) և ջրի զանգվածում չլուծվող: Բնական Al 2 O 3 (հանքային կորունդը), ինչպես նաև արհեստականորեն ստացված, ապա բարձր կալցինացվածները, առանձնանում են բարձր կարծրությամբ և թթուներում անլուծելիությամբ։ Al 2 O 3 (այսպես կոչված կավահող) կարող է վերածվել լուծելի վիճակի ալկալիների հետ միաձուլման միջոցով։

Սովորաբար, երկաթի օքսիդով աղտոտված բնական կորունդը, իր ծայրահեղ կարծրության պատճառով, օգտագործվում է հղկող անիվների, շրթաքարերի և այլնի պատրաստման համար: Մանր մանրացված ձեւով այն կոչվում է զմրուխտ և օգտագործվում է մետաղական մակերեսները մաքրելու և հղկաթուղթ պատրաստելու համար։ Նույն նպատակների համար հաճախ օգտագործվում է Al 2 O 3, որը ստացվում է բոքսիտի միաձուլմամբ (տեխնիկական անվանումը՝ ալունդում)։

Թափանցիկ գունավոր կորունդի բյուրեղներ - կարմիր ռուբին - քրոմի խառնուրդ - և կապույտ շափյուղա - տիտան և երկաթ - թանկարժեք քարերի խառնուրդ: Դրանք ձեռք են բերվում նաև արհեստական ​​ճանապարհով և օգտագործվում են տեխնիկական նպատակներով, օրինակ՝ ճշգրիտ գործիքների մասերի, ժամացույցի քարերի և այլնի արտադրության համար։ Ռուբինի բյուրեղները, որոնք պարունակում են Cr 2 O 3-ի փոքր խառնուրդ, օգտագործվում են որպես քվանտային գեներատորներ՝ լազերներ, որոնք ստեղծում են մոնոխրոմատիկ ճառագայթման ուղղորդված ճառագայթ:

Ջրում Al 2 O 3-ի անլուծելիության պատճառով այս օքսիդին համապատասխան հիդրօքսիդ Al(OH) 3 կարելի է ստանալ միայն անուղղակիորեն աղերից։ Հիդրօքսիդի պատրաստումը կարելի է ներկայացնել հետևյալ սխեմայով. Ալկալիների ազդեցության տակ OH-իոնները աստիճանաբար փոխարինվում են ջրի 3+ մոլեկուլներով ջրային համալիրներում.

3+ + OH - = 2+ + H 2 O

2+ + OH - = + + H 2 O

OH - = 0 + H 2 O

Al(OH) 3-ը ծավալուն ժելատինե սպիտակ նստվածք է, որը գործնականում չի լուծվում ջրում, բայց հեշտությամբ լուծվում է թթուներում և ուժեղ ալկալիներում: Ուստի այն ունի ամֆոտերիկ բնույթ։ Սակայն նրա հիմնական և հատկապես թթվային հատկությունները բավականին թույլ են արտահայտված։ Ալյումինի հիդրօքսիդը անլուծելի է ավելցուկային NH 4 OH-ում: Ջրազրկված հիդրօքսիդի ձևերից մեկը՝ ալյումինե գելը, օգտագործվում է տեխնոլոգիայի մեջ որպես ներծծող նյութ։

Ուժեղ ալկալիների հետ փոխազդելիս առաջանում են համապատասխան ալյումինատներ.

NaOH + Al(OH) 3 = Na

Առավել ակտիվ միավալենտ մետաղների ալյումինատները շատ լուծելի են ջրում, սակայն ուժեղ հիդրոլիզի շնորհիվ դրանց լուծույթները կայուն են միայն ալկալիների բավարար ավելցուկի առկայության դեպքում։ Ավելի թույլ հիմքերից ստացված ալյումինատները գրեթե ամբողջությամբ հիդրոլիզվում են լուծույթում և, հետևաբար, կարելի է ստանալ միայն չոր եղանակով (Al 2 O 3-ը համապատասխան մետաղների օքսիդների հետ միաձուլելով): Առաջանում են մետաալյումինատներ, որոնց բաղադրությունը ստացվում է մետաալյումինաթթվից HAlO 2։ Դրանց մեծ մասը ջրում անլուծելի է։

Al(OH) 3-ը թթուների հետ առաջացնում է աղեր: Ուժեղ թթուների մեծամասնության ածանցյալները շատ լուծելի են ջրում, բայց բավականին զգալի հիդրոլիզացված են, և, հետևաբար, դրանց լուծույթները ցույց են տալիս թթվային ռեակցիա: Ալյումինի լուծվող աղերը և թույլ թթուները նույնիսկ ավելի հիդրոլիզացված են։ Հիդրոլիզի պատճառով ջրային լուծույթներից հնարավոր չէ ստանալ սուլֆիդ, կարբոնատ, ցիանիդ և ալյումինի որոշ այլ աղեր։

Ջրային միջավայրում Al 3+ անիոնն ուղղակիորեն շրջապատված է ջրի վեց մոլեկուլներով։ Նման հիդրատացված իոնը որոշ չափով տարանջատվում է ըստ սխեմայի.

3+ + H 2 O = 2+ + OH 3 +

Նրա դիսոցման հաստատունը 1 է։ 10 -5, այսինքն. դա թույլ թթու է (ուժով մոտ է քացախաթթուն): Al 3+-ի ութանիստ միջավայրը՝ ջրի վեց մոլեկուլներով, նույնպես պահպանվում է մի շարք ալյումինի աղերի բյուրեղային հիդրատներում։

Ալյումինոսիլիկատները կարող են համարվել որպես սիլիկատներ, որոնցում SiO 4 4 սիլիցիում-թթվածնային քառատետրերի մի մասը փոխարինվում է ալյումին-թթվածին տետրաեդրա AlO 4 5-ով: երկրի ընդերքը. Նրանց հիմնական ներկայացուցիչները հանքանյութերն են

օրթոկլազ K 2 Al 2 Si 6 O 16 կամ K 2 O: Ալ 2 Ո 3 . 6 SiO2

ալբիտ Na 2 Al 2 Si 6 O 16 կամ Na 2 O: Ալ 2 Ո 3 . 6 SiO2

անորթիտ CaAl 2 Si 2 O 8 կամ CaO: Ալ 2 Ո 3 . 2SiO2

Շատ տարածված են միկա խմբի միներալները, օրինակ՝ մուսկովիտ Kal 2 (AlSi 3 O 10) (OH) 2: Գործնական մեծ նշանակություն ունի նեֆելին (Na, K) 2 միներալը, որն օգտագործվում է կավահող, սոդայի մթերքների և ցեմենտի արտադրության համար։ Այս արտադրությունը բաղկացած է հետևյալ գործողություններից. ա) նեֆելինը և կրաքարը սինթրվում են խողովակային վառարաններում 1200 o C ջերմաստիճանում.

(Na, K) 2 + 2CaCO 3 = 2CaSiO 3 + NaAlO 2 + KAlO 2 + 2CO 2

բ) ստացված զանգվածը մաքրվում է ջրով.

NaAlO 2 + KAlO 2 + 4H 2 O = Na + K

գ) թրծման ժամանակ առաջացած CO 2-ն անցնում է ալյումինատի լուծույթով.

Na + K + 2CO 2 = NaHCO 3 + KHCO 3 + 2Al (OH) 3

դ) տաքացնելով Al(OH) 3 կավահող է ստացվում.

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

ե) մայրական լիկյորը գոլորշիացնելով` առանձնացնում են սոդան և խյուսը, իսկ նախկինում ստացված տիղմն օգտագործվում է ցեմենտի արտադրության համար.

