Химические реакции алюминия – aluminium-guide.com

Химические свойства алюминия

Химические свойства алюминия определяются его положением в периодической системе химических элементов.

Ниже представлены основные химические реакции алюминия с другими химическими элементами. Эти реакции определяют основные химические свойства алюминия.

С чем реагирует алюминий

Простые вещества:

• галогены (фтор, хлор, бром и иодин)
• сера
• фосфор
• азот
• углерод
• кислород (горение)

Сложные вещества:

• вода
• минеральные кислоты (соляная, фосфорная)
• серная кислота
• азотная кислота
• щелочи
• окислители
• оксиды менее активных металлов (алюмотермия)

С чем не реагирует алюминий

Алюминий не реагирует:

• с водородом
• в обычных условиях – с концентрированной серной кислотой (из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки)
• в обычных условиях – с концентрированной азотной кислотой (также из-за пассивации)

См. подробнее по химии алюминия

Алюминий и воздух

Обычно поверхность алюминия всегда покрыта тонким слоем оксида алюминия, который защищает ее от воздействия воздуха, точнее, кислорода. Поэтому считается, что алюминий не вступает в реакцию с воздухом. Если же этот оксидный слой повреждается или удаляется, то свежая поверхность алюминия реагирует с кислородом воздуха. Алюминий может гореть в кислороде ослепительно белым пламенем с образованием оксида алюминия Al2O3.

Реакция алюминия с кислородом:

Алюминий и вода

Алюминий реагирует с водой по следующим реакциям [2]:

• 2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂ (1)
• 2Al + 4H₂O = 2AlO(OH) + 3H₂ (2)
• 2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 3H₂ (3)

В результате этих реакций образуются, соответственно, следующие соединения алюминия:

• модификация гидроксида алюминия байерит и водород (1)
• модификация гидроксида алюминия богемит и водород (2)
• оксид алюминия и водород (3)

Эти реакции, кстати, представляют большой интерес при разработке компактных установок для получения водорода для транспортных средств, которые работают на водороде [2].

Все эти реакции являются термодинамически возможными при температуре от комнатной до температуры плавления алюминия 660 ºС. Все они являются также экзотермическими, то есть происходят с выделением тепла [2]:

• При температуре от комнатной до 280 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является Al(OH) ₃.
• При температуре от 280 до 480 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является AlO(OH).
• При температуре выше 480 ºС наиболее устойчивым продуктом реакции является Al₂O₃.

Таким образом, оксид алюминия Al₂O₃ становится термодинамически более устойчивым, чем Al(OH)₃ при повышенной температуре. Продуктом реакции алюминия с водой при комнатной температуре будет гидроксид алюминия Al(OH)₃.

Реакция (1) показывает, что алюминий должен самопроизвольно реагировать с водой при комнатной температуре. Однако на практике кусок алюминия, опущенный в воду, не реагирует с водой в условиях комнатной температуры и даже в кипящей воде. Дело в том, что алюминий имеет на поверхности тонкий когерентный слой оксида алюминия Al₂O₃. Эта оксидная пленка прочно удерживается на поверхности алюминия и предотвращает его реакцию с водой. Поэтому, чтобы начать и поддерживать реакцию алюминия с водой при комнатной температуре необходимо постоянно удалять или разрушать этот оксидный слой [2].

Алюминий и галогены

Алюминий бурно реагирует со всем галогенами – это:

• фтор F
• хлор Cl
• бром Br и
• иодин (йод) I,

с образованием соответственно:

• фторида AlF₃
• хлорида AlCl₃
• бромида Al₂Br₆ и
• иодида Al₂Br_6.

Реакции водорода со фтором, хлором, бромом и иодином:

• 2Al + 3F₂ → 2AlF₃
• 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃
• 2Al + 3Br₂ → Al₂Br₆
• 2Al + 3l₂ → Al₂I₆

Алюминий и кислоты

Алюминий активно вступает в реакцию с разбавленными кислотами: серной, соляной и азотной, с образованием соответствующих солей: сернокислого алюминия Al₂SO₄, хлорида алюминия AlCl₃ и нитрата алюминия Al(NО₃)₃.

Реакции алюминия с разбавленными кислотами:

• 2Al + 3H₂SO₄ —> Al₂(SO₄)₃ + 3H₂
• 2Al + 6HCl —> 2AlCl₃ + 3H₂
• 2Al + 6HNO₃ —> 2Al(NO₃)₃ + 3H₂

С концентрированными серной и соляной кислотами при комнатной температуре не взаимодействует, при нагревании реагирует с образованием соли, окислов и воды.

Алюминий и щелочи

Алюминий в водном растворе щелочи – гидроксида натрия – реагирует с образованием алюмината натрия.

Реакция алюминия с гидроксидом натрия имеет вид:

• 2Al + 2NaOH + 10H₂O —> 2Na[Al(H₂O)₂(OH)₄] + 3H₂

Все важнейшие реакции с алюминием

Для полноты информации приводим перечень основных реакций с участием алюминия из фундаментальной книги про алюминий [3]:

Важнейшие реакции с участием алюминия [3]

Источники:

1. Chemical Elements. The first 118 elements, ordered alphabetically / ed. Wikipedians – 2018

2. Reaction of Aluminum with Water to Produce Hydrogen /John Petrovic and George Thomas, U.S. Department of Energy, 2008

3. Тринадцатый элемент: Энциклопедия / А. Дроздов – Библиотека РУСАЛа, 2007.

Алюминий хлоргидрат 50% водный раствор чистый и очищенный

Алюминий хлоргидрат 50% водный раствор чистый и очищенный

Алюминий. Химия алюминия и его соединений

1. Положение алюминия в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение алюминия 
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой 
7.1.3. Взаимодействие с фосфором
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с углеродом
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие с щелочами
7.2.6. Взаимодействие с окислителями

Оксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с основными оксидами
2.2. Взаимодействие с основаниями
2.3. Взаимодействие с водой
2.4. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.5. Взаимодействие с кислотами
2.6. Взаимодействие с восстановителями
2.7. Вытеснение более летучих оксидов из солей

Гидроксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с кислотами
2.2. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.3. Взаимодействие с щелочами 
2.4. Разложение при нагревании

Соли алюминия 

Бинарные соединения алюминия

Алюминий

Положение в периодической системе химических элементов

Алюминий расположен в главной подгруппе III группы  (или в 13 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение алюминия и свойства 

Электронная конфигурация  алюминия в основном состоянии:

+13Al 1s²2s²2p⁶3s²3p¹     1s    2s   2p    3s   3p 

Электронная конфигурация  алюминия в возбужденном состоянии:

+13Al^* 1s²2s²2p⁶3s¹3p²   1s    2s   2p    3s   3p

Алюминий проявляет парамагнитные свойства. Алюминий на воздухе быстро образует прочные оксидные плёнки, защищающие поверхность от дальнейшего взаимодействия, поэтому устойчив к коррозии.

Физические свойства 

Алюминий – лёгкий металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.

Температура плавления 660^оС, температура кипения 1450^оС, плотность алюминия 2,7 г/см³.

Алюминий — один из наиболее ценных цветных металлов для вторичной переработки. На протяжении последних лет, цена на лом алюминия в пунктах приема непреклонно растет. По ссылке можно узнать о том, как сдать лом алюминия.

Нахождение в природе

Алюминий — самый распространенный металл в природе, и 3-й по распространенности среди всех элементов (после кислорода и кремния). Содержание в земной коре  — около 8%.

В природе алюминий встречается в виде соединений:

Бокситы Al₂O₃ · H₂O (с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃) — гидрат оксида алюминия.

Корунд Al₂O₃. Красный корунд называют рубином, синий корунд называют сапфиром.

Способы получения 

Алюминий образует прочную химическую связь с кислородом. Поэтому традиционные способы получения алюминия восстановлением из оксида протекают требуют больших затрат энергии. Для промышленного получения алюминия используют процесс Холла-Эру. Для понижения температуры плавления оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите (при температуре 960-970^оС) Na₃AlF₆, а затем подвергают электролизу с углеродными электродами. При растворении в расплаве криолита оксид алюминия распадается на ионы:

Al₂O₃ → Al³⁺ + AlO₃^3-

На катоде происходит восстановление ионов алюминия:

Катод:  Al³⁺ +3e → Al⁰

На аноде происходит окисление алюминат-ионов:

Анод: 4AlO₃^3- — 12e → 2Al₂O₃ + 3O₂

Суммарное уравнение электролиза расплава оксида алюминия:

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Лабораторный способ получения алюминия заключается в восстановлении алюминия из безводного хлорида алюминия металлическим калием:

AlCl₃ + 3K → Al + 3KCl

Качественные реакции

Качественная реакция на ионы алюминия — взаимодействие избытка солей алюминия с щелочами. При этом образуется белый аморфный осадок гидроксида алюминия.

Например, хлорид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия:

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид алюминия растворяется с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Обратите внимание,  если мы поместим соль алюминия в избыток раствора щелочи, то белый осадок гидроксида алюминия не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения алюминия сразу переходят в комплекс:

AlCl₃ + 4NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3NaCl

Соли алюминия можно обнаружить с помощью водного раствора аммиака. При взаимодействии растворимых солей алюминия с водным раствором аммиака также выпадает полупрозрачный студенистый осадок гидроксида алюминия.

AlCl₃ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄Cl

Al³⁺ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄⁺

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида алюминия с раствором аммиака можно посмотреть здесь.

Химические свойства

1. Алюминий – сильный восстановитель. Поэтому он реагирует со многими неметаллами.

1.1. Алюминий реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

2Al  +  3I₂  → 2AlI₃

1.2. Алюминий реагирует с серой с образованием сульфидов:

2Al  +  3S  → Al₂S₃

1.3. Алюминий реагируют с фосфором . При этом образуются бинарные соединения — фосфиды:

Al + P → AlP

1.4. С азотом алюминий реагирует при нагревании до 1000^оС с образованием нитрида:

2Al + N₂ → 2AlN

1.5. Алюминий реагирует с углеродом с образованием карбида алюминия:

4Al + 3C → Al₄C₃

1.6. Алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Видеоопыт взаимодействия алюминия с кислородом воздуха (горение алюминия на воздухе) можно посмотреть здесь.

2. Алюминий взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Реагирует ли алюминий с водой? Ответ на этот вопрос вы без труда найдете, если покопаетесь немного в своей памяти.  Наверняка хотя бы раз в жизни вы встречались с алюминиевыми кастрюлями или алюминиевыми столовыми приборами. Такой вопрос я любил задавать студентам на экзаменах. Что самое удивительное, ответы я получал разные — у кого-то алюминий таки реагировал с водой. И очень, очень многие сдавались после вопроса: «Может быть, алюминий реагирует с водой при нагревании?» При нагревании алюминий реагировал с водой уже у половины респондентов))

Тем не менее, несложно понять, что алюминий все-таки с водой в обычных условиях (да и при нагревании) не взаимодействует. И мы уже упоминали, почему: из-за образования оксидной пленки. А вот если алюминий очистить от оксидной пленки (например, амальгамировать), то он будет взаимодействовать с водой очень активно с образованием гидроксида алюминия и водорода:

2Al⁰ + 6H₂⁺O → 2Al⁺³(OH)₃ + 3H₂⁰

Амальгаму алюминия можно получить, выдержав кусочки алюминия в растворе хлорида ртути (II):

3HgCl₂ + 2Al → 2AlCl₃ + 3Hg

Видеоопыт  взаимодействия амальгамы алюминия с водой можно посмотреть здесь.

2.2. Алюминий взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль и водород.

Например, алюминий бурно реагирует с соляной кислотой:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑

2.3. При обычных условиях алюминий не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат алюминия и вода:

2Al + 6H₂SO_4(конц.) → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

2.4. Алюминий не реагирует с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации.

С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием молекулярного азота:

10Al + 36HNO_{3 (разб)} → 3N₂ + 10Al(NO₃)₃ + 18H₂O

При взаимодействии алюминия в виде порошка с очень разбавленной азотной кислотой может образоваться нитрат аммония:

8Al + 30HNO_{3(оч.разб.)} →  8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

2.5. Алюминий – амфотерный металл, поэтому он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂ ↑

Видеоопыт взаимодействия алюминия со щелочью и водой можно посмотреть здесь.

Алюминий реагирует с расплавом щелочи с образованием алюмината и водорода:

2Al + 6NaOH → 2Na₃AlO₃ + 3H₂ ↑

Эту же реакцию можно записать в другом виде (в ЕГЭ рекомендую записывать реакцию именно в таком виде):

2Al + 6NaOH → 2NaAlO₂ + 3H₂↑ + 2Na₂O

2.6. Алюминий восстанавливает менее активные металлы из оксидов. Процесс восстановления металлов из оксидов называется алюмотермия.

