Що таке алюміній: формула, реакції, властивості та застосування

Отримання

Метал утворює міцну зв’язок з киснем – оксид алюмінію. У порівнянні з іншими відомими металами, його відновлення з руди більш трудомістко. Причина тому криється у високій реакційній здатності та високої температури плавлення алюмінію, а точніше його руд. Метод прямого відновлення вуглецем не застосовується, так як у цього металу відновна здатність вище, ніж у вуглецю. Непряме відновлення можливо. Воно передбачає отримання проміжного продукту Al4C3, піддається при температурі близько 2000°С розкладання з утворенням алюмінію. Поки що це метод знаходиться в розробці, але вже відомо, що він буде вимагати менше енерговитрат, ніж спосіб Холу – Еру.

Методика Холу – Еру, яка на сьогоднішній день є найбільш широко використовуваною, була розроблена в 1886 році паралельно двома вченими – американцем Ч. Холом і французом П. Еру. Її суть полягає в розчиненні Al2O3 (оксиду алюмінію) в Na3AlF6 (розплав кріоліту) і подальшому електролізі із застосуванням анодних електродів (коксових або графітових). Так як цей метод є досить витратним, він отримав широке застосування лише у двадцятому столітті.

На виробництво однієї тонни чорнового алюмінію витрачається 1,92 т глинозему, 0,6 т електродів, 0,065 т кріоліту, 0,035 т фториду алюмінію і порядку 61 ГДж електроенергії.

Що стосується лабораторного методу одержання алюмінію, то він був придуманий в 1827 році Фрідріхом Велером. Суть методу полягає у відновленні безводного хлориду алюмінію металічним калієм. Реакція проходить при нагріванні без доступу повітря.