1 տոննա Al 2 O 3 արտադրելիս ստացվում է 1 տոննա սոդա և 7,5 տոննա ցեմենտ։

Որոշ ալյումինոսիլիկատներ ունեն չամրացված կառուցվածք և ունակ են իոնափոխանակման։ Նման սիլիկատները՝ բնական և հատկապես արհեստական, օգտագործվում են ջրի փափկեցման համար: Բացի այդ, շնորհիվ իրենց բարձր զարգացած մակերեսի, դրանք օգտագործվում են որպես կատալիզատորներ, այսինքն. որպես կատալիզատորով ներծծված նյութեր։

Ալյումինի հալոգենիդները նորմալ պայմաններում անգույն բյուրեղային նյութեր են: Ալյումինի հալոգենիդների շարքում AlF 3-ն իր հատկություններով խիստ տարբերվում է իր անալոգներից: Այն հրակայուն է, փոքր-ինչ լուծելի է ջրի մեջ և քիմիապես ոչ ակտիվ է։ AlF 3-ի արտադրության հիմնական մեթոդը հիմնված է անջուր HF-ի ազդեցության վրա Al 2 O 3 կամ Al.

Al 2 O 3 + 6HF = 2AlF 3 + 3H 2 O

Քլորի, բրոմի և յոդի հետ ալյումինի միացությունները դյուրահալ են, շատ ռեակտիվ և բարձր լուծվող ոչ միայն ջրում, այլև շատ օրգանական լուծիչներում: Ալյումինի հալոգենիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ ուղեկցվում է ջերմության զգալի արտազատմամբ։ Ջրային լուծույթում դրանք բոլորը բարձր հիդրոլիզացված են, բայց ի տարբերություն սովորական թթվային ոչ մետաղական հալոգենիդների, դրանց հիդրոլիզը թերի է և շրջելի: Լինելով նկատելիորեն ցնդող նույնիսկ նորմալ պայմաններում՝ AlCl 3, AlBr 3 և AlI 3 ծխում են խոնավ օդում (հիդրոլիզի պատճառով): Դրանք կարելի է ձեռք բերել պարզ նյութերի անմիջական փոխազդեցությամբ։

AlCl 3, AlBr 3 և AlI 3-ի գոլորշիների խտությունները համեմատաբար ցածր ջերմաստիճաններում քիչ թե շատ ճշգրիտ համապատասխանում են կրկնակի բանաձևերին՝ Al 2 Hal 6: Այս մոլեկուլների տարածական կառուցվածքը համապատասխանում է ընդհանուր եզրով երկու քառաեզրերի։ Ալյումինի յուրաքանչյուր ատոմ կապված է չորս հալոգենի ատոմների հետ, իսկ կենտրոնական հալոգենի ատոմներից յուրաքանչյուրը կապված է ալյումինի երկու ատոմների հետ: Կենտրոնական հալոգենի ատոմի երկու կապերից մեկը դոնոր-ընդունիչ է, իսկ ալյումինը գործում է որպես ընդունիչ։

Մի շարք միավալենտ մետաղների հալոգենային աղերով ալյումինի հալոգենիդները կազմում են բարդ միացություններ, հիմնականում M 3 և M տեսակների (որտեղ Հալը քլոր է, բրոմ կամ յոդ): Ավելացման ռեակցիաների միտումը, ընդհանուր առմամբ, շատ ընդգծված է դիտարկվող հալոգենիդներում: Հենց դրանով է պայմանավորված AlCl 3-ի ամենակարևոր տեխնիկական օգտագործումը որպես կատալիզատոր (նավթի վերամշակման և օրգանական սինթեզներում):

Ֆտորալյումինատներից ամենամեծ օգտագործումը (Al, F 2, էմալների, ապակու և այլնի արտադրության համար) Na 3 կրիոլիտն է։ Արդյունաբերական արտադրությունԱրհեստական ​​կրիոլիտը հիմնված է ալյումինի հիդրօքսիդի հիդրոֆտորաթթվի և սոդայի մշակման վրա.

2Al(OH) 3 + 12HF + 3Na 2 CO 3 = 2Na 3 + 3CO 2 + 9H 2 O

Քլորո-, բրոմո- և յոդոալյումինատները ստացվում են ալյումինի տրիհալիդները համապատասխան մետաղների հալոգենիդների հետ միաձուլելով։

Չնայած ալյումինը քիմիապես չի փոխազդում ջրածնի հետ, ալյումինի հիդրիդը կարելի է ձեռք բերել անուղղակիորեն։ Այն բաղադրության սպիտակ ամորֆ զանգված է (AlH 3) n. Քայքայվում է 105 o C-ից բարձր տաքացնելիս՝ ջրածնի արտազատմամբ։

Երբ AlH 3-ը փոխազդում է հիմնական հիդրիդների հետ եթերային լուծույթում, ձևավորվում են հիդրոալյումինատներ.

LiH + AlH 3 = Li

Հիդրիդոալյումինատները սպիտակ պինդ նյութեր են: Արագորեն քայքայվում է ջրով։ Նրանք ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Դրանք օգտագործվում են (հատկապես Li) օրգանական սինթեզում։

Ալյումինի սուլֆատ Al 2 (SO 4) 3. 18H 2 O ստացվում է ալյումինի օքսիդի կամ կաոլինի վրա տաք ծծմբաթթվի ազդեցությամբ։ Այն օգտագործվում է ջրի մաքրման, ինչպես նաև թղթի որոշ տեսակների պատրաստման համար։

Կալիումի ալյումինե շիբ KAl(SO 4) 2. 12H 2 O-ը մեծ քանակությամբ օգտագործվում է կաշվի դաբաղման համար, ինչպես նաև ներկման արդյունաբերության մեջ՝ որպես բամբակյա գործվածքների մածուկ: Վերջին դեպքում շիբի ազդեցությունը հիմնված է այն բանի վրա, որ դրա հիդրոլիզի արդյունքում առաջացած ալյումինի հիդրօքսիդը բարակ ցրված վիճակում նստում է գործվածքի մանրաթելերի մեջ և, ներծծելով ներկը, ամուր պահում այն ​​մանրաթելի վրա։

Ալյումինի մյուս ածանցյալներից պետք է հիշատակել դրա ացետատը (այլապես քացախաթթվի աղ) Al(CH 3 COO) 3, որն օգտագործվում է գործվածքների ներկման համար (որպես դեղանյութ) և բժշկության մեջ (լոսյոններ և կոմպրեսներ): Ալյումինի նիտրատը հեշտությամբ լուծվում է ջրի մեջ: Ալյումինի ֆոսֆատը անլուծելի է ջրի և քացախաթթվի մեջ, բայց լուծելի է ուժեղ թթուներում և ալկալիներում:

Ալյումինը՝ մարմնի մեջ. Ալյումինը կենդանիների և բույսերի հյուսվածքների մի մասն է. կաթնասունների օրգաններում հայտնաբերվել է ալյումինի 10-3-ից մինչև 10-5% (հում հիմքով): Ալյումինը կուտակվում է լյարդում, ենթաստամոքսային գեղձում և վահանաձև գեղձերում։ Բուսական մթերքներում ալյումինի պարունակությունը տատանվում է 4 մգ-ից 1 կգ չոր նյութի (կարտոֆիլ) մինչև 46 մգ (դեղին շաղգամ), կենդանական ծագման ապրանքներում՝ 4 մգ-ից (մեղր) մինչև 72 մգ 1 կգ չոր նյութի դիմաց: տավարի միս): Մարդու ամենօրյա սննդակարգում ալյումինի պարունակությունը հասնում է 35–40 մգ-ի։ Հայտնի են ալյումինի խտացրած օրգանիզմները, օրինակ՝ մամուռները (Lycopodiaceae), որոնք իրենց մոխրի մեջ պարունակում են մինչև 5,3% ալյումին, և փափկամարմինները (Helix և Lithorina), որոնք իրենց մոխիրում պարունակում են 0,2–0,8% ալյումին։ Ֆոսֆատների հետ չլուծվող միացություններ առաջացնելով՝ ալյումինը խաթարում է բույսերի (արմատներով ֆոսֆատների կլանումը) և կենդանիների սնուցումը (ֆոսֆատների կլանումը աղիքներում)։