Например, алюминий вытесняет медь из оксида меди (II). Реакция очень экзотермическая:

2Al + 3CuO → 3Cu + Al₂O₃

Еще пример: алюминий восстанавливает железо из железной окалины, оксида железа (II, III):

8Al  +  3Fe₃O₄ →  4Al₂O₃  +  9Fe

Восстановительные свойства алюминия также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: пероксидом натрия, нитратами и нитритами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

2Al  +  3Na₂O₂  → 2NaAlO₂   +  2Na₂O

8Al  +  3KNO₃ +  5KOH  +  18H₂O →  8K[Al(OH)₄]     +  3NH₃

10Al   +  6KMnO₄  +  24H₂SO₄  → 5Al₂(SO₄)₃  +  6MnSO₄  +  3K₂SO₄  +  24H₂O

2Al  +  NaNO₂ +  NaOH  +  5H₂O →  2Na[Al(OH)₄]  +  NH₃

Al   +  3KMnO₄  +  4KOH →  3K₂MnO₄  +  K[Al(OH)₄]  

4Al  +  K₂Cr₂O₇ → 2Cr   +  2KAlO₂   +   Al₂O₃

Способы получения

Оксид алюминия можно получить различными методами:

1. Горением алюминия на воздухе: 

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

2. Разложением гидроксида алюминия при нагревании:

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

 3. Оксид алюминия можно получить разложением нитрата алюминия:

4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

Оксид алюминия — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.

1. При взаимодействии оксида алюминия с основными оксидами образуются соли-алюминаты.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом натрия:

Na₂O  +  Al₂O₃  → 2NaAlO₂

2. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—алюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием алюмината натрия и воды:

2NaOH  +  Al₂O₃  → 2NaAlO₂ +  H₂O

Оксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al₂O₃  +  2NaOH +  3H₂O →  2Na[Al(OH)₄]

3. Оксид алюминия  не взаимодействует с водой.

4. Оксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами (сильных кислот). При этом образуются соли алюминия. При этом оксид алюминия проявляет основные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия: 

Al₂O₃ + 3SO₃ → Al₂(SO₄)₃

5. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием средних и кислых солей.

Например, оксид алюминия реагирует с серной кислотой:

Al₂O₃  +  3H₂SO₄  → Al₂(SO₄)₃  +  3H₂O

6. Оксид алюминия проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид алюминия реагирует с гидридом кальция с образованием алюминия, водорода и оксида кальция:

Al₂O₃  +  3CaH₂ → 3CaO  +  2Al  +  3H₂

Электрический ток восстанавливает алюминий из оксида (производство алюминия):

2Al₂O₃  → 4Al + 3O₂

7. Оксид алюминия — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната натрия:

Al₂O₃  +  Na₂CO₃ → 2NaAlO₂  +  CO₂

Способы получения

1. Гидроксид алюминия можно получить действием раствора аммиака на соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида алюминия и хлорида аммония:

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

2. Пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоалюмината натрия:

Na[Al(OH)₄] + СО₂ = Al(OH)₃ + NaНCO₃ 

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить сложное вещество Na[Al(OH)₄] на составные части: NaOH и Al(OH)₃. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Al(OH)₃ не реагирует с СО₂, то мы записываем справа Al(OH)₃  без изменения.

3. Гидроксид алюминия можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида алюминия и хлорида калия:

AlCl₃ + 3KOH_{(недост.)} = Al(OH)₃↓+ 3KCl

4. Также гидроксид алюминия образуется при взаимодействии растворимых солей алюминия с растворимыми карбонатами, сульфитами и сульфидами. Сульфиды, карбонаты и сульфиты алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид алюминия реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

2AlBr₃  +  3Na₂CO₃  + 3H₂O  =  2Al(OH)₃↓  +  3CO₂↑ +  6NaBr

Хлорид алюминия реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида алюминия, сероводорода и хлорида натрия:

2AlCl₃  +  3Na₂S  +  6H₂O  =  2Al(OH)₃  +  3H₂S↑  +  6NaCl

Химические свойства

1. Гидроксид алюминия реагирует с растворимыми кислотами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов и типа соли.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата алюминия:

Al(OH)₃ + 3HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3H₂O

Al(OH)₃  +  3HCl →  AlCl₃  +  3H₂O

2Al(OH)₃  +  3H₂SO₄  → Al₂(SO₄)₃  +  6H₂O

Al(OH)₃  +  3HBr →  AlBr₃  +  3H₂O

2. Гидроксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия:

2Al(OH)₃ + 3SO₃ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

3. Гидроксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—алюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием алюмината калия и воды:

2KOH  +  Al(OH)₃  → 2KAlO₂ + 2H₂O

Гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)₃ + KOH  →  K[Al(OH)₄]

4. Гидроксид алюминия разлагается при нагревании:

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой и щелочами (амфотерные свойства гидроксида алюминия) можно посмотреть здесь.

Нитрат и сульфат алюминия

Нитрат алюминия при нагревании разлагается на оксид алюминия, оксид азота (IV)  и кислород:

4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃  +  12NO₂  +   3O₂

Сульфат алюминия при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид алюминия, сернистый газ и кислород:

2Al₂(SO₄)₃ → 2Al₂O₃   +  6SO₂  +  3O₂

Комплексные соли алюминия

Для описания свойств комплексных солей алюминия — гидроксоалюминатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоалюминат на две отдельные молекулы — гидроксид алюминия и гидроксид щелочного металла.

Например, тетрагидроксоалюминат натрия  разбиваем на гидроксид алюминия и гидроксид натрия:

Na[Al(OH)₄] разбиваем на NaOH и Al(OH)₃

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Таким образом, гидроксокомплексы алюминия реагируют с кислотными оксидами.

Например, гидроксокомплекс разрушается под действием избытка  углекислого газа. При этом с СО₂ реагирует NaOH с образованием кислой соли (при избытке СО₂), а амфотерный гидроксид алюминия не реагирует с углекислым газом, следовательно, просто выпадает в осадок:

Na[Al(OH)₄]  +  CO₂  → Al(OH)₃↓  +  NaHCO₃

Аналогично тетрагидроксоалюминат калия реагирует с углекислым газом:

K[Al(OH)₄]  +  CO₂  → Al(OH)₃  +  KHCO₃

По такому же принципу тетрагидроксоалюминаты реагирует с сернистым газом SO₂:

      Na[Al(OH)₄]  +  SO₂  → Al(OH)₃↓  +  NaHSO₃

   K[Al(OH)₄]  +  SO₂  → Al(OH)₃  +  KHSO₃ 

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид алюминия реагирует с сильными кислотами.

Например, с соляной кислотой:

  Na[Al(OH)₄]   +  4HCl_{(избыток)}  → NaCl  +  AlCl₃  +  4H₂O

Правда, под действием небольшого количества (недостатка) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида алюминия кислоты не будет хватать:

Na[Al(OH)₄]   +  НCl_{(недостаток)}   → Al(OH)₃↓  +  NaCl  +  H₂O

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид алюминия:

Na[Al(OH)₄]  +  HNO_{3(недостаток)}  → Al(OH)₃↓  +  NaNO₃  +  H₂O

Комплекс разрушается при взаимодействии с хлорной водой (водным раствором хлора) Cl₂:

2Na[Al(OH)₄]  +  Cl₂   → 2Al(OH)₃↓  +  NaCl  +  NaClO +  H₂O

При этом хлор диспропорционирует.

Также комплекс может прореагировать с избытком хлорида алюминия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия:

AlCl₃  +  3Na[Al(OH)₄]   → 4Al(OH)₃↓  +  3NaCl

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-алюминат:

Na[Al(OH)₄]  →  NaAlO₂   +  2H₂O↑

K[Al(OH)₄]  →  KAlO₂   +  2H₂O

Гидролиз солей алюминия

Растворимые соли алюминия  и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Al³⁺ + H₂O = AlOH²⁺ + H⁺

II ступень: AlOH²⁺ + H₂O = Al(OH)₂⁺ + H⁺

III ступень: Al(OH)₂⁺ + H₂O = Al(OH)₃ + H⁺

Однако  сульфиды, сульфиты, карбонаты алюминия и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Al₂(SO₄)₃  +  6NaHSO₃  → 2Al(OH)₃  +  6SO₂  +  3Na₂SO₄

2AlBr₃  +  3Na₂CO₃  + 3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  CO₂↑ +  6NaBr

2Al(NO₃)₃  +  3Na₂CO₃  +  3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  6NaNO₃  +  3CO₂↑

2AlCl₃  +  3Na₂CO₃  +  3H₂O → 2Al(OH)₃↓  +  6NaCl  +  3CO₂↑

Al₂(SO₄)₃  +  3K₂CO₃  +  3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  3CO₂↑  +  3K₂SO₄

2AlCl₃  +  3Na₂S  +  6H₂O →  2Al(OH)₃  +  3H₂S↑  +  6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Алюминаты

Соли, в которых алюминий является кислотным остатком (алюминаты) — образуются из оксида алюминия при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Al₂O₃ + Na₂O → 2NaAlO₂

Для понимания свойств алюминатов их также очень удобно разбить на два отдельных вещества.

Например, алюминат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид алюминия и оксид натрия.

NaAlO₂ разбиваем на Na₂O и Al₂O₃

Тогда нам станет очевидно, что алюминаты реагируют с кислотами с образованием солей алюминия:

KAlO₂  +  4HCl → KCl  +  AlCl₃  +  2H₂O

NaAlO₂  +  4HCl →  AlCl₃  +  NaCl  +  2H₂O

NaAlO₂  +  4HNO₃  → Al(NO₃)₃  +  NaNO₃  +  2H₂O

2NaAlO₂  +  4H₂SO₄  → Al₂(SO₄)₃   +  Na₂SO₄  +  4H₂O

Под действием избытка воды алюминаты переходят в комплексные соли:

KAlO₂  + H₂O   =  K[Al(OH)₄]

NaAlO₂  +  2H₂O  =  Na[Al(OH)₄]

Бинарные соединения

Сульфид алюминия под действием  азотной кислоты окисляется до сульфата:

Al₂ S₃  +  8HNO₃  →  Al₂(SO₄)₃  +  8NO₂  +  4H₂O

либо до серной кислоты (под действием горячей концентрированной кислоты):

Al₂ S₃  +  30HNO_{3(конц. гор.)}  →  2Al(NO₃)₃  +  24NO₂  +  3H₂SO₄   +  12H₂O

Сульфид алюминия разлагается водой:

Al₂S₃  + 6H₂O →  2Al(OH)₃↓    +  3H₂S↑

Карбид алюминия также разлагается водой при нагревании на гидроксид алюминия и метан:

Al₄C₃  +  12H₂O → 4Al(OH)₃  +  3CH₄

Нитрид алюминия разлагается под действием минеральных кислот на соли алюминия и аммония:

AlN  +  4HCl →  AlCl₃  +  NH₄Cl

Также нитрид алюминия разлагается под действием воды:

AlN  +  3H₂O →  Al(OH)₃↓  +  NH₃ 

Литий. Метод определения магния, марганца, железа, алюминия, кремния, бария – РТС-тендер

ГОСТ 8775.3-87

Группа В59

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.88
до 01.07.93*
__________________________
* Ограничение срока действия
снято по протоколу Межгосударственного
Совета по стандартизации, метрологии
и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). —
Примечание изготовителя базы данных.

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.09.87 N 3764

2. Срок первой проверки 1991 г.

Периодичность проверки 5 лет

3. ВЗАМЕН ГОСТ 8775-75 (разд.4)

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей магния, марганца, железа, алюминия, кремния, бария при массовой доле магния от 0,002 до 0,05%, марганца от 0,0003 до 0,01%, железа от 0,002 до 0,04%, алюминия от 0,001 до 0,04%, кремния от 0,003 до 0,04%, бария от 0,003 до 0,04% в литии.

Метод основан на возбуждении эмиссионных спектров магния, марганца, железа, алюминия, кремния, бария и регистрации их фотографическим или фотоэлектрическим способами.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 8775.0-87.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Спектрограф типа ДФС-8, ДФС-13, ИСП-28, ИСП-30 или квантометр типа ДФС-36.

Генератор дуговой типа УГЭ-4 или другой источник возбуждения с такими же или лучшими метрологическими характеристиками.

Микрофотометр типа МФ-2 или микроденситометр типа МД-100.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-80* 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. — Примечание изготовителя базы данных.

Мерник любой конструкции из нержавеющей стали по ГОСТ 5632-72 или органического стекла по ГОСТ 17622-72, вмещающий навеску массой (10±2) мг.

Чашки из циркония или органического стекла.

Пестик из органического стекла.

Чашки платиновые по ГОСТ 6563-75, вместимостью 100 см.

Допускается использовать стеклоуглеродную посуду.

Вибромашина для растирания проб и градуировочных образцов любой конструкции на базе вибратора ИВ-104, обеспечивающая скорость вращения не ниже 1400 мин.

Бокс защитный из органического стекла по ГОСТ 17622-72.

Нож из нержавеющей стали по ГОСТ 5632-72.

Электроплитка по ГОСТ 14919-83.

Электроды фасонные типа I и IV марки ОСЧ-7-4.

Допускается применять электроды (черт.1, 2), изготовленные из углей марки ОСЧ-7-3 и других марок, обеспечивающих требуемую чистоту по определяемым элементам.

Черт.1. Фотографическая регистрация спектра

Фотографическая регистрация спектра

Черт.1

Черт.2. Фотоэлектрическая регистрация спектра

Фотоэлектрическая регистрация спектра

Черт.2

Инструменты для уплотнения пробы в кратер нижнего электрода (см. черт.1, 2).