Ալյումինի երկրաքիմիա. Ալյումինի երկրաքիմիական առանձնահատկությունները որոշվում են թթվածնի նկատմամբ նրա բարձր հարաբերակցությամբ (հանքանյութերում ալյումինը ներառված է թթվածնի ութանիստների և քառաեդրոնների մեջ), մշտական ​​վալենտությամբ (3) և բնական միացությունների մեծ մասի ցածր լուծելիությամբ։ Էնդոգեն պրոցեսներում մագմայի պնդացման և հրային ապարների առաջացման ժամանակ ալյումինը մտնում է դաշտային սպաթների, միկաների և այլ միներալների՝ ալյումոսիլիկատների բյուրեղային ցանցը։ Կենսոլորտում ալյումինը թույլ միգրանտ է, այն քիչ է օրգանիզմներում և հիդրոսֆերայում: Խոնավ կլիմայական պայմաններում, որտեղ առատ բուսականության քայքայվող մնացորդները կազմում են բազմաթիվ օրգանական թթուներ, ալյումինը գաղթում է հողերում և ջրերում՝ օրգանական հանքային կոլոիդային միացությունների տեսքով. ալյումինը կլանվում է կոլոիդներով և նստում հողերի ստորին հատվածում։ Ալյումինի և սիլիցիումի միջև կապը մասամբ խզված է և տեղ-տեղ արևադարձային գոտում առաջանում են միներալներ՝ ալյումինի հիդրօքսիդներ՝ բոհմիտ, դիասպորներ, հիդրարգիլիտ։ Ալյումինի մեծ մասը ալյումինոսիլիկատների մաս է՝ կաոլինիտ, բեյդելիտ և այլ կավե միներալներ։ Թույլ շարժունակությունը որոշում է ալյումինի մնացորդային կուտակումը խոնավ արևադարձային գոտիների կեղևում: Արդյունքում առաջանում է ելյուվիալ բոքսիտ։ Անցյալ երկրաբանական դարաշրջաններում բոքսիտը կուտակվել է նաև արևադարձային շրջանների լճերում և ծովերի առափնյա գոտիներում (օրինակ՝ Ղազախստանի նստվածքային բոքսիտները)։ Տափաստաններում և անապատներում, որտեղ կենդանի նյութը քիչ է, իսկ ջրերը չեզոք են և ալկալային, ալյումինը գրեթե չի արտագաղթում: Ալյումինի միգրացիան առավել էներգետիկ է հրաբխային տարածքներում, որտեղ նկատվում են բարձր թթվային գետեր և ալյումինով հարուստ ստորերկրյա ջրեր: Այն վայրերում, որտեղ թթվային ջրերը խառնվում են ալկալային ծովային ջրերին (գետերի գետաբերաններում և այլն), ալյումինը նստում է բոքսիտային հանքավայրերի ձևավորմամբ։

Ալյումինի կիրառում. Ալյումինի ֆիզիկական, մեխանիկական և քիմիական հատկությունների համադրությունը որոշում է դրա լայն կիրառումը տեխնոլոգիայի գրեթե բոլոր ոլորտներում, հատկապես այլ մետաղների հետ համաձուլվածքների տեսքով: Էլեկտրատեխնիկայում ալյումինը հաջողությամբ փոխարինում է պղնձին, հատկապես զանգվածային հաղորդիչների արտադրության մեջ, օրինակ՝ օդային գծերի, բարձր լարման մալուխների, անջատիչների ավտոբուսների, տրանսֆորմատորների (ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակությունը հասնում է պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության 65,5%-ին և այն ավելի քան երեք անգամ ավելի թեթև է, քան պղնձը, որի խաչմերուկը ապահովում է նույն հաղորդունակությունը, ալյումինե լարերի զանգվածը պղնձի կեսն է: Գերմաքուր ալյումինն օգտագործվում է էլեկտրական կոնդենսատորների և ուղղիչ սարքերի արտադրության մեջ, որոնց գործողությունը հիմնված է ալյումինի օքսիդի թաղանթի ունակության վրա՝ էլեկտրական հոսանք փոխանցելու միայն մեկ ուղղությամբ: Գոտի հալման միջոցով մաքրված գերմաքուր ալյումինն օգտագործվում է A III B V տիպի կիսահաղորդչային միացությունների սինթեզի համար, որն օգտագործվում է կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության համար։ Մաքուր ալյումինն օգտագործվում է տարբեր տեսակի հայելային ռեֆլեկտորների արտադրության մեջ: Բարձր մաքրության ալյումինը օգտագործվում է մետաղական մակերեսները մթնոլորտային կոռոզիայից պաշտպանելու համար (երեսապատում, ալյումինե ներկ): Ունենալով համեմատաբար ցածր նեյտրոնների կլանման խաչմերուկ՝ ալյումինը օգտագործվում է որպես կառուցվածքային նյութ միջուկային ռեակտորներում։

Մեծ տարողությամբ ալյումինե տանկերը պահում և տեղափոխում են հեղուկ գազեր (մեթան, թթվածին, ջրածին և այլն), ազոտական ​​և քացախաթթուներ, մաքուր ջուր, ջրածնի պերօքսիդ և ուտելի յուղեր: Ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության սարքավորումներում և ապարատներում, սննդամթերքի փաթեթավորման (փայլաթիթեղի տեսքով) և կենցաղային տարբեր տեսակի ապրանքների արտադրության համար։ Կտրուկ աճել է ալյումինի սպառումը շենքերի, ճարտարապետական, տրանսպորտային և սպորտային կառույցների հարդարման համար։

Մետաղագործության մեջ ալյումինը (ի լրումն դրա վրա հիմնված համաձուլվածքների) հանդիսանում է Cu, Mg, Ti, Ni, Zn և Fe հիման վրա համաձուլվածքների ամենատարածված համաձուլվածքային հավելումներից մեկը: Ալյումինն օգտագործվում է նաև պողպատի օքսիդազերծման համար՝ նախքան այն կաղապարի մեջ լցնելը, ինչպես նաև ալյումինաջերմային մեթոդով որոշակի մետաղներ արտադրելու գործընթացներում։ Ալյումինի հիման վրա SAP-ը (սինտերված ալյումինի փոշի) ստեղծվել է փոշի մետալուրգիայի միջոցով, որն ունի բարձր ջերմակայունություն 300 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում:

Ալյումինն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի (ամոնալ, ալումոտոլ) արտադրության մեջ։ Լայնորեն կիրառվում են ալյումինի տարբեր միացություններ։

Ալյումինի արտադրությունն ու սպառումը շարունակաբար աճում են՝ զգալիորեն գերազանցելով պողպատի, պղնձի, կապարի և ցինկի արտադրության աճի տեմպերը։

Օգտագործված գրականության ցանկ

1. Վ.Ա. Ռաբինովիչ, Զ.Յա. Խավին «Քիմիական կարճ տեղեկատու գիրք»

2. Լ.Ս. Գուզեյ «Դասախոսություններ ընդհանուր քիմիայի վերաբերյալ»

3. Ն.Ս. Ախմետովի «Ընդհանուր և անօրգանական քիմիա»

4. Բ.Վ. Նեկրասովի «Ընդհանուր քիմիայի դասագիրք»

5. Ն.Լ. Գլինկա «Ընդհանուր քիմիա»

(A l), գալիում (Ga), ինդիում (In) և թալիում (T l):

Ինչպես երևում է վերը նշված տվյալներից, այս բոլոր տարրերը հայտնաբերվել են ք XIX դ.