Пластинки фотографические типа I, диапозитивные или другие, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Лампа типа СВД-500.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний углекислый по ГОСТ 3770-75, насыщенный раствор или раствор углекислого аммония, приготовленный насыщением 25%-ного водного раствора аммиака углекислым газом в полиэтиленовой посуде.

Литий углекислый, ос. ч. или приготовленный по приложению.

Магния окись по ГОСТ 4526-75.

Марганца окись по ГОСТ 4470-79.

Железа окись.

Алюминия окись, х.ч.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Барий углекислый по ГОСТ 4158-80.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.

Проявитель метолгидрохиноновый следующего состава:

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87 или ГОСТ 5962-67*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. — Примечание изготовителя базы данных.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов для градуировки

Исходную смесь для приготовления образцов для градуировки, содержащую по 1% магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария от суммы массовых долей лития и определяемых элементов, готовят следующим образом: в платиновую чашку помещают 9,9371 г углекислого лития (основы), 0,0331 г окиси магния, 0,0316 г окиси марганца, 0,0286 г окиси железа, 0,0378 г окиси алюминия, 0,0428 г двуокиси кремния и 0,0287 г углекислого бария, взвешенные с погрешностью не более 0,0005 г, и растирают вручную пестиком не менее 3 ч.

Допускается вводить в состав исходной смеси другие элементы (не более 1% каждого) без изменения массовых долей магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария.

Приготовленную исходную смесь хранят в плотно закрывающейся полиэтиленовой банке.

Образцы для градуировки (ГО), с массовой долей определяемых элементов от 0,0003 до 0,3% от суммы лития и примесей, готовят последовательным разбавлением исходной смеси или соответствующего образца для градуировки углекислым литием (основой) в соответствии с табл.1.

Таблица 1

Массовые доли магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария в образцах для градуировки корректируют, суммируя массовые доли определяемого элемента, введенные в образец и содержащиеся в основе. Приготовление основы и определение примесей в основе приведено в приложении.

Растирают образцы для градуировки не менее 3 ч вручную или на вибромашине в течение 60 мин в чашках из циркония или органического стекла, при растирании приливают около 5 см этилового спирта.

Приготовленные образцы для градуировки хранят в плотно закрывающихся полиэтиленовых банках.

3.2. Подготовка пробы к анализу

Кусочки металлического лития, хранящегося в соответствии с ГОСТ 8774-75, извлекают из банки пинцетом, обезжиривают четыреххлористым углеродом, очищают ножом от окиси и на пластинке из органического стекла отрезают от каждого кусочка необходимое количество металла, чтобы общая масса его составила примерно 1 г.

Пробу лития массой 1,0 г растворяют в 30-40 см воды, налитой в платиновую чашку, при этом каждый кусочек лития вносят в чашку после растворения предыдущего. Приливают 30-40 см насыщенного раствора углекислого аммония. Раствор упаривают досуха на электроплитке или под лампой СВД-500. Полученный углекислый литий растирают пестиком в той же чашке 5-10 мин и ссыпают в кварцевую пробирку с пробкой или пакет из кальки.

При массовой доле определяемых элементов более 0,3% пробы перед анализом разбавляют в десять раз: в платиновую или стеклоуглеродную чашку помещают 0,100 г пробы в виде углекислого лития и 0,900 г основы и растирают пестиком в течение 20 мин или 10 мин на вибромашине.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Анализируемую пробу, подготовленную по п.4.2, и каждый образец для градуировки, приготовленный по п.4.1, массой примерно 10 мг, насыпают мерником в кратер нижнего электрода и уплотняют.

Верхним электродом служит графитовый электрод, заточенный на конус.

Готовят три электрода с пробой и по три электрода каждого градуировочного образца (ГО).

При необходимости электроды перед анализом обжигают в дуге постоянного тока при силе тока 12 А в течение 15 с.

4.2. Проведение анализа при фотографической регистрации спектров

4.2.1. Спектры проб и ГО возбуждают в дуге постоянного тока при следующих параметрах: сила тока 12 А, время экспозиции 90 с, межэлектродный промежуток 2 мм, длины волн аналитических линий указаны в табл.2.

Таблица 2

Примечание. Допускается использовать другие аналитические линии и фон, обеспечивающие указанную воспроизводимость анализа.

4.2.2. Фотопластинки проявляют, фиксируют, промывают, сушат.

На каждой спектрограмме фотометрируют почернение аналитических линий и фона в коротковолновую сторону от линии, замеряют разность почернений аналитических линий и фона (). По трем значениям , , , полученным по трем спектрограммам для пробы и каждого ГО, вычисляют среднее арифметическое значение .

По результатам фотометрирования ГО строят градуировочные графики, откладывая по оси абсцисс логарифм значения массовой доли определяемого элемента в градуировочном образце в процентах (табл.1), а по оси ординат — среднее арифметическое градуировочного образца.

4.2.3. Результат определения (массовую долю определяемого элемента в процентах) находят по градуировочному графику, используя среднее арифметическое значение пробы.

4.3. Проведение анализа при фотоэлектрической регистрации спектров

4.3.1. Испарение проб и возбуждение спектра проводят в дуге постоянного тока, время экспозиции 60 с, сила тока 16 А, межэлектродный промежуток 3 мм, ширина входной щели 15-25 мкм, ширина выходной щели и длины волн аналитических линий указаны в табл.3.

Таблица 3

4.3.2. С цифрового вольтметра квантометра снимают для пробы и каждого ГО показания, пропорциональные логарифмам отношений интенсивностей аналитических линий и фона (). По трем значениям , , вычисляют среднее арифметическое () для пробы и каждого ГО.

По показаниям цифрового вольтметра квантометра для ГО строят градуировочные графики, откладывая по оси абсцисс логарифм значения массовой доли определяемого элемента в градуировочном образце в процентах (табл.1), а по оси ординат — среднее арифметическое трех замеров градуировочного образца.

4.3.3. Массовую долю определяемого элемента в процентах находят по градуировочному графику, используя среднее арифметическое значение пробы.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. За результат определения принимают массовую долю элемента, полученную по п.4.2.3 при фотографической регистрации и по п.4.3.3 при фотоэлектрической регистрации спектра.

5.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений (единичных определений) при выполнении условий пп.2.5, 2.6 и 2.10 ГОСТ 8775.0-87.

5.3. Показатели точности

5.3.1. Относительное среднее квадратическое отклонение сходимости результатов параллельных определений () — не более 0,20.

5.3.2. Относительное среднее квадратическое отклонение воспроизводимости результатов определений () не более 0,20.

5.3.3. Неисключенная систематическая погрешность () незначима по сравнению со случайной погрешностью ().

5.3.4. Значение погрешности результатов анализа () определяют по ГОСТ 8775.0-87.

5.4. Массовую долю кремния в пересчете на окись кремния вычисляют умножением найденной массовой доли кремния на 2,14.

5.5. Контроль точности анализа

Контроль точности анализа проводят по методу добавок в соответствии с ГОСТ 8775.0-87, используя в качестве добавок ГО определяемых элементов или навески этих элементов в виде окислов. Добавку определяемого элемента добавляют к навеске пробы до ее растворения.

ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное). ПРИГОТОВЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНО-ЧИСТОГО УГЛЕКИСЛОГО ЛИТИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

1. Аппаратура, реактивы и растворы

Воронка Бюхнера по ГОСТ 9147-80.

Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026-76.

Фильтры бумажные, синяя лента.

Электроплитка по ГОСТ 14919-83.

Шкаф сушильный.

Вода бидистиллированная.

Лития гидроокись.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712-78, насыщенный раствор.

Аммоний углекислый по ГОСТ 3770-75, насыщенный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, перегнанная или по ГОСТ 14261-77.

Соль диаммонийная этилендиамин — N, N, N, N — тетрауксусной кислоты, 1-водная, раствор концентрации 500 г/дм или приготовленная следующим образом: 250 г динатриевой соли этилендиамин — N, N, N, N — тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73 растворяют в 500 см горячей воды и фильтруют на воронке Бюхнера через бумажный фильтр. К фильтрату при помешивании приливают соляную кислоту до тех пор, пока не прекратится выделение осадка. Раствор с осадком этилендиамин — N, N, N, N — тетрауксусной кислоты охлаждают и фильтруют на воронке Бюхнера через бумажный фильтр.

Осадок растворяют в горячей воде и повторяют операцию осаждения кислоты и фильтрования. Отфильтрованную этилендиамин — N, N, N, N — тетрауксусную кислоту переносят в стакан, куда добавляют раствор аммиака до появления запаха. Полученный раствор фильтруют через стеклянный фильтр и доводят объем фильтрата водой до 500 см.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,1%-ный раствор.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72, высший сорт.

Водорода перекись по ГОСТ 1092

9-76.

2. Получение очищенного углекислого лития из гидроокиси лития

Навеску гидроокиси лития массой 0,1-1 кг помещают в стакан, смачивают водой, приливают 5 см перекиси водорода и соляную кислоту до слабокислой реакции. Горячий раствор нейтрализуют раствором аммиака, приливают 5-10 см насыщенного раствора углекислого аммония, перемешивают и оставляют на сутки. После отстаивания раствор фильтруют через воронку Бюхнера. Фильтрат нагревают до кипения, добавляют 40-50 см раствора щавелевокислого аммония, перемешивают и оставляют на сутки. Раствор фильтруют через воронку Бюхнера. К фильтрату прибавляют 80-100 см раствора диаммонийной соли этилендиамин — N, N, N, N — тетрауксусной кислоты, нагревают до кипения, добавляют насыщенный раствор углекислого аммония до прекращения выпадения осадка углекислого лития, перемешивают и дают отстояться. После отстаивания раствор сливают, а к осадку углекислого лития приливают кипящую воду, перемешивают, отстаивают 15-20 мин и воду сливают. Осадок промывают водой не менее трех раз, после чего к осадку приливают этиловый спирт (на один объем осадка необходимо два объема спирта), перемешивают, отстаивают 30-40 мин и спирт сливают, к осадку приливают ацетон (на один объем осадка необходим один объем ацетона), перемешивают и оставляют на сутки. После отстаивания осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают ацетоном до отсутствия ионов хлора в промывной жидкости (проба с раствором азотнокислого серебра). После чего осадок высыпают на лист кальки, сушат в вытяжном шкафу примерно в течение суток при комнатной температуре, а затем в сушильном шкафу при температуре 100-110 °С до постоянной массы. Сухой углекислый литий помещают в полиэтиленовую банку и плотно закрывают крышкой.

3. Проверка качества углекислого лития (основы)

Качество полученного углекислого лития проверяют спектральным методом. Для этого готовят комплект смесей в соответствии с п.4.1 настоящего стандарта.

Приготовленные смеси и основу анализируют по разд.5. Пользуясь приготовленными смесями как образцами для градуировки, строят градуировочные графики.

Массовую долю определяемого элемента в основе определяют методом линейной экстраполяции или методом последовательных приближений. Основа считается годной, если массовая доля марганца не превышает 3,0·10%, магния, железа, алюминия, кремния, бария — не более 1,0·10% каждого.

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
Литий. Методы анализа: Сб. стандартов.
ГОСТ 8775.0-87-ГОСТ 8775.4-87. —
М.: Издательство стандартов, 1987

Казанцы пьют хлор и алюминий

 Плавающий алюминий

Минувшей зимой чиновники умудрились вдвое раздвинуть границы дозволенного. А как еще назвать ситуацию, когда татарстанский Роспотребнадзор разрешает повысить больше, чем в два раза, норму содержания опасного для здоровья вещества в воде?

Двумя своими распоряжениями — от 28 декабря 2012 года и 24 января 2013 года — главный санитарный врач РТ Марина Патяшина дала сразу несколько поблажек казанскому МУП «Водоканал»: во-первых, снизила требования к питьевой воде по мутности и цветности до 15 мая. Во-вторых, разрешила увеличить содержание алюминия в воде с 0,2 миллиграмм на литр, что является нормой, до 0,5 до 1 июня 2014 года.

Продиктовано это вполне благими намерениями. Во время паводка, который в Татарстане начинается, как правило, в середине апреля, качество воды в реках ухудшается: в воду вместе с талым снегом стекает вся накопившаяся в нем и под ним грязь. Поэтому ежегодно в это время в республике принимаются меры, чтобы обезопасить пьющее волжскую воду население. Вот только забота о здоровье граждан проявляется весьма оригинально: к МУП «Водоканал» требования не ужесточаются, а, напротив, снижаются. А в воду и без того хлорированную для дополнительной очистки во время паводка еще и добавляют дополнительные вещества – коагулянты, в составе которых есть, например, алюминий. При этом многие об этом даже не знают, хотя в распоряжении четко говорится о том, что население должно быть проинформировано о принятых мерах.

Где вода агрессивнее?

По словам профессора гигиены и медицины труда КГМУ Анатолия Иванова, если бы на «Водоканале» использовали оксихлорид алюминия, последний не оставался бы в воде, которая поступает в квартиры казанцев. Но он дороже, поэтому здесь предпочитают использовать старый дешевый способ дополнительной очистки воды алюминием. При нем металл остается в воде и не задерживается никакими домашними фильтрами.

— Дома мы кипятим воду с остаточной концентрацией алюминия, и в ней появляются хлопья, — пояснил «МК» Иванов. — Поэтому нужно дать воде после этого отстояться буквально две минуты и слить до осадка (эта вода пригодна для питья), а осадок вылить. Таким образом, можно освободиться от примесей.

В Казани волжскую воду пьют жители Кировского, Ново-Савиновского, Вахитовского, Московского и частично Приволжского районов. В Дербышках и в Юдино вода из артезианских скважин – сильноминерализованная, агрессивная, в ней много сульфатов, трубы разрушаются очень быстро, как бы часто их не меняли.

В Азино вода смешанная: волжская плюс подземная, соленая и минерализованная.

— Самая оптимальная вода у жителей улицы Фучика, 11-го, 9-го микрорайонов, — утверждает профессор. – Это волжская вода, смешанная с артезианской из водозабора «Танкодром». Когда здесь пили только подземную воду, она была голубого цвета из-за слишком большого содержания меди. А когда ее стали смешивать с волжской, вода стала безопасной для здоровья. Можно даже не фильтровать. Хотя, даже если изначально вода хорошего качества, она его теряет в процессе транспортировки из-за ветхости водопроводных сетей.

Кстати, о фильтрах. Во время паводка картриджи быстро забиваются, и их нужно чаще менять. А вот покупать бутилированную воду Иванов не советует. Или, если уж покупать, то следить за датой розлива: в составе пластиковых бутылок содержится дибутилфтолат, а также формальдегид. Оба эти вещества могут переходить в разлитую в ПЭТ-бутылки воду, если она хранится там уже несколько недель (кстати, это относится не только к бутилированной воде, но и к другим жидкостям, продающимся в ПЭТ-таре). Поэтому лучше покупать воду вчерашнего или позавчерашнего розлива.

Ультрафиолет вместо хлора

В Татарстане порядка 160 населенных пунктов, где люди пьют некачественную воду не только в половодье, а круглый год. Где-то дело в самой воде, которая либо слишком жесткая, либо загрязнена всевозможными стоками предприятий и ферм. Где-то изношены трубы, и вода, проходя по ним, загрязняется вторично. Местами по Татарстану изношенность водопроводных сетей достигает 80 процентов!

Крупные города республики решают водопроводную проблему по-разному.

В Набережных Челнах, где пьют камскую воду, в 2009 году выиграли грант Международного банка реконструкции и развития – 25 миллионов долларов, победив в конкурсе «Реформирование системы ЖКХ городов России». Замена труб здесь идет с 2001 года, а с выигранными деньгами дело пошло гораздо быстрее. Сегодня в Автограде заменено и реконструировано уже 60% трубопровода. Часть трубопровода чистят и покрывают цементно-песчаной смесью.

Заработала на ЗАО «Челныводоканал» и установка обеззараживания питьевой воды ультрафиолетом. Конечно, полностью отказаться от вредного хлора это не позволяет – хлор, в отличие от ультрафиолета, продолжает обеззараживать воду и во время ее путешествия по городскому водопроводу. Ультрафиолет же от вторичного загрязнения в старых трубах не спасет.

К концу 2014 года в Автограде планируют достроить станцию УФ-обеззараживания для стоков, которые после очистки сбрасываются в Каму, откуда потом воду вновь забирают для нужд жителей Закамья.

Сейчас стоки со всего города после хлорирования двое суток томятся в огромном резервуаре. В это время они загрязняются вторично. Чтобы уйти от этого этапа и нужна станция УФ-обеззараживания, которая, к тому же, позволит отказаться от хлора.

Достаточно просто подсолить

В Альметьевске, до которого вода проходит долгие 140 километров по трубам с Камы, решили пойти другим путем: в 2010 году ОАО «Альметьевск-водоканал» стало первым в Татарстане, кто заменил жидкий хлор на низкоконцентрированный гипохлорит натрия. Звучит не более привлекательно, тем не менее, это всего лишь раствор обычной соли в воде, прошедший через установку электролиза. Этот раствор не столь токсичен, как хлор, но не менее эффективен в качестве дезинфицирующего средства. К тому же он не горюч и не взрывоопасен.

В Казани перенимать передовой опыт обеззараживания воды не спешат и по-прежнему обеззараживают воду жидким хлором. По словам Иванова, в столице вполне могли бы последовать примеру Альметьевска не только в плане перехода на гипохлорит натрий. В нефтяной столице поставили 26 шунгит-циолитовых фильтра доочистки, каждый из которых обслуживает 3-4 дома. Эти фильтры очищают воду, поступающую из водопроводной сети непосредственно в жилые дома.

Из досье «МК»

Болезнь Альцгеймера, рак и прочие «радости»

Чем грозит человеку «неправильная» вода из крана и бутылок

При употреблении воды, содержащей сульфаты в пределах 400-700 мг\л, происходит их взаимодействие с соляной кислотой желудка, образуются крупные кристаллы сернокислых солей с острыми краями. При этом нарушаются функции органов пищеварения, снижается кислотность желудочного содержимого, перевариваемость белков, жиров, углеводов. При обследовании детей 7-11 лет, пьющих воду, содержащую сульфаты 500-550 мг\л, у них обнаружены выраженные изменения органов пищеварения, болезни эндокринной системы.

Слишком сильная очистка воды тоже вредна для здоровья. Повальное увлечение мощными фильтрами доочистки воды, превращение ее в мертвую воду в Казани, Альметьевске, Набережных Челнах является одной из важнейших причин роста заболевания сахарным диабетом. Изменение солевого состава воды, ее деминерализация приводят и к нарушению функционирования кальций связывающих белков. Этим можно объяснить рост болезней органов зрения, особенно, среди детей, использующих для питья деминерализованную или пропущенную через мощные фильтры воду, потерявшую свою структуру.

Повышенное содержание алюминия в воде приводит к тому, что алюминий начинает заменять собой кальций и магний, меняется структура биомолекул. Допустим, поели вы творог, а кальций из него вашим организмом не усвоился, потому что его не пустил алюминий. В связи с этим начинают развиваться болезни, связанные с дефицитом кальция в организме, кости становятся более хрупкими. Алюминий парализует нервную и иммунную системы, особенно уничтожающе он действует на детский организм, способствует развитию болезни Альцгеймера. То есть в повышенных дозах алюминий обладает нейротоксическим эффектом, вызывающим старческое слабоумие.

Сильно хлорированная вода оказывает токсичное действие – провоцирует возникновение бронхиальной астмы, различные заболевания кожи, вызывает повышение уровня холестерина в крови, увеличивает риск возникновения лейкоза. Хлор опасен тем, что вступает в химические реакции со всеми органическими и неорганическими веществами, находящимися в воде. В результате образуются хлорсодержащие токсины, мутагенные и канцерогенные вещества и яды, в том числе диоксиды. А это чревато раком мочевого пузыря, желудка, печени, прямой и ободочной кишки.

Скорость хлорирования алюминия — Справочник химика 21

    Наиболее энергично протекает взаимодействие хлора с алюминием. По данным [9], алюминий с предварительно обработанной поверхностью начинает реагировать с хлором при температуре около —20 °С, тогда как при наличии окисной пленки взаимодействие начинается только при 200—300 °С [10]. Скорость хлорирования алюминия практически не зависит от давления и мало изменяется при повышении температуры. Энергия активации этой реакции составляет всего 200 кал/моль [11]. [c.517]

    Атомы хлора в хлорбензоле стабилизируют ароматическое ядро (скорость хлорирования хлорбензола ниже, чем бензола) и направляют последующие атомы в орто- и пара-положения. В качестве катализаторов обычно используют металлическое железо (стружки), галогениды металлов (хлорид железа, хлорид алюминия). При повышении температуры образуются продукты поли хлорирования. В промышленности осуществляется непрерывное хлорирование по принципу противотока. [c.426]

    Роль и степень активности восстановителя при хлорировании оксида алюминия исследовались в работах [44—46]. Наиболее эффективным восстановителем является углерод, затем фосген и оксид углерода. Однако уголь связывает кислород преимущественно в виде СО, что дает незначительный тепловой эффект, при взаимодействии же оксида углерода с кислородом тепла выделяется почти в три раза больше. Это позволяет вести процесс хлорирования без подвода тепла извне. Термогравиметрическим методом изучена кинетика хлорирования глинозема оксидом углерода в интервале 400—900 °С. Оптимальная скорость хлорирования АЬОз наблюдается при 600—700°С и мольном соотношении С0 СЬ=1 1 [46]. [c.152]

    Скорость каталитического хлорирования в ядро во много раз больше скорости хлорирования в боковую цепь. Достаточно присутствия даже следов катализаторов, чтобы при хлорировании толуола получилась смесь, состоящая в основном из о- и п-хлор-толуолов. Поэтому на производстве процесс хлорирования толуола в боковую цепь проводят в освинцованных аппаратах. При этом свинец не должен содержать примеси веществ, которые могут служить катализаторами хлорирования в ядро, (железо, сурьма, алюминий, олово, медь). Кроме того, необходимо тщательно очищать от каталитически активных примесей поступающие на реакцию хлор и толуол. Для этого хлор пропускают через фильтры, освобождающие его от следов ржавчины, а толуол перегоняют в освинцованном аппарате. [c.75]

    Рассчитать скорость хлорирования окиси алюминия при следующих условиях. [c.243]

    Цюрих Л. Г., Хлорирование трихлорэтана в присутствии хлористого алюминия и скорость хлорирования дихлорэтана и трихлорэтана, Труды, вып. 24, 1935, с. 77—80, библ. 5 назв. [c.18]

    В качестве ингибиторов часто применяются также органические коллоидные вещества для устранения действия щелочей. Например, агар-агар или гуммиарабик могут снизить скорость растворения алюминия в 10-процентном растворе едкого натра на 80%. Органические соединения, содержащие азот, например триэтиламин, предотвращают действие кислот. Они добавляются в обезжиривающие растворы на основе хлорированных углеводородов, в которых нейтрализуют соляную кислоту, образующуюся в результате гидролиза трихлорэтилена или других растворителей. Акридин, фенилхинолин и другие родственные им соединения предотвращают действие на алюминий ЗЛ соляной кислоты. [c.28]

    Физический смысл эффекта разогрева заключается в том, что теплота, выделяющаяся при хлорировании, сосредотачивается в узкой зоне между движущимися по слою оксида алюминия фронтами фронтом реакции и фронтом передачи теплоты током газа. Скорость движения теплового фронта зависит от скорости газовой фазы, ее теплоемкости, а также порозности слоя оксида алюминия и теплоемкости реакционной смеси  [c.71]

    Термическим хлорированием бутана при объемной скорости 300 час-1 и молекулярном отношении бутан хлор 4,5 1 практически получают только монохлориды. В случае применения для этой цели гетерогенных катализаторов (активной окиси алюминия, железа, силикагеля, хлорной меди и т. д.) при 170—200° степень использования хлора достигает 100%, а в продуктах реакции наряду с монохлоридами содержится большое количество полихлоридов. [c.122]

    В химической промышленности широко применяются трубы из алюминиевых сплавов. При движении потока воды со скоростью до 3 м/с коррозионные и эрозионные потери алюминия незначительны и использование таких труб целесообразно. Однако алюминиевые трубы склонны к биологическому обрастанию в большей степени, чем латунные, особенно при невысоких скоростях движения воды. Для борьбы с обрастанием воду хлорируют до содержания хлора в воде 0,5—1 мг/л. При таком содержании хлора (см. гл. 7) не интенсифицируются коррозионные процессы на поверхности алюминия. Водородный показатель (pH) воды при хлорировании изменяется от 4 до 9. [c.55]

    Пример 24. В процессе хлорирования оксида алюминия хлором в расплаве хлоридов в присутствии нефтяного кокса определен состав газообразных продуктов хлорирования после конденсации из них паров хлорида алюминия. Рассчитать скорость хлорирования оксида алюминия при следующих условиях. Расход хлбра 100 л/ч, содержание хлора в исходном газе 100% (об.). В газообразных продуктах хлорирования содержится 80% (об.) хлора и 20% (об.) диоксида углерода. Барометрическое давление принять равным 0,1 МПа. [c.190]

    Иной точки зрения придерживаются А. А. Спрысков и Ю. Г. Еры-калов [13, 14], которые считают, что изомерные превращения дихлорбензолов в присутствии хлористого алюминия полностью обусловлены обратимостью реакции хлорирования. По их мнению, в обычных условиях хлорирования скорость обратной реакции невелика, но при высокой температуре в присутствии катализатора она значительно возрастает. Благодаря этому становятся возможными взаимопревращения изомерных дихлорбензолов [c.74]

    Большой тепловой эффект и высокая скорость хлорирования алюминия осложняют отвод тепла и препятствуют созданию высокопроизводительного хлоратора. Для осуществления эффективного отвода избыточного тепла подробно изучены различные способы хлорирования алюминия в расплаве солей. Алюминий медленно реагирует с хлором в расплаве Na l—AI I3. Однако при добавлении к этому расплаву 5% хлорида железа скорость хлорирования алюминия при 200 °С возрастает вдвое [34]. Хлорирование алюминия в расплаве в присутствии переносчика хлора (например, хлорида железа) под давлением 0,3—0,4 МПа при 250 °С с одновременной ректификацией полученного продукта позволяет в результате интенсивного испарения AI I3 и частичного возвращения его в реактор в виде флегмы отводить все избыточное тепло реакции [35, 36]. [c.151]