Հիմնական ենթախմբի մետաղների հայտնաբերում III խմբերը

Բորը ոչ մետաղ է։ Ալյումինը անցումային մետաղ է, իսկ գալիումը, ինդիումը և թալիումը լիարժեք մետաղներ են։ Այսպիսով, պարբերական աղյուսակի յուրաքանչյուր խմբի տարրերի ատոմների շառավիղների աճով պարզ նյութերի մետաղական հատկությունները մեծանում են։

Այս դասախոսության ընթացքում մենք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք ալյումինի հատկություններին:

1. Ալյումինի դիրքը Դ.Ի.Մենդելեևի աղյուսակում. Ատոմային կառուցվածք, դրսևորված օքսիդացման վիճակներ:

Ալյումինե տարրը գտնվում է III խումբ, հիմնական «Ա» ենթախումբ, պարբերական համակարգի 3-րդ շրջան, սերիական համարըԹիվ 13, հարաբերական ատոմային զանգվածԱր(Ալ ) = 27. Աղյուսակի ձախ կողմում նրա հարեւանը մագնեզիումն է՝ տիպիկ մետաղ, իսկ աջում՝ սիլիցիումը՝ ոչ մետաղ։ Հետևաբար, ալյումինը պետք է որոշ միջանկյալ բնույթի հատկություններ դրսևորի, և նրա միացությունները ամֆոտեր են:

Al +13) 2) 8) 3, p – տարր,

Ալյումինը միացություններում ցուցադրում է +3 օքսիդացման վիճակ.

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. Ֆիզիկական հատկություններ

Ալյումինն իր ազատ տեսքով արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է՝ բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությամբ։Հալման ջերմաստիճանը 650 o C. Ալյումինն ունի ցածր խտություն (2,7 գ/սմ 3)՝ մոտ երեք անգամ պակաս, քան երկաթը կամ պղնձը, և միևնույն ժամանակ այն դիմացկուն մետաղ է:

3. Բնության մեջ լինելը

Բնության մեջ տարածվածության առումով այն դասվում է Մետաղների մեջ 1-ին, տարրերի մեջ՝ 3-րդ, զիջելով միայն թթվածնին և սիլիցիումին։ Երկրակեղևում ալյումինի պարունակության տոկոսը, ըստ տարբեր հետազոտողների, տատանվում է երկրակեղևի զանգվածի 7,45-ից մինչև 8,14%:

Բնության մեջ ալյումինը հանդիպում է միայն միացությունների մեջ (հանքային նյութեր):

Նրանցից մի քանիսը.

· Բոքսիտ - Al 2 O 3 H 2 O (SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 կեղտերով)

· Նեֆելիներ - KNa 3 4

· Ալունիտներ - KAl(SO 4) 2 2Al (OH) 3

· Ալյումինա (կաոլինների խառնուրդներ ավազով SiO 2, կրաքար CaCO 3, մագնեզիտ MgCO 3)

· Կորունդ - Al 2 O 3

· Feldspar (օրթոկլազ) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2

· Կաոլինիտ - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

· Ալունիտ - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3

· Բերիլ - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

4. Ալյումինի և նրա միացությունների քիմիական հատկությունները

Ալյումինը նորմալ պայմաններում հեշտությամբ արձագանքում է թթվածնի հետ և պատված է օքսիդ թաղանթով (որը տալիս է փայլատ տեսք):

ՕՔՍԻԴ ՖԻԼՄԻ ՑՈՒՑԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ

Նրա հաստությունը 0,00001 մմ է, սակայն դրա շնորհիվ ալյումինը չի կոռոզիայի ենթարկվում։ Ալյումինի քիմիական հատկությունները ուսումնասիրելու համար օքսիդ թաղանթը հանվում է: (Օգտագործելով հղկաթուղթ կամ քիմիապես. նախ թաթախելով այն ալկալային լուծույթի մեջ՝ օքսիդ թաղանթը հեռացնելու համար, այնուհետև սնդիկի աղերի լուծույթի մեջ՝ սնդիկի հետ ալյումինի համաձուլվածք ձևավորելու համար՝ ամալգամ):

Ի. Փոխազդեցություն պարզ նյութերի հետ

Արդեն սենյակային ջերմաստիճանում ալյումինը ակտիվորեն արձագանքում է բոլոր հալոգենների հետ՝ առաջացնելով հալոգենիդներ։ Երբ տաքանում է, այն փոխազդում է ծծմբի (200 °C), ազոտի (800 °C), ֆոսֆորի (500 °C) և ածխածնի (2000 °C) հետ, կատալիզատորի՝ ջրի առկայությամբ յոդի հետ.

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (ալյումինի սուլֆիդ),

2A l + N 2 = 2A lN (ալյումինի նիտրիդ),

A l + P = A l P (ալյումինի ֆոսֆիդ),

4A l + 3C = A l 4 C 3 (ալյումինե կարբիդ):

2 Al +3 I 2 =2 Ալ I 3 (ալյումինի յոդիդ) ՓՈՐՁ

Այս բոլոր միացությունները ամբողջությամբ հիդրոլիզացվում են՝ առաջացնելով ալյումինի հիդրօքսիդ և, համապատասխանաբար, ջրածնի սուլֆիդ, ամոնիակ, ֆոսֆին և մեթան.

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH 4

Սափրվելու կամ փոշու տեսքով այն վառ այրվում է օդում՝ ազատելով մեծ քանակությամբ ջերմություն.

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 կՋ:

ԱԼՈՒՄԻՆԻ ԱՅՐՈՒՄ ՕԴՈՒՄ

ՓՈՐՁ

II. Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ

Փոխազդեցություն ջրի հետ :

2 Al + 6 H 2 O=2 Al (OH) 3 +3 H 2

առանց օքսիդի թաղանթի

ՓՈՐՁ

Փոխազդեցություն մետաղական օքսիդների հետ.

Ալյումինը լավ վերականգնող նյութ է, քանի որ այն ակտիվ մետաղներից է։ Այն ակտիվության շարքում դասվում է երկրի ալկալային մետաղներից անմիջապես հետո: Ահա թե ինչու վերականգնում է մետաղները դրանց օքսիդներից . Այս ռեակցիան՝ ալյումինոթերմիան, օգտագործվում է մաքուր հազվագյուտ մետաղներ արտադրելու համար, ինչպիսիք են վոլֆրամը, վանադիումը և այլն։

3 Fe 3 O 4 +8 Al =4 Al 2 O 3 +9 Fe +Ք

Թերմիտային եռակցման ժամանակ օգտագործվում է նաև Fe 3 O 4 և Al (փոշի) թերմիտ խառնուրդ։

C r 2 O 3 + 2A l = 2C r + A l 2 O 3

Փոխազդեցություն թթուների հետ :

Ծծմբաթթվի լուծույթով՝ 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

Չի արձագանքում սառը խտացված ծծմբի և ազոտի հետ (պասիվացնում է)։ Հետեւաբար, ազոտական ​​թթուն տեղափոխվում է ալյումինե տանկերով: Երբ ջեռուցվում է, ալյումինը կարող է նվազեցնել այս թթուները՝ առանց ջրածնի ազատման.

2A l + 6H 2 S O 4 (կոնկրետ) = A l 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,

A l + 6H NO 3 (conc) = A l (NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O:

Փոխազդեցություն ալկալիների հետ .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al(OH)4 ] +3 H 2

ՓՈՐՁ

Նա[Ալ(OH) 4] – նատրիումի տետրահիդրոքսիալյումինատ

Քիմիկոս Գորբովի առաջարկով ռուս-ճապոնական պատերազմի ժամանակ այս ռեակցիան օգտագործվեց օդապարիկների համար ջրածին արտադրելու համար։

Աղի լուծույթներով.

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu

Եթե ​​ալյումինի մակերեսը քսում են սնդիկի աղով, ապա տեղի է ունենում հետևյալ ռեակցիան.

2 Ալ + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Հգ

Ազատված սնդիկը լուծում է ալյումինը՝ առաջացնելով ամալգամ .