    На рис. 10-1, по данным [24], приведена скорость хлорирования различных видов сырья. Исходя из повышенной активности аморфной окиси алюминия предложен [26] способ хлорирования у-глино-зема в кипящем слое смесью СО -Н С1з в присутствии катализатора хлоралюмината натрия КаА1С14. [c.519]

    При хлорировании в эквимолекулярной смеси Na l и КС1 оптимальная температура процесса составляет около 900 °С. Большое значение имеет дисперсность восстановителя, лучшие результаты получены при размере частиц менее 0,1 мм 1162]. При разбавлении хлоргаза до концентрации 40% не наблюдается заметного снижения скорости реакции, однако дальнейшее разбавдение до 20% уменьшает скорость хлорирования в 2 раза. Установлено, что в присутствии хлоридов железа и алюминия в расплаве скорость хлорирования увеличивается в несколько раз, что объясняется каталитическим действием этих хлоридов [163]. Предполагают [165], что двуокись титана хлорируется в расплаве нерастворенным хлором, а главным образом — хлорным железом, находящимся в расплаве в виде иона Fe l . [c.547]

    При отсутствии обычных катализаторов возможна поляризация органической молекулы и хлора и при невысокой температуре под влиянием растворителя. Из растворителей серная кислота обладает наиболее сильным поляризующим действием. Доказана возможность получения хлорбензола и дихлорбенз )ла при обработке хлором бензола в присутствии небольшого количества серной кчсо. оты (90%-ной), причем скорость хлорирования даже при низкой температуре оказывается не ниже наблюдаемой при участии в реакции хлорного железа или хлористого алюминия. Понижение температуры ниже 0° благоприятствует в этом случае образованию продуктов присоединения хлора Патентная литература содержит довольно много примеров галоидирования (хлором, бромо.м) ма.. о реакционного антрахинона и его замещенных, а также индиго о в среде серной кислоты (моногидрата или олеума), причем чаще всего хлорирование ведется в г.ри-сутстБии катализатора Замещение хлором атома водорода бензола (частично вместе с нитрованием) удалось осуществить и в присутствии азотной кислоты «. [c.217]

    Важную роль в процессе хлорирования играет структурная модификация оксида алюминия или минералогический состав алюмо-силикатного сырья. Наименее реакционноспособен а-глинозем, образующийся при высокотемпературном обезвоживании гидроксида алюминия, более активны гидраргилит и «у-глинозем [45, 47]. На рис. 8-6 [45] показана скорость хлорирования различных форм АЬОз- Кинетика хлорирования оксида алюминия, полученного де-. гидратацией А1(0Н)з в различных условиях, представлена в работе [48]. Скорость хлорирования АЬОз зависит от условий обезвоживания исходного сырья. Оптимальными условиями являются [c.152]

    Особое значение в процессе хлорирования имеет катализатор. От выбора катализатора завпсит не только скорость хлорирования, но и характер получающихся соединений. Наиболее активными катализаторами являются металлическое железо, безводное хлорное железо, безводный хлористый или бромистый алюминий, иятихлористая сурьма, иод, красный фосфор. [c.148]

    Выходы лучше при измольчопии смеси глинозема с углем. От брикетирования материала, содержащего алюминих , с углем увеличивается скорость хлорирования [51], так как пористость брикетов облегчает взаимодействие с хлором. [c.859]

    Переработка ванадиевых шлаков хлорированием. Хлорировать ванадиевые шлаки газообразным С 2 можно в расплаве хлоридов щелочных металлов. Метод широко применяется в производстве магния и титана и во многих случаях предпочтительнее хлорирования брикетированной шихты. При хлорировании в солевом расплаве осуществляется хороший контакт между хлором и хлорируемым объектом за счет энергичной циркуляции твердых частиц в газожидкостной системе хлор— расплав. Механизм хлорирования в солевом расплаве недостаточно изучен. Решающим фактором, который определяет степень хлорирования компонентов, являются кинетика протекающих процессов на границе раздела фаз и скорость удаления образующихся хлоридов из расплава. Процесс напоминает кипящий слой, причем пылеунос незначителен, так как частицы материала смочены расплавом. Хлорирование в солевом расплаве сравнительно легко осуществимо, высокопроизводительно. Применительно к ванадиевым шлакам этот процесс имеет то преимущество, что образующиеся хлориды железа и алюминия связываются хлоридами щелочных металлов в малолетучие соединения типа MeFe l4 и MeAl l4, давление пара кото-)ых во много раз меньше давления пара индивидуальных хлоридов [21]. [c.28]

    Высокая скорость реакции алюминия с безводными хлорированными растворителями вызывает серьезные разрушения. Реакция, например, с I4 может протекать следующим образом  [c.279]

    Таким образом, независимо от того, каким способом снижают активность металлического компонента алюмоплатинового катализатора в реакции гидрогенолиза, состав продуктов раскрытия кольца метилциклопентана во всех случаях меняется в сторону значительного преобладания н-гексана. Подобное явление можно объяснить тем, что реакция раскрытия пятичленного кольца протекает не только на платине, но и на кислотном носителе — хлорированном оксиде алюминия, [46 ]. Дислотно.-катализируемая реак1 ия приводит главным образом к получению -гексана из метилциклопентана, но» скорость ее значительно меньше скорости гидрогенолиза этого углеводорода на. платине. [c.26]

    Первые биметаллические катализаторы были приготовлены осаждением платины и рения на хлорированную окись алюминия. На их базе возникло много новых процессов, в том числе ренифор-минг. Биметаллические катализаторы более устойчивы и позволяют работать при сниженных давлениях и повышенных температурах, увеличивают продолжительность циклов без опасности закоксовывания. Другой их характерной особенностью является возможность варьировать в более широких пределах соотношение отдельных реакций, слагающих процесс платформинга. Особенный интерес представляет увеличение скорости ароматизации парафинов при понижении скоростей гидрокрекинга. Заслуживает также внимания, что металлы — промоторы помимо взаимодействия с основным активным компонентом катализатора (большей частью платиной) влияют на селективность процесса, взаимодействуя с носителем (табл. 20). [c.146]

    Реакции хлорирования протекают при нагревании и с выделением значительных количеств теплоты. Поэтому, если хлор подают в реактор с равномерной скоростью и в нужном количестве, процесс протекает авто-термично и подогревать вещество нужно только в начале реакции. Многие исходные вещества (сера, селен, цинк, кадмий, алюминий) плавятся, поэтому их следует помещать в реактор для хлорирования в лодочках. Если же вещество помещается без лодочки, то нужно обеспечить [c.28]

    Этот способ является весьма перспективным вследствие возможности осуществления процесса в высокоинтенсивных аппаратах непрерывного действия и уменьшения капитальных и эксплуатационных расходов. В качестве реакционной среды применяют расплавленный карналлит а также смесь хлоридов калия и натрия или чистые хлориды, например, расплав Na l для. хлорирования смеси Ti02 и древесного угля при 900°. При содержании в расплаве 2% хлорного железа интенсифицируется массопере-нос хлора к поверхности частиц двуокиси титана. Установлено что количество хлора, транспортируемого растворенным хлорным железом от поверхности пузырька к твердой хлорируемой поверхности, примерно в 100 раз больше количества растворенного хлора, транспортируемого через расплав. Аналогично действует также добавка в расплав хлористого алюминия При температурах выше 750° скорость процесса хлорирования тормозится массопередачей реагирующих веществ в расплаве, окружающем пузырек хлора и твердые частицы ТЮг и кокса Процесс может быть осуществлен в барботерах, снабженных механическими мешалками, аппаратах газлифтного типа и других, в которых не происходит осаждения твердых частиц суспензии. [c.742]

    ЦИКлогёксай Превращается в трихлорбензол. Главным продуктом реакции является 1,2,4-трихлорбензол (выход 75—95 %), изомеры 1,2,3-трихлорбензол и 1,3,5-трихлорбензол получаются с выходом соответственно 3—20% и О— 7,6%. На различной скорости реакции изомеров гексахлорциклогексана с щелочами основан кинетический метод определения — зомера в смеси. Аналогичная реакция с отщеплением НС1 происходит при взаимодействии с гидроксидом кальция, аммиаком, органическими аминами и другими основаниями, а также при повышенной температуре (250—350 °С) в присутствии инициирующих веществ (хлор, железо, алюминий, их соли и др.). При использовании в качестве инициатора хлора часть трихлорбензо-ла хлорируется, поэтому, кроме трихлорбензЬла, получаются продукты его хлорирования. При избытке хлора с хорошим выходом образуется гексахлорбензол. Эту реакцию используют в промышленности для получения из нетоксичных изомеров гексахлорциклогексана три-, тетра- и гексахлорбензолов. [c.58]

    Катализаторами, способными изомеризовать алканы, могут бы1Ъ декатионированные формы некоторых кристаллических алюмосиликатов (Я-морденит), хлорированный Т1-ОКСИД алюминия. Х юрированный или фторированный у-оксид алюминия приобретает такую способность только в нрисутствии платины, благодаря бифункциональному механизму, связанному с образованием на металле и изомеризацией промежуточного продукта — олефина е последующим гидрированием в изоалкан. Собственно некоторые платиновые металлы YIII группы и вольфрам также могуг вызывать скелетную изомеризацию н-алканов, очевидно через дегидро-циклизацию С5 и Сб, но с незначительным выходом, а при повышении температуры свыше 350 °С — с циклизацией и крекингом (гидрогенолизом) алканов. На порошках металлов активность в изомеризации н-гексана убывает в ряду Pt>Ir>Ru>Rh>Pd, тогда как скорость гидрогенолиза в этом ряду возрастает. Однако [c.894]

    Синтез высших хлорированных углеводородов образование гепта-хлорпропана, хлорметанов и хлор-этиленов, которые реагируют лишь частично моно- и дихлорметан не реагирует скорость реакции увеличивается от тетрахлор- к монохлор-утилену сам этилен не реагирует даже с высокоактивными соединениями образование высших продуктов конденсации приписывается возникновению чрезвычайно реакционноспособных хлорпропенов, получающихся из хлорпропанов при отщеплении хлористого водорода хлорпропаны, за исключением цента-хлорпропана, не реагируют с хлор-этиленами некоторые ненасыщенные хлориды соединяются с хлористым алюминием вицинальные галоидопроизводные легко образуют двойную связь под влиянием таких восстановителей, как медная бронза, хлористое олово или хлористая медь в этой реакции купелирования образуются интенсивно окрашенные соединения (окрашивание вызы- [c.385]

    Оксид алюминия получают осаждением из водных растворов, содержащих ионы АР+. Гелеобразный осадок подвергают старению, фильтруют, промывают и высушивают. В зависимости от условий осаждения могут быть получены такие модификации гидроокснда алюминия, как бемит АЮ(ОН) или байерит А1(0Н)з. Прокаливание оксида алюминия до 600 °С обеспечивает оптимальную кислотность и стабильность структуры. Основными модификациями для контактов риформинга служат т]- и Y-AI2O3. Кислотность их поверхности, в зависимости от степени гидратации, обусловлена наличием центров Бренстеда (протонодонорные 0Н группы) и Льюиса (электроноакцепторные ионы AF+). При хлорировании происходит замена ОН-групп на ионы С1 , что увеличивает кислотность поверхности за счет смещения электронов от связи О—Н соседних групп к электроотрицательному иону хлора. Это важно для практики риформинга, так как, изменяя степень га-лоидирования, можно контролировать силу поверхностных кислотных центров и, таким образом, относительные скорости тех реакций, которые ускоряются кислотами. [c.42]

    В настоящее время получен ряд каталитически активных образцов галогенированного оксида алюминия, используемых непосредственно в качестве катализатора или носителя для осаждения платины или палладия. Показано, что с ростом содержания фтора в алюмо-платиновом катализаторе скорость изомеризации к-пентана и о-ксилола при 400°С возрастает [30]. Активными (хотя и не стабильными) оказались и образцы хлорированного оксида алюминия, не содержащего осажденного металла. Так, при введении в оксид алюминия 16% хлора был приготовлен катализатор, в присутствии которого значительные количества изогексанов были получены из я-гексана даже при 20 С [10]. [c.93]

Хлорид алюминия: формула, молярная масса и разложение — видео и стенограмма урока

Хлорид алюминия

Многие люди ежедневно используют купленные в магазине антиперспиранты. Некоторые люди более склонны к потоотделению и нуждаются в антиперспирантах, отпускаемых по рецепту. Большинство этих лекарств представляют собой растворы хлорида алюминия. При трении о кожу алюминий забивает поры, предотвращая потоотделение. Давайте узнаем больше о хлориде алюминия, включая его химическую формулу, молярную массу и то, как он разлагается.

Хлорид алюминия представляет собой ионную соль, что означает, что это комбинация иона металла (алюминия) и иона неметалла (хлорида). Атомы превращаются в ионы, когда положительный заряд ядра не равен количеству электронов в электронном облаке этого атома. Химическая формула хлорида алюминия — AlCl3. Давайте разберемся, зачем нужны три иона хлорида на один ион алюминия.

Общее правило в химии состоит в том, что атом приобретает или теряет электроны, чтобы иметь в общей сложности восемь электронов на внешней оболочке своего электронного облака.Алюминий имеет три электрона во внешней оболочке, а хлор — семь во внешней оболочке.

Алюминий хочет избавиться от трех электронов. Это сделает следующую внутреннюю электронную оболочку своей внешней оболочкой, которая уже заполнена восемью электронами. У хлора, имеющего семь во внешней оболочке, есть одно свободное место. Так что, если алюминий и хлор подойдут близко друг к другу, они могут помочь друг другу.

Хлор жаден в отношении электронов. Поскольку один атом алюминия может отдать три электрона, три атома хлора оттягивают эти три электрона, что стабилизирует алюминий.Это также стабилизирует атомы хлора, потому что они заполняют свое единственное пустое пространство.

Этот перенос электрона дает нам четыре заряженных частицы, которые слипаются друг с другом из-за притяжения противоположных зарядов.

Как видите, хлорид алюминия не имеет нетто-заряда.Он нейтрален, как и все ионные соединения. Вместо того, чтобы писать символы с точками вокруг них, мы можем написать

Al + 3 + 3Cl-1 → AlCl3

, что дает нам формулу хлорида алюминия, AlCl3. По этой формуле мы можем определить молярную массу этого соединения.

Взаимодействие алюминия и хлорированной воды в бассейне?

К счастью для алюминиевой промышленности, существует технология, которая преодолевает присущую металлу мягкость и защищает от дальнейшего окисления.Используя химические процессы, можно создать тщательно контролируемый слой гидроксида алюминия на поверхности металла, который является чрезвычайно твердым — намного более твердым и долговечным, чем грубый естественный окисленный слой, который обычно образуется. Процесс включает подвешивание алюминия в кислотной ванне и пропускание через нее электрического тока. Это называется анодированием, потому что алюминиевая деталь образует анод в электролизной ванне.

Еще одно преимущество анодирования алюминия — это возможность окрашенного анодирующего красителя.Цветной краситель проникает в микроскопические поры анодированного слоя и окрашивает его. Затем слой герметизируется, и цвет проявляется как часть самого металлического алюминия. Это может быть использовано для создания большого художественного эффекта, создавая алюминиевые детали поразительно безвкусной расцветки, чтобы украсить ваш мотоцикл или, что более актуально, телескоп. В оптике черный цвет является наиболее популярным цветом для анодирования для уменьшения внутренних отражений. Обычно, конечно, черный цвет считается одним из самых сложных для достижения цвета, и коммерческий черный анодирующий краситель имеет самую высокую цену.

Анодирование алюминия (или действительно анодирование алюминия) — довольно простой процесс, и если вы можете взять в руки правильные химические вещества (например, серную кислоту), довольно просто сделать простое анодирование алюминия своими руками в домашних условиях. Я бы ограничился анодированием алюминия в довольно небольших количествах — если вы хотите анодировать большой объект, вам нужно много электроэнергии и много кислоты, поэтому, если вы хотите сделать всю раму велосипеда за один раз, я предлагаю вам обратитесь в компанию по анодированию алюминия.»

Не думайте, что анодирование возможно … руль намного больше, чем рама велосипеда! Так что мне придется пойти по пути защитного покрытия ржавчины.
Спасибо за вашу помощь!

Реакции хлора, брома и йода с алюминием | Эксперимент

В этом эксперименте ученики наблюдают за реакциями, которые происходят, когда алюминий реагирует с каждым из трех галогенов — хлором, бромом и йодом. Эти поразительные экзотермические окислительно-восстановительные реакции, сопровождаемые пламенем и цветным «дымом», образуют твердые галогениды алюминия:

2Al + 3X ₂ → 2AlX ₃ (X = Cl, Br и I).

Демонстрация дает яркую иллюстрацию реакционной способности трех неметаллов из Группы 17 с металлом.

Эти эксперименты необходимо проводить в вытяжном шкафу, поскольку и реагенты, и продукты опасны. Учителям, впервые пытающимся выполнить эту демонстрацию, настоятельно рекомендуется выполнить пробный запуск перед тем, как делать это перед классом.

Каждый эксперимент должен длиться около пяти минут.

Оборудование

Аппарат

• Защита глаз (очки)
• Толстые химически стойкие перчатки, такие как нитрил календулы Industrial Blue
• Доступ к вытяжному шкафу
• Ступка и пестик
• Термостойкий мат, 30 x 30 см
• Очки для часов, диаметр около 10 см, 2 шт.
• Редукционная трубка (см. Примечание 10 ниже)
• Пробирки, x3
• Штатив для пробирок
• Сосковая пипетка
• Фильтровальная бумага
• Шпатель или деревянная шина
• Бобышки, зажимы и стойки

Химическая промышленность

• Алюминиевая фольга, несколько см ²
• Алюминиевый порошок (легковоспламеняющийся, при контакте с водой может высвобождать водород), 0.1 г
• Жидкий бром (КОРРОЗИОННЫЙ, ОЧЕНЬ ТОКСИЧНЫЙ), 1 см ³ (см. Примечание 4 ниже)
• Твердый йод (ВРЕДНЫЙ), 0,4 г
• Раствор нитрата серебра, около 0,1 М, около 10 см ³
• Немного деионизированной воды в емкости для стирки
• Генератор хлора (ТОКСИЧНЫЙ, РАЗДРАЖАТЕЛЬНЫЙ) (см. Примечание 7 ниже)
• Раствор хлората натрия (I) (гипохлорит натрия) (14% (мас. / Об.) Активного хлора) (КОРРОЗИОННЫЙ), около 100 см ³
• Соляная кислота, 5 M (КОРРОЗИОННОЕ), около 50 см ³

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике

1. Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
2. Надевайте защитные очки (очки) и перчатки для тяжелых условий эксплуатации (из-за коррозионной природы жидкого брома).
3. Алюминиевый порошок — см. CLEAPSS Hazcard HC001A.
4. Жидкий бром — см. CLEAPSS Hazcard HC015a. При работе с жидким бромом надевайте подходящие защитные перчатки (толстые, химически стойкие). Имейте под рукой 500 см ³ 1M раствора тиосульфата натрия для обработки любых попаданий на кожу.
5. Твердый йод — см. CLEAPSS Hazcard HC054.
6. Раствор нитрата серебра — см. CLEAPSS Hazcard HC087.
7. Хлор — см. CLEAPSS Hazcard HC022a и Recipe Card RB024, а также руководство по хлору из этих стандартных методов производства, сбора и тестирования газов.
8. Раствор хлората натрия (I) — см. CLEAPSS Hazcard HC089.
9. Соляная кислота — см. CLEAPSS Hazcard HC047a.
10. Редукционная трубка должна быть снабжена резиновой пробкой с одним отверстием, снабженной короткой стеклянной трубкой и прикрепленной к генератору хлора.В качестве альтернативы можно использовать стеклянную трубку с широким отверстием длиной 8–10 см с пробкой, снабженной короткими стеклянными трубками на каждом конце — см. Схему ниже.

Процедура

Реакция Al + Cl

1. Установите генератор хлора в вытяжном шкафу. Убедитесь, что он надежно закреплен.
2. Скомкайте кусок алюминиевой фольги (10 x 5 см) так, чтобы он легко вошел в переходную трубку, и протолкните его в трубку.Присоедините трубку к генератору с помощью короткого отрезка резиновой трубки и зажмите ее на конце, ближайшем к генератору, чтобы алюминиевую фольгу можно было легко нагреть с помощью горелки Бунзена — см. Схему.
3. Создайте слабую струю хлора, медленно капая соляную кислоту на раствор хлората натрия (I), и дайте ему пройти по алюминию. Когда газообразный хлор зеленого цвета заполнит восстановительную трубку, начните нагревать алюминиевую фольгу горелкой Бунзена на конце, ближайшем к источнику хлора.Когда алюминий нагревается, внезапно появляется яркое свечение, где он начинает реагировать с хлором.
4. Убрать огонь. Яркое свечение должно распространяться по алюминию. Если нет, снова нагрейте и увеличьте поток газообразного хлора. Образуется много белого «дыма» — хлорида алюминия, часть которого конденсируется в виде белого порошка на стенках восстановительной трубы, а остальная часть вытекает из отверстия в конце трубы. Когда реакция закончится, прекратите подачу хлора и снимите огонь.
5. Когда редукционная трубка остынет, отсоедините ее и, все еще находясь в вытяжном шкафу, соскребите немного белого порошка в пробирку. Добавьте к твердому веществу немного деионизированной / дистиллированной воды, чтобы оно растворилось. Уход: реакция между безводным хлоридом алюминия и водой может быть довольно интенсивной — часто можно услышать слышимое шипение (см. Примечания к обучению ниже).
6. Проверьте каплю раствора универсальной индикаторной бумагой. Он сильно кислый. Проверьте остаток небольшим количеством раствора нитрата серебра.Образуется белый осадок, указывающий на присутствие хлорид-ионов.

Реакция Al + Br

1. Разорвите или разрежьте алюминиевую фольгу на несколько небольших кусочков размером примерно 2 x 2 мм. Осторожно налейте 1 см ³ жидкого брома на стекло на термостойком коврике в вытяжном шкафу. Посыпьте поверхность брома несколькими кусочками алюминиевой фольги. В течение минуты появляются вспышки пламени и образуется белый «дым» бромида алюминия вместе с оранжевыми парами брома.Осторожно поднесите другое смотровое стекло к реакционной смеси, чтобы конденсировать часть «дыма» на ее поверхности в виде твердого вещества.
2. Вымойте весь собранный таким образом бромид алюминия со смотрового стекла в пробирку с небольшим количеством деионизированной воды (осторожность: см. Примечания к обучению ниже). Проверьте раствор с помощью индикаторной бумаги и раствора нитрата серебра, как указано выше. Раствор кислый, образуется кремовый осадок бромида серебра.

Реакция Al + I

Примечание

Количество, указанное в реакции Al + I ₂ , не должно превышаться, если в школе нет свидетельства о взрывчатых веществах, выданного полицией.

1. Взвесьте 0,4 г йода, который должен быть сухим, и измельчите его до порошка в вытяжном шкафу, используя ступку и пестик. Поместите порошкообразный йод на фильтровальную бумагу на сухой термостойкий коврик и добавьте к нему 0,1 г алюминиевой пудры. Смешайте два твердых вещества вместе в вытяжном шкафу с помощью деревянной шины — НЕ измельчайте их вместе. Когда они будут тщательно перемешаны, вылейте смесь в кучу на термостойкий коврик или в металлический поддон, такой как жестяная крышка, расположенный в центре вытяжного шкафа.
2. Чтобы начать реакцию, с помощью сосковой пипетки нанесите несколько капель воды на смесь. Через некоторое время вода начинает испаряться и выделяются облака пурпурных паров йода, что указывает на начало экзотермической реакции. Еще через несколько секунд появляются искры, и смесь загорается. Когда реакция стихает, остается белый остаток иодида алюминия. Соскребите немного этого в пробирку (осторожность: см. Указания ниже), добавьте немного деионизированной воды и при необходимости отфильтруйте.Проверьте раствор с помощью индикаторной бумаги и раствора нитрата серебра, как указано выше. Раствор кислый, и желтый осадок указывает на присутствие иодид-ионов.

Учебные заметки

Эти реакции сами по себе являются весьма впечатляющими демонстрациями, а реакция брома и алюминия — особенно в частично затемненной комнате. Управление классом в полумраке (Вы должны тщательно планировать такие уроки. Убедитесь, что учащиеся четко понимают, что им нужно делать во время таких занятий.)

Демонстрации могут использоваться для демонстрации реакции между химически активными неметаллическими элементами и достаточно химически активным металлом с образованием соединений или как часть исследования реакций элементов Группы 17. Здесь очевидный порядок реактивности не тот, который предсказывается исходя из их положения в группе (то есть хлор → бром → йод). Это связано с различным физическим состоянием трех галогенов и разной площадью поверхности алюминия в виде порошка или фольги. Это может быть использовано, чтобы сделать важный вывод о «справедливых» сравнениях реактивности.

Эти реакции также показывают, что алюминий на самом деле является более химически активным металлом, чем он появляется при повседневном использовании. Защитный оксидный слой алюминия должен быть пронизан галогенами, прежде чем могут начаться реакции, отсюда задержки и потребность в воде, чтобы помочь двум твердым элементам войти в контакт, в случае алюминия и йода.

Облака паров йода, выделяющиеся при реакции алюминия и йода, могут испачкать внутреннюю часть вытяжного шкафа. Учителя могут предпочесть продемонстрировать эту реакцию на открытом воздухе, если это возможно.

Безводные галогениды алюминия интенсивно гидролизуются (иногда бурно, если они свежеприготовленные и горячие, как здесь) водой с выделением паров галогенида водорода и образованием кислого раствора соли алюминия. Чтобы избавиться от твердых остатков, дайте им полностью остыть перед добавлением небольших количеств к 1 М раствору карбоната натрия в вытяжном шкафу. Подождите, пока реакция не утихнет, прежде чем добавлять твердое вещество. Слейте полученную суспензию большим количеством воды.

Таблица химической совместимости алюминия

Что это? Может ли это остановить потливость? Это безопасно?

Вы страдаете повышенным потоотделением?

Гипергидроз, официальный медицинский термин для обозначения обильного потоотделения, поражает миллионы людей в США и во всем мире.