Ալյումինի իոնների հայտնաբերումը լուծույթներում : ՓՈՐՁ

5. Ալյումինի և նրա միացությունների կիրառումը

Ալյումինի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները հանգեցրել են տեխնոլոգիայի մեջ դրա լայն կիրառմանը: Ավիացիոն արդյունաբերությունը ալյումինի հիմնական սպառողն էԻնքնաթիռի 2/3-ը բաղկացած է ալյումինից և դրա համաձուլվածքներից։ Պողպատե ինքնաթիռը չափազանց ծանր կլիներ և կարող էր շատ ավելի քիչ ուղևորներ տեղափոխել: Այդ պատճառով ալյումինը կոչվում է թեւավոր մետաղ։ Մալուխները և լարերը պատրաստված են ալյումինիցնույն էլեկտրական հաղորդունակությամբ դրանց զանգվածը 2 անգամ պակաս է համապատասխան պղնձի արտադրանքներից։

Հաշվի առնելով ալյումինի կոռոզիոն դիմադրությունը, այն է արտադրել մեքենաների մասեր և տարաներ ազոտաթթվի համար. Ալյումինի փոշին արծաթե ներկերի արտադրության հիմքն է՝ երկաթի արտադրանքը կոռոզիայից պաշտպանելու և ջերմային ճառագայթները արտացոլելու համար, այդպիսի ներկը օգտագործվում է նավթի պահեստավորման տանկերը և հրշեջների կոստյումները ծածկելու համար:

Ալյումինի օքսիդը օգտագործվում է ալյումինի արտադրության համար, ինչպես նաև որպես հրակայուն նյութ:

Ալյումինի հիդրօքսիդը հայտնի Maalox և Almagel դեղամիջոցների հիմնական բաղադրիչն է, որոնք նվազեցնում են ստամոքսահյութի թթվայնությունը։

Ալյումինի աղերը բարձր հիդրոլիզացված են։ Այս հատկությունը օգտագործվում է ջրի մաքրման գործընթացում: Ալյումինի սուլֆատը և փոքր քանակությամբ խարխլված կրաքարը ավելացվում են ջրի մեջ, որպեսզի մաքրվի, որպեսզի չեզոքացվի ստացված թթուն: Արդյունքում ազատվում է ալյումինի հիդրօքսիդի ծավալուն նստվածք, որը նստելով իր հետ տանում է պղտորության կասեցված մասնիկներ և բակտերիաներ։

Այսպիսով, ալյումինի սուլֆատը կոագուլանտ է:

6. Ալյումինի արտադրություն

1) Ալյումինի արտադրության ժամանակակից, ծախսարդյունավետ մեթոդը հորինվել է ամերիկյան Հոլի և ֆրանսիացի Հերուի կողմից 1886 թվականին: Այն ներառում է հալված կրիոլիտում ալյումինի օքսիդի լուծույթի էլեկտրոլիզը: Հալած կրիոլիտ Na 3 AlF 6 լուծում է Al 2 O 3, ինչպես ջուրը լուծարում է շաքարը: Ալյումինի օքսիդի «լուծույթի» էլեկտրոլիզը հալված կրիոլիտում տեղի է ունենում այնպես, կարծես կրիոլիտը միայն լուծիչն է, իսկ ալյումինի օքսիդը էլեկտրոլիտը:

2Al 2 O 3 էլեկտրական հոսանք → 4Al + 3O 2

Անգլերեն «Տղաների և աղջիկների հանրագիտարանում» ալյումինի մասին հոդվածը սկսվում է հետևյալ բառերով. «1886 թվականի փետրվարի 23-ին քաղաքակրթության պատմության մեջ սկսվեց մետաղի նոր դարաշրջան՝ ալյումինի դարաշրջան: Այս օրը 22-ամյա քիմիկոս Չարլզ Հոլը մտավ իր առաջին ուսուցչի լաբորատորիա՝ արծաթափայլ ալյումինի տասնյակ փոքրիկ գնդիկները ձեռքին և այն լուրով, որ գտել է մետաղը էժան պատրաստելու միջոց և մեծ քանակությամբ»։ Այսպիսով, Հոլը դարձավ ամերիկյան ալյումինի արդյունաբերության հիմնադիրը և անգլո-սաքսոնական ազգային հերոսը, որպես մարդ, ով գիտությունը վերածեց մեծ բիզնեսի:

2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2

ՍԱ ՀԵՏԱՔՐՔԻՐ Է.

• Ալյումինի մետաղը առաջին անգամ մեկուսացվել է 1825 թվականին դանիացի ֆիզիկոս Հանս Քրիստիան Էրստեդի կողմից։ Քլորի գազը ածխի հետ խառնված տաք ալյումինի օքսիդի շերտի միջով անցնելով՝ Օերսթեդը մեկուսացրեց ալյումինի քլորիդը՝ առանց խոնավության նվազագույն նշագծի։ Մետաղական ալյումինը վերականգնելու համար Oersted-ին անհրաժեշտ էր ալյումինի քլորիդը մշակել կալիումի ամալգամով: 2 տարի անց գերմանացի քիմիկոս Ֆրիդրիխ Վոլլերը. Նա կատարելագործեց մեթոդը՝ փոխարինելով կալիումի ամալգամը մաքուր կալիումով։
• 18-19-րդ դարերում ալյումինը ոսկերչական իրերի հիմնական մետաղն էր։ 1889 թվականին Լոնդոնում Դ.Ի.
• 1855 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Սեն Կլեր Դևիլը մշակել էր տեխնիկական մասշտաբով ալյումինե մետաղի արտադրության մեթոդ։ Բայց մեթոդը շատ թանկ էր։ Դևիլը վայելում էր Ֆրանսիայի կայսր Նապոլեոն III-ի հատուկ հովանավորությունը։ Ի նշան իր նվիրվածության և երախտագիտության՝ Դևիլը Նապոլեոնի որդու՝ նորածին արքայազնի համար պատրաստեց նրբագեղ փորագրված չախչախ՝ ալյումինից պատրաստված առաջին «սպառողական ապրանքը»։ Նապոլեոնը նույնիսկ մտադրվել էր իր պահակներին զինել ալյումինե կույրասով, բայց գինը ահավոր պարզվեց։ Այն ժամանակ ալյումինի 1 կգ-ն արժեր 1000 մարկ, այսինքն. 5 անգամ ավելի թանկ, քան արծաթը։ Միայն էլեկտրոլիտիկ պրոցեսի գյուտից հետո ալյումինն իր արժեքով հավասարվեց սովորական մետաղներին։
• Իսկ դուք գիտեի՞ք, որ ալյումինը, մտնելով մարդու օրգանիզմ, առաջացնում է նյարդային համակարգի խանգարում, երբ այն ավելորդ է, նյութափոխանակությունը խանգարում է։ Իսկ պաշտպանիչ միջոցներն են վիտամին C-ն, կալցիումի և ցինկի միացությունները:
• Երբ ալյումինը այրվում է թթվածնի և ֆտորի մեջ, շատ ջերմություն է արտազատվում: Հետեւաբար, այն օգտագործվում է որպես հրթիռային վառելիքի հավելում: Սատուրն հրթիռն իր թռիչքի ընթացքում այրում է 36 տոննա ալյումինի փոշի։ Մետաղները որպես հրթիռային վառելիքի բաղադրիչ օգտագործելու գաղափարն առաջին անգամ առաջարկվել է Ֆ. Ա. Զանդերի կողմից:

ՎԱՐԺՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

Սիմուլյատոր թիվ 1 - Ալյումինի բնութագրերը ըստ դիրքի Դ.Ի. Մենդելեևի տարրերի պարբերական աղյուսակում

Սիմուլյատոր No 2 - Ալյումինի ռեակցիաների հավասարումներ պարզ և բարդ նյութերի հետ

Սիմուլյատոր No 3 - Ալյումինի քիմիական հատկությունները

ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐ

Թիվ 1. Ալյումինի քլորիդից ալյումին ստանալու համար կալցիումի մետաղը կարող է օգտագործվել որպես վերականգնող նյութ։ Գրեք այս քիմիական ռեակցիայի հավասարումը և բնութագրեք այս գործընթացը էլեկտրոնային հաշվեկշռի միջոցով:
Մտածե՛ք։ Ինչու՞ այս ռեակցիան չի կարող իրականացվել ջրային լուծույթում:

Թիվ 2. Լրացրե՛ք քիմիական ռեակցիաների հավասարումները.
Al + H 2 SO 4 (լուծույթ ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO3 (կոնց. ) - տ ->
Al + NaOH + H 2 O ->

Թիվ 3. Իրականացնել վերափոխումները.
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

Թիվ 4. Լուծել խնդիրը.
Ալյումին-պղնձի համաձուլվածքը տաքացնելիս ենթարկվել է նատրիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթի ավելցուկի: Բաց է թողնվել 2.24 լիտր գազ (հզ.). Հաշվե՛ք համաձուլվածքի տոկոսային բաղադրությունը, եթե դրա ընդհանուր զանգվածը 10 գ է:

Յուրաքանչյուր քիմիական տարր կարելի է դիտարկել երեք գիտությունների՝ ֆիզիկայի, քիմիայի և կենսաբանության տեսանկյունից։ Եվ այս հոդվածում մենք կփորձենք հնարավորինս ճշգրիտ բնութագրել ալյումինը: Սա քիմիական տարր է, որը գտնվում է երրորդ խմբում և երրորդ շրջանում՝ ըստ պարբերական աղյուսակի։ Ալյումինը միջին քիմիական ռեակտիվություն ունեցող մետաղ է: Ամֆոտերային հատկությունները կարող են դիտվել նաև նրա միացություններում։ Ալյումինի ատոմային զանգվածը քսանվեց գրամ է մեկ մոլի համար:

Ալյումինի ֆիզիկական բնութագրերը

Նորմալ պայմաններում այդպես է ամուր. Ալյումինի բանաձևը շատ պարզ է. Այն բաղկացած է ատոմներից (միավորված չեն մոլեկուլների մեջ), որոնք դասավորված են բյուրեղային ցանցի միջոցով պինդ նյութի մեջ։ Ալյումինի գույնը արծաթ-սպիտակ է։ Բացի այդ, այն ունի մետաղական փայլ, ինչպես այս խմբի բոլոր մյուս նյութերը։ Արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ալյումինի գույնը կարող է տարբեր լինել համաձուլվածքում կեղտերի առկայության պատճառով: Սա բավականին թեթեւ մետաղ է:

Նրա խտությունը 2,7 գ/սմ3 է, այսինքն՝ երկաթից մոտավորապես երեք անգամ թեթեւ է։ Դրանով այն կարող է զիջել միայն մագնեզիումին, որը նույնիսկ ավելի թեթև է, քան խնդրո առարկա մետաղը: Ալյումինի կարծրությունը բավականին ցածր է։ Նրանում այն ​​զիջում է մետաղների մեծամասնությանը։ Ալյումինի կարծրությունը երկուսն է, ուստի այն ամրացնելու համար այս մետաղի վրա հիմնված համաձուլվածքներին ավելացնում են ավելի կոշտ:

Ալյումինը հալվում է ընդամենը 660 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։ Եվ այն եռում է, երբ տաքացվում է երկու հազար չորս հարյուր հիսուն երկու աստիճան Ցելսիուս: Շատ ճկուն և հալվող մետաղ է։ Ալյումինի ֆիզիկական բնութագրերը դրանով չեն ավարտվում: Նշեմ նաև, որ այս մետաղն ունի լավագույն էլեկտրական հաղորդունակությունը պղնձից և արծաթից հետո։

Բնության մեջ տարածվածություն

Ալյումին, տեխնիկական բնութագրերըորը մենք հենց նոր նայեցինք, բավականին տարածված է շրջակա միջավայրում: Այն կարելի է դիտարկել բազմաթիվ միներալների բաղադրության մեջ։ Ալյումինի տարրը բնության մեջ չորրորդ ամենաառատ տարրն է: Այն գրեթե ինը տոկոս է երկրակեղևում: Դրա ատոմները պարունակող հիմնական հանքանյութերն են բոքսիտը, կորունդը և կրիոլիտը։ Առաջինը քար է, որը բաղկացած է երկաթի, սիլիցիումի և խնդրո առարկա մետաղի օքսիդներից, և կառուցվածքում առկա են նաև ջրի մոլեկուլներ։ Այն ունի տարասեռ գույն՝ մոխրագույն, կարմրադարչնագույն և այլ գույների բեկորներ, որոնք կախված են տարբեր կեղտերի առկայությունից։ Այս ժայռի երեսունից վաթսուն տոկոսը ալյումին է, որի լուսանկարը կարելի է տեսնել վերևում: Բացի այդ, կորունդը բնության մեջ շատ տարածված հանքանյութ է:

Սա ալյումինի օքսիդ է: Դրա քիմիական բանաձևը Al2O3 է։ Այն կարող է լինել կարմիր, դեղին, կապույտ կամ շագանակագույն. Դրա կարծրությունը Մոհսի սանդղակի վրա ինը է: Կորունդի տեսակներից են հայտնի շափյուղաները և սուտակները, լեյկոզապֆիրները, ինչպես նաև պադպարադշան (դեղին շափյուղա):

Կրիոլիտը ավելի բարդ քիմիական բանաձևով հանքանյութ է։ Այն բաղկացած է ալյումինի և նատրիումի ֆտորիդներից՝ AlF3.3NaF: Այն երևում է որպես անգույն կամ մոխրագույն քար՝ Մոհսի սանդղակի վրա ընդամենը երեք կարծրությամբ: IN ժամանակակից աշխարհայն արհեստականորեն սինթեզվում է լաբորատոր պայմաններում։ Օգտագործվում է մետաղագործության մեջ։

Ալյումինը բնության մեջ կարելի է գտնել նաև կավի մեջ, որի հիմնական բաղադրիչներն են սիլիցիումի օքսիդները և տվյալ մետաղը, որոնք կապված են ջրի մոլեկուլների հետ: Բացի այդ, այս քիմիական տարրը կարելի է դիտարկել նեֆելիների բաղադրության մեջ, որի քիմիական բանաձևը հետևյալն է՝ KNa34։

Անդորրագիր

Ալյումինի բնութագրերը ներառում են դրա սինթեզի մեթոդների դիտարկումը: Կան մի քանի մեթոդներ. Առաջին մեթոդով ալյումինի արտադրությունը տեղի է ունենում երեք փուլով. Դրանցից վերջինը կաթոդի և ածխածնի անոդի վրա էլեկտրոլիզի ընթացակարգն է: Նման գործընթաց իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ալյումինի օքսիդ, ինչպես նաև օժանդակ նյութեր, ինչպիսիք են կրիոլիտը (բանաձևը՝ Na3AlF6) և կալցիումի ֆտորիդը (CaF2): Որպեսզի ջրի մեջ լուծված ալյումինի օքսիդի քայքայման պրոցեսը տեղի ունենա, անհրաժեշտ է այն հալած կրիոլիտի և կալցիումի ֆտորիդի հետ միասին տաքացնել առնվազն ինը հարյուր հիսուն աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանի, այնուհետև հոսանք անցնել: ութսուն հազար ամպեր և ութ վոլտ լարում: Այսպիսով, այս գործընթացի արդյունքում ալյումինը կտեղավորվի կաթոդի վրա, իսկ անոդի վրա կհավաքվեն թթվածնի մոլեկուլներ, որոնք, իր հերթին, օքսիդացնում են անոդը և այն վերածում ածխաթթու գազի։ Մինչ այս ընթացակարգը, բոքսիտը, որի տեսքով արդյունահանվում է ալյումինի օքսիդը, նախ մաքրվում է կեղտից, ինչպես նաև ենթարկվում է ջրազրկման գործընթացի։