Антиперспиранты с хлоридом алюминия — первая линия защиты от чрезмерного потоотделения. Об антиперспирантах и ​​алюминии ходит много информации. Для вашего удобства мы собрали самые важные материалы для вашего быстрого ознакомления.

6 фактов о хлориде алюминия, которые следует знать

• Что такое хлорид алюминия?
• Как хлорид алюминия останавливает потоотделение?
• Безопасен ли хлорид алюминия? Ложные заявления опровергнуты
• Каковы побочные эффекты хлорида алюминия и как их минимизировать?
• Другие формы алюминия, используемые в антиперспирантах
• Открытие и история хлорида алюминия

Что такое хлорид алюминия?

(Читайте с осторожностью — научные термины будут следовать)

Химическая формула хлорида алюминия — AICI3.Как следует из названия, это химическое соединение алюминия и хлора. Для любителей химии: AICI3 имеет три электрона в валентной оболочке. Он образует ковалентное соединение с хлором. Он не образует октет при соединении с хлором, поэтому может принимать еще 2 электрона. Это делает его кислотой Льюиса (кислота Льюиса — это соединение, которое может забирать электрон у донорного соединения).

Молярная масса хлорида алюминия 133,34 г / моль. (Что, черт возьми, такое крот?) Моль — это единица измерения, используемая химиками.Он указывает количество атомов, ионов, молекул и т. Д. В данном химическом образце. Интересный факт: хлорид алюминия может существовать в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Хлорид алюминия классифицируется как соль алюминия. Он естественным образом содержится в скалах, образовавшихся при рождении Земли. Его также можно синтезировать. В твердом виде это крупный белый порошок. Часто обнаруживается, что он загрязнен железом, что придает ему желтый цвет. Хлорид алюминия имеет низкую температуру плавления и низкую температуру кипения.Он очень реактивен при контакте с водой. Обладает сильным резким запахом, не пригорает и не загорается.

Применения хлорида алюминия разнообразны и включают производство чистого металлического алюминия. Также производится большое количество для использования в других отраслях промышленности. Он используется при производстве красок, синтетического каучука и нефтехимии. Хлорид алюминия содержится в усилителях ногтей и освежителях воздуха, а также может очищать сточные воды. У него много применений!

Самое главное, что хлорид алюминия используется для изготовления антиперспирантов, что дает наибольшее преимущество — он помогает остановить чрезмерное потоотделение.Кстати, если вы ищете сильный антиперспирант, этот подойдет вам

Как хлорид алюминия останавливает потоотделение?

В вашем теле есть два типа потовых желез: апокринные и эккринные. Эккриновых потовых желез гораздо больше. Они ответственны за большую часть пота, производимого вашим телом.

Когда антиперспирант, такой как SweatBlock, наносится на подмышки (или другие участки тела), ионы алюминия абсорбируются. Доктор Эрик Хэнсон из отделения дерматологии Университета Северной Каролины говорит: «Ионы алюминия попадают в клетки, выстилающие протоки эккринных желез, как отверстие эпидермиса, верхнего слоя кожи.”

Доктор Луис Кучнир, физико-химик, практикующий в Мальборо, штат Массачусетс, описывает этот процесс более подробно. Он объясняет, что молекула хлорида алюминия может связывать шесть молекул воды. Он также может плотно связывать дополнительные слои из 12-20 молекул воды, «делая воду очень вязкой, так что слабые мышцы, выталкивающие пот из наших потовых желез, не могут перемещать пот на поверхность нашей кожи», — говорит он.

Доктор Кучнир продолжает: «Когда хлорид алюминия приближается к воде, он впитывает ее и сгущает.Распределяя его по участкам, которые потеют, он сгущает воду в верхней части протока, где выходит пот, и это сгущение, как гель, блокирует его ».

Проще говоря, хлорид алюминия и другие соединения алюминия вступают в реакцию с потом. В результате реакции образуется гелеобразная пробка, которая блокирует попадание пота на поверхность кожи.

Вот и все. Вот как работают антиперспиранты с хлоридом алюминия. Разве медицина не удивительна?

Безопасен ли хлорид алюминия? Ложные заявления опровергнуты

Возможно, вы где-то читали или слышали слухи о том, что хлорид алюминия небезопасен.Некоторые глубоко ошибочные исследования связывают его использование с раком груди, болезнью Альцгеймера и даже с заболеванием почек.

Итак, в чем правда?

Международное общество гипергидроза отмечает, что хлорид алюминия безопасно используется более 80 лет и доказал свою эффективность и нетоксичность.

Давайте кратко рассмотрим один из самых стойких слухов: хлорид алюминия в антиперспирантах вызывает рак груди. Это просто неправда.

Авторы этих ныне дискредитированных исследований утверждали, что химические вещества в составе антиперспирантов, включая хлорид алюминия, всасываются через кожу в подмышках.Они утверждали, что химические вещества затем взаимодействуют с ДНК, вызывая злокачественные мутации.

Поскольку большинство раковых заболеваний груди начинается в верхней и внешней части груди, области, ближайшей к подмышечной впадине, где используются антиперспиранты, они предположили, что антиперспиранты должны быть ответственны за некоторые виды рака груди.

Не так!

«Почему вы могли подумать, что антиперспирант каким-то образом поднимется вверх по течению и попадет в ваши лимфатические узлы, а затем каким-то образом попадет в грудь, неясно», — утверждает д-р.Тимоти Дж. Мойнихан. Доктор Мойнихан, онколог, работает заведующим кафедрой образования и консультантом отделения медицинской онкологии в клинике Мэйо. «В этом нет никакого смысла, кроме того факта, что он находится по соседству».

Любые утверждения о том, что хлорид алюминия в антиперспирантах также может вызывать болезнь Альцгеймера и заболевание почек, также были опровергнуты. «Эти продукты можно использовать с большой уверенностью в их безопасности. Они используются в течение многих лет, и нет никаких доказательств, указывающих на наличие проблемы », — утверждает Джон Бейли, доктор философии.D., главный научный сотрудник Совета по средствам личной гигиены.

В отношении безопасности хлорида алюминия имеется гораздо более надежная информация.

Каковы побочные эффекты хлорида алюминия и как их минимизировать?

Возможные побочные эффекты хлорида алюминия незначительны. Наиболее частыми побочными эффектами являются зуд или легкое жжение сразу после нанесения. Покалывание или покалывание также являются частыми побочными эффектами. Они недолговечны и обычно исчезают вскоре после нанесения.Если раздражение кожи не проходит, обратитесь к врачу.

Возможность зуда, жжения, покалывания или другого раздражения кожи из-за хлорида алюминия в дезодорантах или антиперспирантах можно свести к минимуму, соблюдая следующие меры предосторожности:

• Подождите от 24 до 48 часов после бритья перед нанесением.
• Никогда не наносите антиперспирант из хлорида алюминия на поврежденную или инфицированную кожу.
• Дайте подмышкам или другим участкам, на которые нанесен антиперспирант, полностью высохнуть на воздухе, прежде чем надевать одежду.

Для людей с очень чувствительной кожей антиперспиранты на основе хлорида алюминия или дезодоранты-антиперспиранты могут быть неэффективным решением.

Другие формы алюминия, используемые в антиперспирантах

Хотя хлорид алюминия является наиболее распространенным соединением алюминия, используемым в современных антиперспирантах, существуют и другие формы алюминия, которые также используются для уменьшения потоотделения и лечения гипергидроза. Их:

• Хлоргидрат алюминия (также известный как хлоргидрат алюминия).
• Алюминий Цирконий Трихолоргидрекс Глицин
• Гексагидрат хлорида алюминия
• Гидроксибромид алюминия

Все эти соли алюминия работают так же, как хлорид алюминия. Однако не все формы алюминия одинаковы. Некоторые формы сильнее, чем другие, и могут иметь более длительные результаты. Например, антиперспирант с 10% хлорида алюминия не то же самое, что антиперспирант с 10% алюминия и циркония.

Открытие и история хлорида алюминия

Хлорид алюминия был открыт в 1825 году выдающимся датским физиком и химиком Гансом Кристианом Эрстедом.Это один из старейших химических веществ, используемых в органической химии.

Соли алюминия продавались как антиперспиранты еще в 1903 году в продукте под названием Everdry. Еще одним известным и популярным брендом был Odo-ro-no, изобретенный хирургом из Цинциннати, который страдал от потных рук. Его дочь продвигала Одо-ро-но по всей стране. В 1919 году ее компания начала агрессивную маркетинговую кампанию, в которой рекламировались «тема, которую слишком часто избегают». Речь шла о зловонных женских подмышках.Популярность одо-ро-но резко возросла, и продажи выросли вдвое почти в мгновение ока.

За три года до дебюта Одо-ро-но дерматолог из Иллинойса Артур Стиллианс опубликовал лекарство от обильного потоотделения. Доктор Стиллианс отмечает: «Осознание того, что неприятный запах цепляется за кого-то, заставляет чувствительного человека бояться встречи с другими». Те, кто страдает гипергидрозом, подтвердят заявление доктора Стиллиана. Гипергидроз разрушает жизнь тех, кто страдает им — эмоционально, физически и социально.

Это было время, когда людям с симптомами гипергидроза часто давали рентгеновские лучи. Но вместо того, чтобы поражать своих пациентов опасной радиацией, Стилианс предложил гораздо лучшее решение в виде революционного метода лечения гипергидроза: крем с хлоридом алюминия, который можно было наносить три раза в неделю на подмышки. Он написал в медицинском журнале того периода: «В 20 случаях, когда я использовал этот лосьон, он всегда приносил облегчение». Это было предвестником грядущих событий.

К сожалению, и Стиллиан, и Одо-ро-но страдали от общей проблемы. Хлорид алюминия, содержащийся в этих ранних продуктах, может окрашивать одежду и вызывать раздражение кожи. Стилианс отмечает в своем медицинском журнале: «Препарат не совсем мягкий. Чрезмерное использование вызовет резкий зуд или покалывание ».

Это был 1940 год, прежде чем кто-либо нашел способ уменьшить неприятные побочные эффекты антиперспирантов, сделанных с хлоридом алюминия. Химик Жюль Монтенье нашел способ уменьшить кислотность.Он подал патент на процесс, и был представлен антиперспирант под названием Stopette (отличное название, BTW). В послевоенной Америке значительный всплеск офисной жизни привел к росту популярности дезодорантов и антиперспирантов. В начале 1950-х годов появились шариковые ролики. Аэрозольные продукты появились на полках магазинов в конце 1960-х годов. Сегодня мировой рынок дезодорантов и антиперспирантов составляет почти 76 миллиардов долларов.

Стоит отметить, что, хотя Everdry был первым антиперспирантом, дезодоранты были представлены гораздо раньше.От них приятно пахло, но потеть не переставало. В 1860-х годах врачи обнаружили, что некоторые химические вещества, используемые в качестве дезинфицирующих средств, могут устранять запах тела. Коммерчески доступное дезинфицирующее средство, созданное специально для подмышек, появилось на рынке в 1888 году. Оно было названо «Мама» (еще одно известное имя).

Заключение

Людям, которые НЕ потеют чрезмерно, легко сказать что-то вроде «Антиперспирант — это плохо!»

Для тех, кто страдает гипергидрозом, антиперспиранты на основе алюминия могут изменить жизнь (в хорошем смысле).Он работает неинвазивно, чтобы устранить или значительно уменьшить обильное потоотделение у миллионов людей во всем мире.

По мнению квалифицированных специалистов, хлорид алюминия безопасен. Он прошел испытания более восьми десятилетий. Исследование за исследованием демонстрируют, что нет никакой связи между антиперспирантами и раком груди, болезнью Альцгеймера, заболеванием почек или любым другим недугом. Американское онкологическое общество и Международное общество гипергидроза, среди прочих, подтверждают его безопасность и эффективность.

Хлоридов элементов 3-го периода

На этой странице обсуждаются структуры хлоридов элементов 3-го периода (от натрия до серы), их физические свойства и их реакции с водой. Хлор и аргон опускаются: хлор, потому что бессмысленно говорить о «хлористом хлоре», и аргон, потому что он инертен и не образует хлорид.

Краткое описание тенденций

Интересующие хлориды приведены в таблице ниже:

Сера образует три хлорида, но S ₂ Cl _{2 является наиболее распространенным.Хлорид алюминия также существует в некоторых условиях в виде димера, Al 2 Cl 6 .}

• Структуры : хлорид натрия и хлорид магния являются ионными и состоят из больших ионных решеток при комнатной температуре. Хлорид алюминия и хлорид фосфора (V) сложнее. Они меняют свою структуру с ионной на ковалентную, когда твердые тела переходят в жидкости или пары. Это обсуждается более подробно ниже. Другие хлориды представляют собой простые ковалентные молекулы.
• Точки плавления и кипения: Хлориды натрия и магния представляют собой твердые вещества с высокими температурами плавления и кипения из-за большого количества тепла, необходимого для разрушения сильного ионного притяжения.
• Остальные жидкости или твердые вещества с низкой температурой плавления. Не говоря уже о случаях хлорида алюминия и хлорида фосфора (V), где ситуация довольно сложная, в других случаях привлекательными будут гораздо более слабые межмолекулярные силы, такие как силы дисперсии Ван-дер-Ваальса.Они различаются в зависимости от размера и формы молекулы, но всегда будут намного слабее, чем ионные связи.
• Электропроводность: Хлориды натрия и магния являются ионными, поэтому в расплаве подвергаются электролизу. Электричество переносится движением ионов и их разрядом на электродах (не электронах). В случае хлорида алюминия и хлорида фосфора (V) твердое вещество не проводит электричество, потому что ионы не могут двигаться.В жидкости (там, где она существует — оба они возвышаются при обычном давлении) они преобразовались в ковалентную форму и поэтому тоже не проводят. Остальные хлориды не проводят электричество ни в твердом, ни в расплавленном состоянии, потому что у них нет ионов или подвижных электронов.
• Реакции с водой : Примерно простые ионные хлориды (хлорид натрия и магния) просто растворяются в воде. Хотя все другие хлориды реагируют с водой различными способами, описанными ниже для каждого отдельного хлорида.Реакция с водой известна как гидролиз.

Натрия хлорид (NaCl)

Хлорид натрия — это ионное соединение, состоящее из гигантского массива ионов натрия и хлорида. Небольшая репрезентативная часть решетки хлорида натрия выглядит так:

Обычно это изображается в разобранном виде как:

Сильное притяжение между положительными и отрицательными ионами требует большого количества тепловой энергии для разрушения, поэтому хлорид натрия имеет высокие температуры плавления и кипения.Соединение не проводит электричество в твердом состоянии, потому что у него нет подвижных электронов, а ионы ограничены кристаллической решеткой. Однако при плавлении подвергается электролизу. Хлорид натрия растворяется в воде с образованием нейтрального раствора.

Хлорид магния (MgCl

Подобно хлориду натрия, хлорид магния также образует ионное твердое вещество, но с более сложной кристаллической структурой ионов, вмещающей вдвое больше ионов хлорида, чем ионов магния.Как и в случае с хлоридом натрия, для преодоления притяжения между ионами требуется большое количество тепловой энергии (из-за высокой энтальпии решетки соединения), поэтому температуры плавления и кипения также высоки. Твердый хлорид магния не проводит электричество, потому что ионы удерживаются. Однако при плавлении соединение подвергается электролизу.

Хлорид магния растворяется в воде с образованием слабокислого раствора (с pH примерно 6). Когда ионы магния сольватируются из твердой решетки, существует достаточное притяжение между ионами 2+ и молекулами воды для образования координационных (дативных ковалентных) связей между ионами магния и неподеленными парами на окружающих молекулах воды.+ _ {(водн.)} \]

Обязательно включать государственные символы, если уравнение написано таким образом.

Хлорид алюминия (AlCl

Электроотрицательность увеличивается с течением времени; алюминий и хлор недостаточно различаются по электроотрицательности, чтобы образовать простую ионную связь. Структура хлорида алюминия меняется с температурой. При комнатной температуре алюминий является 6-координированным (т.е. каждый алюминий окружен 6 атомами хлора). Структура представляет собой ионную решетку, но имеет много ковалентный характер.

При атмосферном давлении хлорид алюминия возгоняется при температуре около 180 ° C. Если давление повышается до чуть более 2 атмосфер, вместо этого он плавится при температуре 192 ° C.

Обе эти температуры намного ниже ожидаемого диапазона для ионного соединения. Они предполагают сравнительно слабое притяжение между молекулами вместо сильного притяжения между ионами. Это потому, что координация алюминия изменяется при этих температурах. Он становится 4-координированным — каждый алюминий окружен 4 атомами хлора, а не 6.Исходная решетка превращается в расположение молекул Al ₂ Cl ₆ . Структура показана ниже:

При преобразовании все ионные свойства теряются, что приводит к испарению или плавлению хлорида алюминия (в зависимости от давления). Эти димеры и простые молекулы AlCl ₃ находятся в равновесии. При дальнейшем повышении температуры положение равновесия все больше смещается вправо от следующей системы:

\ [Al_2Cl_6 \ правые левые гарпуны 2AlCl_3 \]

Сводка по AlCl

• При комнатной температуре твердый хлорид алюминия имеет ионную решетку со значительной ковалентной структурой.
• При температуре около 180-190 ° C (в зависимости от давления) хлорид алюминия принимает молекулярную форму, Al ₂ Cl ₆ . Это заставляет его плавиться или испаряться из-за сравнительно слабого межмолекулярного притяжения.
• При дальнейшем повышении температуры образуется больше молекул AlCl ₃ .

Твердый хлорид алюминия не проводит электричество при комнатной температуре, потому что ионы не могут двигаться. Расплавленный хлорид алюминия (возможен только при повышенных давлениях) также не проводит ток, потому что он потерял свой ионный характер.

Хлорид алюминия резко реагирует с водой. Капля воды, помещенная на твердый хлорид алюминия, образует парные облака газообразного хлористого водорода. Твердый хлорид алюминия в избытке воды все еще разбрызгивается, но вместо этого образуется кислый раствор. Раствор хлорида алюминия обычных концентраций (например, около 1 моль дм ^-3 ) имеет pH около 2-3. Более концентрированные растворы имеют более низкий pH.

Хлорид алюминия реагирует с водой, а не просто растворяется в ней.- (водн.) \]

Это очень похоже на уравнение хлорида магния, приведенное выше — единственная разница — это заряд на ионе. Более высокий заряд довольно сильно притягивает электроны в молекулах воды к алюминию, делая атомы водорода более положительными и, следовательно, легче удаляемыми из иона. Следовательно, этот ион намного более кислый, чем в соответствующем случае магния.

Кислотно-основные равновесия для этой реакции лежат правее, чем для магния, поэтому образующийся раствор более кислый — образуется больше ионов гидроксония, как показано:

\ [[Al (H_2O) _6] ^ {3+} + H_2O \ rightleftharpoons [Al (H_2O) _5 (OH)] ^ {2+} + H_3O ^ + \]

или проще:

\ [[Al (H_2O) _6] ^ {3+} (вод. + \]

Если воды мало, образуется газообразный хлористый водород.Из-за тепла, выделяемого в реакции, и концентрации образующегося раствора, ионы водорода и ионы хлора в смеси объединяются в молекулы хлористого водорода (\ (HCl \)) и выделяются в виде газа. При большом избытке воды температура никогда не бывает достаточно высокой для этого; ионы остаются сольватированными.

Тетрахлорид кремния (SiCl

Тетрахлорид кремния представляет собой простой ковалентный хлорид, не требующий особого внимания. Между кремнием и хлором недостаточно разницы в электроотрицательности, чтобы они образовали ионные связи.Тетрахлорид кремния представляет собой бесцветную жидкость при комнатной температуре, которая дымится во влажном воздухе. Единственное притяжение между молекулами — это дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса. Он не проводит электричество из-за отсутствия ионов или подвижных электронов.

Он дымится во влажном воздухе, поскольку реагирует с водой в воздухе с образованием хлористого водорода. Если вы добавите воду к тетрахлориду кремния, произойдет бурная реакция с образованием диоксида кремния и паров хлористого водорода. В большом избытке воды хлористый водород, конечно, растворяется с образованием сильнокислого раствора, содержащего соляную кислоту.

\ [SiCl_4 + 2H_2O \ стрелка вправо SiO_2 + 4HCl \]

Хлориды фосфора

Существует два хлорида фосфора: хлорид фосфора (III), PCl ₃ , и хлорид фосфора (V), PCl ₅ .

Хлорид фосфора (III) (PCl

Этот простой ковалентный хлорид существует в виде дымящей жидкости при комнатной температуре, потому что между молекулами действуют только силы дисперсии Ван-дер-Ваальса и диполь-дипольные притяжения.Жидкость не проводит электричество из-за отсутствия ионов или подвижных электронов.

Хлорид фосфора (III) бурно реагирует с водой с образованием фосфористой кислоты H ₃ PO ₃ и паров хлористого водорода (или раствора, содержащего соляную кислоту в избытке воды):

\ [PCl_3 + 3H_2O \ стрелка вправо H_3PO_3 + 3HCl \]

Хлорид фосфора (V) (PCl

Хлорид фосфора (V) структурно сложнее хлорида фосфора (III).При комнатной температуре он образует белое твердое вещество, которое сублимируется при 163 ° C. Повышение температуры выше точки сублимации диссоциирует (обратимо делит) больше хлорида фосфора (V) на хлорид фосфора (III) и хлор:

\ [PCl_5 \ rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2 \]

Хлорид фосфора (V) представляет собой твердое ионное вещество. В образовании ионов участвуют две молекулы PCl ₅ . Ион хлорида переходит от одной из исходных молекул к другой, оставляя положительный ион [PCl ₄ ] ⁺ и отрицательный ион [PCl ₆ ] ^— .

При 163 ° C хлорид фосфора (V) превращается в молекулярную форму, содержащую молекулы PCl ₅ . Поскольку между этими молекулами существуют только дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса, частицы испаряются. Твердый хлорид фосфора (V) не проводит электричество.

Хлорид фосфора (V) бурно реагирует с водой с образованием паров хлористого водорода. Как и в случае с другими ковалентными хлоридами, при наличии достаточного количества воды они растворяются с образованием раствора соляной кислоты.

Реакция проходит в два этапа. Первый проходит в холодной воде; оксихлорид фосфора, POCl ₃ , образуется вместе с HCl:

\ [PCl_5 + 4H_2O \ стрелка вправо POCl_3 + 2HCl \]

По мере того, как раствор доводится до кипения, хлорид фосфора (V) вступает в реакцию с образованием фосфорной кислоты (V) и большего количества HCl. Фосфорная (V) кислота также известна как фосфорная кислота или ортофосфорная кислота:

\ [POCl_3 + 3H_2O \ стрелка вправо H_3PO_4 + 3HCl \]

Объединение этих уравнений дает общую реакцию в кипящей воде:

\ [PCl_5 + 4H_2O \ стрелка вправо H_3PO_4 + 5HCl \]

Дихлорид дисеры (S

Дихлорид дисеры — один из трех хлоридов серы, образующийся при реакции хлора с горячей серой.Дихлорид дисеры — это ковалентная жидкость оранжевого цвета с неприятным запахом. Его довольно необычная структура представлена ​​ниже:

Конформация молекулы указывает на ее возможные межмолекулярные взаимодействия:

• В молекуле нет плоскости симметрии; следовательно, он имеет общий постоянный диполь.
• В жидком состоянии молекула испытывает дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса и диполь-дипольные притяжения.
• В дихлориде дисеры нет ионов и подвижных электронов, что делает его непроводящим.

Дихлорид дисеры медленно реагирует с водой с образованием сложной смеси соляной кислоты, серы, сероводорода и различных серосодержащих кислот и анионов.

Тип соединения может быть

Май 2004 г.

Хлорид алюминия, AlCl ₃ , является основным промышленным КАТАЛИЗАТОРОМ, что означает, что он ускоряет скорость определенных химических реакций, важных в производстве.Катализаторы очень полезны, потому что они уменьшают количество энергии, необходимое для реакции химических веществ, позволяя реакциям протекать быстро. А катализаторы экономичны: они химически не меняются в результате реакций, которые они ускоряют, поэтому их можно использовать снова и снова.

Химики-органики
«архитекторов», которые связывают
углеродно-водородных цепей
вместе на молекулярном
уровень.

Соединение органических соединений

Хлорид алюминия используется в производстве резины, смазок, консервантов для древесины, лекарств и красок. Эти вещества состоят из ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ — соединений, молекулы которых напоминают цепочки атомов углерода, окруженные атомами водорода. Например, пропан, известный как газ, используемый для разжигания гриля на заднем дворе, представляет собой простое органическое соединение, состоящее из прямой цепочки из трех атомов углерода, окруженных восемью атомами водорода:

Простая органическая «цепная» молекула

Пропан (в красном баке)
питает решетку на заднем дворе.

Живые существа — растения и животные — состоят из органических соединений.Многие из них представляют собой очень сложные звенья углеродных «цепочек», включая кольца и разветвленные цепи, — гораздо более сложные, чем пропан. Химики-органики изучают структуры природных органических молекул и ищут способы конструировать и производить новые органические соединения, такие как новые лекарства для лечения болезней и другие продукты для улучшения нашей жизни. Хлорид алюминия — один из катализаторов, который играет роль в ускорении процесса объединения и перегруппировки органических молекул в новые соединения.

Построение молекул с помощью хлорида алюминия

Линки Чейнсворт явно фанат катализаторов.«Катализаторы широко используются как в химическом производстве, так и в химических исследованиях», — говорит она. «Это невероятно удобные химические вещества. И они пригодны для вторичной переработки!»

AlCl ₃ : Сохраняя нас сухими и без запаха
Как будто быть важным катализатором недостаточно, гидратированная форма хлорида алюминия — хлоргидрат алюминия (AlCl ₃ .6H ₂ O), является активным ингредиентом антиперспирантов. (Это соединение считается гидратированным , потому что в его структуре есть молекулы воды — обратите внимание на «6H ₂ O» в химической формуле.) Это соединение закрывает потовые протоки в коже, уменьшая потоотделение. Он также убивает бактерии в потоотделении, устраняя запах тела. Мы, наверное, все когда-то были благодарны за свойства хлоргидрата алюминия!

Чтобы просмотреть список предыдущих функций «Хлорсодержащее соединение месяца», щелкните здесь.