Վերը նկարագրված մեթոդով ալյումինի արտադրությունը շատ տարածված է մետալուրգիայում։ Գոյություն ունի նաև մի մեթոդ, որը 1827 թվականին հորինել է Ֆ. Վոլերը։ Դա կայանում է նրանում, որ ալյումինը կարելի է արդյունահանել՝ օգտագործելով քիմիական ռեակցիան նրա քլորիդի և կալիումի միջև: Նման գործընթաց կարող է իրականացվել միայն հատուկ պայմաններ ստեղծելով շատ բարձր ջերմաստիճանի և վակուումի տեսքով։ Այսպիսով, մեկ մոլ քլորիդից և նույն ծավալով կալիումից կարելի է ստանալ մեկ մոլ ալյումին և երեք մոլ՝ որպես կողմնակի արտադրանք։ Այս ռեակցիան կարելի է գրել հետևյալ հավասարման տեսքով՝ АІСІ3 + 3К = АІ + 3КІ։ Այս մեթոդը մետաղագործության մեջ մեծ ժողովրդականություն չի վայելել:

Ալյումինի բնութագրերը քիմիական տեսանկյունից

Ինչպես նշվեց վերևում, սա պարզ նյութ է, որը բաղկացած է ատոմներից, որոնք միավորված չեն մոլեկուլների մեջ: Գրեթե բոլոր մետաղները կազմում են նմանատիպ կառուցվածքներ։ Ալյումինն ունի բավականին բարձր քիմիական ակտիվություն և ուժեղ նվազեցնող հատկություններ: Ալյումինի քիմիական բնութագրումը կսկսվի այլ պարզ նյութերի հետ նրա ռեակցիաների նկարագրությամբ, այնուհետև նկարագրվելու են բարդ անօրգանական միացությունների հետ փոխազդեցությունները:

Ալյումին և պարզ նյութեր

Դրանք ներառում են, առաջին հերթին, թթվածինը` մոլորակի վրա ամենատարածված միացությունը: Երկրի մթնոլորտի քսանմեկ տոկոսը բաղկացած է դրանից։ Տրված նյութի ռեակցիան որևէ այլ նյութի հետ կոչվում է օքսիդացում կամ այրում։ Այն սովորաբար տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում: Բայց ալյումինի դեպքում նորմալ պայմաններում հնարավոր է օքսիդացում՝ այսպես է գոյանում օքսիդ թաղանթ։ Եթե ​​այս մետաղը տրորվի, այն կվառվի՝ մեծ քանակությամբ էներգիա ազատելով ջերմության տեսքով։ Ալյումինի և թթվածնի միջև ռեակցիան իրականացնելու համար այս բաղադրիչներն անհրաժեշտ են 4:3 մոլային հարաբերակցությամբ, որի արդյունքում առաջանում է օքսիդի երկու մաս:

Այս քիմիական փոխազդեցությունն արտահայտվում է հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 4АІ + 3О2 = 2АІО3։ Հնարավոր են նաև ալյումինի ռեակցիաներ հալոգենների հետ, որոնք ներառում են ֆտոր, յոդ, բրոմ և քլոր: Այս պրոցեսների անվանումները գալիս են համապատասխան հալոգենների անվանումներից՝ ֆտորացում, յոդացում, բրոմացում և քլորացում։ Սրանք բնորոշ հավելումների ռեակցիաներ են:

Որպես օրինակ՝ դիտարկենք ալյումինի փոխազդեցությունը քլորի հետ։ Նման գործընթաց կարող է տեղի ունենալ միայն ցրտին:

Այսպիսով, վերցնելով երկու մոլ ալյումին և երեք մոլ քլոր, ստացվում է խնդրո առարկա մետաղի երկու մոլ քլորիդ: Այս ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է՝ 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3: Նույն կերպ դուք կարող եք ձեռք բերել ալյումինի ֆտորիդ, դրա բրոմիդ և յոդ:

Քննարկվող նյութը ծծմբի հետ արձագանքում է միայն տաքանալիս: Այս երկու միացությունների միջև ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ է դրանք վերցնել երկու-երեք մոլային հարաբերակցությամբ, և առաջանում է ալյումինի սուլֆիդի մի մասը։ Ռեակցիայի հավասարումն ունի հետևյալ տեսքը՝ 2Al + 3S = Al2S3:

Բացի այդ, բարձր ջերմաստիճաններում ալյումինը փոխազդում է և՛ ածխածնի հետ՝ առաջացնելով կարբիդ, և՛ ազոտի հետ՝ առաջացնելով նիտրիդ։ Որպես օրինակ կարելի է բերել քիմիական ռեակցիաների հետևյալ հավասարումները. 4АІ + 3С = АІ4С3; 2Al + N2 = 2AlN:

Փոխազդեցություն բարդ նյութերի հետ

Դրանք ներառում են ջուր, աղեր, թթուներ, հիմքեր և օքսիդներ: Ալյումինը տարբեր կերպ է արձագանքում այս բոլոր քիմիական միացություններին: Եկեք ավելի սերտ նայենք յուրաքանչյուր դեպքին:

Ջրի հետ ռեակցիա

Ալյումինը տաքանալիս փոխազդում է Երկրի վրա ամենատարածված բարդ նյութի հետ։ Դա տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, եթե օքսիդ ֆիլմը առաջին անգամ հեռացվի: Փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է ամֆոտերային հիդրօքսիդ, օդ է դուրս գալիս նաև ջրածինը։ Վերցնելով երկու մաս ալյումին և վեց մաս ջուր, մենք ստանում ենք հիդրօքսիդ և ջրածին երկուսից երեքի մոլային համամասնությամբ: Այս ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ՝ 2AI + 6H2O = 2AI(OH)3 + 3H2:

Փոխազդեցությունը թթուների, հիմքերի և օքսիդների հետ

Ինչպես մյուս ակտիվ մետաղները, ալյումինը կարող է ենթարկվել փոխարինման ռեակցիաների։ Դրանով նա կարող է հեռացնել ջրածինը թթվից կամ ավելի պասիվ մետաղի կատիոնը իր աղից: Նման փոխազդեցությունների արդյունքում առաջանում է ալյումինի աղ, և արտազատվում է նաև ջրածին (թթվի դեպքում) կամ նստում է մաքուր մետաղ (որը ավելի քիչ ակտիվ է, քան խնդրո առարկան)։ Երկրորդ դեպքում ի հայտ են գալիս վերը նշված վերականգնողական հատկությունները։ Օրինակ՝ ալյումինի փոխազդեցությունն է, որի հետ առաջանում է ալյումինի քլորիդ և ջրածին արտազատվում օդ։ Այս տեսակի ռեակցիան արտահայտվում է հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 2АІ + 6НІ = 2АІСІ3 + 3Н2։

Աղի հետ ալյումինի փոխազդեցության օրինակ է նրա ռեակցիան այս երկու բաղադրիչների հետ վերցնելով՝ մենք ի վերջո կստանանք մաքուր պղինձ, որը կտեղավորվի: Ալյումինը յուրահատուկ կերպով արձագանքում է այնպիսի թթուների հետ, ինչպիսիք են ծծմբային և ազոտայինը: Օրինակ, երբ ալյումինը ավելացվում է նիտրատ թթվի նոսր լուծույթին ութ մասից երեսուն մոլային հարաբերակցությամբ, ձևավորվում է տվյալ մետաղի նիտրատի ութ մաս, ազոտի օքսիդի երեք մաս և տասնհինգ ջուր: Այս ռեակցիայի հավասարումը գրված է հետևյալ կերպ՝ 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O: Այս գործընթացը տեղի է ունենում միայն բարձր ջերմաստիճանի առկայության դեպքում:

Եթե ​​խառնենք ալյումինը և սուլֆատաթթվի թույլ լուծույթը երկուսից երեքի մոլային հարաբերակցությամբ, ապա կստանանք տվյալ մետաղի սուլֆատ և ջրածին մեկից երեք հարաբերակցությամբ։ Այսինքն՝ տեղի կունենա սովորական փոխարինման ռեակցիա, ինչպես դա տեղի է ունենում այլ թթուների դեպքում։ Պարզության համար ներկայացնում ենք հավասարումը` 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2: Այնուամենայնիվ, նույն թթվի խտացված լուծույթով ամեն ինչ ավելի բարդ է: Այստեղ, ինչպես նիտրատի դեպքում, առաջանում է կողմնակի արտադրանք, բայց ոչ թե օքսիդի, այլ ծծմբի ու ջրի տեսքով։ Եթե ​​վերցնենք մեզ անհրաժեշտ երկու բաղադրիչները երկուսից չորս մոլային հարաբերակցությամբ, ապա արդյունքը կլինի խնդրո առարկա մետաղի աղի և ծծմբի յուրաքանչյուր մասի, ինչպես նաև ջրի չորս մասի: Այս քիմիական փոխազդեցությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարման միջոցով՝ 2Al + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 + S + 4H2O:

Բացի այդ, ալյումինը ունակ է արձագանքել ալկալային լուծույթների հետ։ Նման քիմիական փոխազդեցություն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է վերցնել խնդրո առարկա մետաղի երկու մոլ, նույնքան կալիում և վեց մոլ ջուր։ Արդյունքում առաջանում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումի կամ կալիումի տետրահիդրօքսիալյումինատը, ինչպես նաև ջրածինը, որն արտազատվում է սուր հոտով գազի տեսքով՝ երկուսից երեքի մոլային համամասնությամբ։ Սա քիմիական ռեակցիակարելի է ներկայացնել հետևյալ հավասարման տեսքով՝ 2АІ + 2КОН + 6Н2О = 2К[АІ(ОН)4] + 3Н2։

Եվ վերջին բանը, որ պետք է հաշվի առնել, ալյումինի փոխազդեցության օրինաչափություններն են որոշակի օքսիդների հետ: Ամենատարածված և օգտագործված դեպքը Բեկետովի ռեակցիան է։ Այն, ինչպես վերը քննարկված շատ ուրիշներ, տեղի է ունենում միայն բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Այսպիսով, այն իրականացնելու համար հարկավոր է վերցնել երկու մոլ ալյումին և մեկ մոլ երկաթի օքսիդ։ Այս երկու նյութերի փոխազդեցության արդյունքում ստանում ենք ալյումինի օքսիդ և ազատ երկաթ՝ համապատասխանաբար մեկ և երկու մոլի քանակով։

Նշված մետաղի օգտագործումը արդյունաբերության մեջ

Նշենք, որ ալյումինի օգտագործումը շատ տարածված երեւույթ է: Դա առաջին հերթին ավիացիոն ոլորտին է պետք։ Դրա հետ մեկտեղ օգտագործվում են նաև խնդրո առարկա մետաղի վրա հիմնված համաձուլվածքներ։ Կարելի է ասել, որ միջին օդանավը բաղկացած է 50% ալյումինի համաձուլվածքներից, իսկ շարժիչը` 25%: Ալյումինն օգտագործվում է նաև լարերի և մալուխների արտադրության մեջ՝ շնորհիվ իր գերազանց էլեկտրական հաղորդունակության: Բացի այդ, այս մետաղը և դրա համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: Այդ նյութերից պատրաստված են մեքենաների, ավտոբուսների, տրոլեյբուսների, որոշ տրամվայի, ինչպես նաև սովորական և էլեկտրական գնացքների կորպուսները։

Այն օգտագործվում է նաև ավելի փոքր նպատակներով, օրինակ՝ սննդամթերքի և այլ ապրանքների փաթեթավորման և սպասքների արտադրության համար։ Արծաթե ներկ պատրաստելու համար անհրաժեշտ է տվյալ մետաղի փոշի։ Այս ներկը անհրաժեշտ է երկաթը կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Կարելի է ասել, որ ալյումինը արդյունաբերության մեջ երկրորդ ամենից հաճախ օգտագործվող մետաղն է ֆերումից հետո։ Նրա միացությունները և ինքը հաճախ օգտագործվում են քիմիական արդյունաբերության մեջ: Դա բացատրվում է ալյումինի հատուկ քիմիական հատկություններով, այդ թվում՝ վերականգնող հատկություններով և միացությունների ամֆոտերականությամբ։ Քիմիական տարրի հիդրօքսիդը անհրաժեշտ է ջրի մաքրման համար: Բացի այդ, այն օգտագործվում է բժշկության մեջ՝ պատվաստանյութի արտադրության գործընթացում։ Այն կարելի է գտնել նաև պլաստիկի և այլ նյութերի որոշ տեսակների մեջ:

Դերը բնության մեջ

Ինչպես արդեն գրվել է վերևում, ալյումինը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է երկրի ընդերքում: Այն հատկապես կարևոր է կենդանի օրգանիզմների համար։ Ալյումինը մասնակցում է աճի պրոցեսների կարգավորմանը, ձևավորում է շարակցական հյուսվածքներ՝ ոսկոր, կապան և այլն։ Այս միկրոտարրի շնորհիվ մարմնի հյուսվածքների վերականգնման գործընթացներն ավելի արագ են իրականացվում։ Դրա պակասը բնութագրվում է հետևյալ ախտանիշներով. մեծահասակների մոտ զարգացման և աճի խանգարում - քրոնիկական հոգնածություն, կատարողականի նվազում, շարժումների կոորդինացման խանգարում, հյուսվածքների վերականգնման արագության նվազում, մկանների թուլացում, հատկապես վերջույթների; Այս երեւույթը կարող է առաջանալ, եթե այս միկրոտարր պարունակող մթերքները շատ քիչ եք ուտում։

Այնուամենայնիվ, ավելի տարածված խնդիր է մարմնի ավելցուկային ալյումինը: Այս դեպքում հաճախ նկատվում են հետևյալ ախտանշանները՝ նյարդայնություն, դեպրեսիա, քնի խանգարում, հիշողության նվազում, սթրեսի դիմադրողականություն, հենաշարժական համակարգի փափկացում, ինչը կարող է հանգեցնել հաճախակի կոտրվածքների և ցրվածքների։ Օրգանիզմում ալյումինի երկարատև ավելցուկով, հաճախ խնդիրներ են առաջանում գրեթե բոլոր օրգան համակարգերի աշխատանքի մեջ:

Մի շարք պատճառներ կարող են հանգեցնել այս երեւույթի. Նախ, գիտնականները վաղուց ապացուցել են, որ խնդրո առարկա մետաղից պատրաստված սպասքը պիտանի չէ դրանցում կերակուր պատրաստելու համար, քանի որ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում ալյումինի մի մասը մտնում է սննդի մեջ, և արդյունքում դուք օգտագործում եք այս միկրոտարրից շատ ավելի շատ, քան մարմնին անհրաժեշտ է.

Երկրորդ պատճառը տվյալ մետաղը կամ դրա աղերը պարունակող կոսմետիկայի կանոնավոր օգտագործումն է։ Ցանկացած ապրանք օգտագործելուց առաջ պետք է ուշադիր կարդալ դրա կազմը։ Կոսմետիկան բացառություն չէ:

Երրորդ պատճառը երկար ժամանակ մեծ քանակությամբ ալյումին պարունակող դեղեր ընդունելն է։ Ինչպես նաև վիտամինների և սննդային հավելումների ոչ պատշաճ օգտագործումը, որոնք պարունակում են այս միկրոտարրը:

Հիմա եկեք պարզենք, թե ինչ ապրանքներ են պարունակում ալյումին, որպեսզի կարգավորեք ձեր սննդակարգը և ճիշտ կազմակերպեք ձեր ճաշացանկը։ Նախ, սրանք գազար են, վերամշակված պանիրներ, ցորեն, շիբ, կարտոֆիլ. Ավոկադոն և դեղձը խորհուրդ են տրվում մրգեր: Նաև հարուստ է ալյումինով սպիտակ կաղամբ, բրինձ, շատ բուժիչ դեղաբույսեր. Բացի այդ, խնդրո առարկա մետաղի կատիոնները կարող են պարունակվել խմելու ջրի մեջ: Օրգանիզմում ալյումինի բարձր կամ ցածր մակարդակներից խուսափելու համար (ինչպես նաև ցանկացած այլ հետքի տարր), դուք պետք է ուշադիր հետևեք ձեր սննդակարգին և փորձեք այն հնարավորինս հավասարակշռված դարձնել: