Большая Советская Энциклопедия (АЛ) - БСЭ БСЭ

  В металлургии А.. (помимо сплавов на его основе) — одна из самых распространённых легирующих добавок в сплавах на основе Cu, Mg, Ti, Ni, Zn и Fe. Применяют А. также для раскисления стали перед заливкой её в форму, а также в процессах получения некоторых металлов методом алюминотермии. На основе А. методом порошковой металлургии создан САП (спечённый алюминиевый порошок), обладающий при температурах выше 300°С большой жаропрочностью.

  А. используют в производстве взрывчатых веществ (аммонал, алюмотол). Широко применяют различные соединения А.

  Производство и потребление А. непрерывно растет, значительно опережая по темпам роста производство стали, меди, свинца, цинка.

  Лит.: Беляев А. И., Вольфсон Г. Е., Лазарев Г. И..Фирсанова Л. А., Получение чистого алюминия, [М.], 1967; Беляев А. И., Рапнопорт Н.. Б., Фирсанова Л. А., Электрометаллургия алюминия, М., 1953; Беляев А. И., История алюминия, в сборнике: Труды института истории естествознания и техники, т. 20, М., 1959; Фридляндер И. Н., Алюминий и его сплавы, М., 1965.

  Ю. И. Романьков.

  Геохимия А. Геохимические черты А. определяются его большим сродством к кислороду (в минералах А. входит в кислородные октаэдры и тетраэдры), постоянной валентностью (3), слабой растворимостью большинства природных соединений. В эндогенных процессах при застывании магмы и формировании изверженных пород А. входит в кристаллическую решётку полевых шпатов, слюд и др. минералов — алюмосиликатов. В биосфере А. — слабый миграт, его мало в организмах и гидросфере. Во влажном климате, где разлагающиеся остатки обильной растительности образуют много органических кислот, А. мигрирует в почвах и водах в виде органо-минеральных коллоидных соединений; А. адсорбируется коллоидами и осаждается в нижней части почв. Связь А. с кремнием частично нарушается и местами в тропиках образуются минералы — гидроокислы А. — бёмит, диаспор, гидраргиллит. Большая же часть А. входит в состав алюмосиликатов — каолинита, бейделлита и др. глинистых минералов. Слабая подвижность определяет остаточное накопление А. в коре выветривания влажных тропиков. В результате образуются элювиальные бокситы. В прошлые геологические эпохи бокситы накапливались также в озёрах и прибрежной зоне морей тропических областей (например, осадочные бокситы Казахстана). В степях и пустынях, где живого вещества мало, а воды нейтральные и щелочные, А. почти не мигрирует. Наиболее энергична миграция А. в вулканических областях, где наблюдаются сильнокислые речные и подземные воды, богатые А. В местах смешения кислых вод с щелочными — морскими (в устьях рек и др.), А. осаждается с образованием бокситовых месторождений.

  А. И. Перельман.

  Алюминий в организме. А. входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10-3 до 10-5 % А. (на сырое вещество). А. накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание А. колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг   (жёлтая репа), в продуктах животного происхождения — от 4 мг   (мёд) до 72 мг на 1кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание А. достигает 35—40 мг. Известны организмы — концентраторы А., например плауны (Lycopodiaceae), содержащие в золе до 5,3% А., моллюски (Helix и Lithorina), в золе которых 0,2—0,8% А. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, А. нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных (всасывание фосфатов в кишечнике).

  Лит.: Войнар А. О., Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, 2 изд., М., 1960, с. 73—77.

  В.В. Ковальский.

Алюминийорганические соединения

Алюминийоргани'ческие соедине'ния, металлоорганические соединения, в которых алюминий связан непосредственно с атомом углерода. А. с. известны двух типов: полные R3 Al и неполные R2 AlX или RAIX2 (где R — CH3 , C2 H5 , C6 H5 и др., а Х — галоген, OR или Н). Алюминийтриалкилы — бесцветные жидкости, крайне чувствительные к кислороду и влаге; триметил- и триэтилалюминий самовоспламеняются на воздухе, водой разлагаются со взрывом. Работы с А. с. проводят в атмосфере инертного газа (азот, аргон). Все А. с. дают прочные комплексы с эфиром, аминами, например (CH3 )3 Al•O(CH3 )2 и (CH3 )3 Al•K(CH3 )3 ; с NaR и LiR образуются комплексы типа Me[AIR4 ]. Все эти комплексы менее реакционноспособны, но тоже воспламеняются на воздухе.

  Получают А. с. действием галогеналкилов на сплав магния с алюминием, например: 6С2 Н5 Br + 2Al + 3Mg = 2(С2 Н5 )3Al + +3MgBr2 .

  А. с. применяют в промышленности как катализаторы полимеризации олефинов при низком давлении, например в производстве полиэтилена низкого давления, а также для получения алюминия особой чистоты.

Алюминирование

Алюмини'рование, то же, что алитирование .

Алюминия гидрид

Алюми'ния гидри'д, [AlH3]x , соединение алюминия с водородом, белая некристаллическая масса, разлагающаяся выше 105°С с отщеплением водорода. Получен впервые в 1942 при действии тлеющего разряда на смесь триметилалюминия и водорода. А. г. способен образовывать двойные гидриды состава MeHn•nAlH3 (где Ме — металл), называемые алюмогидридами, а также анатами. Это белые твёрдые вещества, растворимые в эфире, водой разлагаются с выделением водорода. Алюмогидриды широко применяют в органической химии как гидрирующие средства. Алюмогидрид лития LiAlH4 — быстродействующий сильный и селективный восстановитель. В неорганическом синтезе его применяют для получения летучих гидридов бора, алюминия, кремния, германия, олова и др.

Алюминия нитрат

Алюми'ния нитра'т, азотнокислый алюминий, Al(NO3 )3 , соль, при обычной температуре существует в виде Al(NO3 )3 •9H2 O — бесцветных расплывающихся на воздухе кристаллов с tпл 73,5°С. Выше этой температуры гидрат теряет воду, а около 200 °С превращается в Al2 O3 . А. н. хорошо растворим в воде (63,7 г безводной соли в 100 г H2 O при 25 °С). Получают А. н. растворением Al(OH)3 в HNO3 с последующим упариванием раствора. Применяют как протраву при крашении и для др. целей.

Алюминия окись

Алюми'ния о'кись, глинозём, Al2 O3 , соединение алюминия с кислородом; составная часть глин, исходный продукт для получения алюминия. Бесцветные кристаллы, tпл 2050°С, tкип выше 3000°С. Известна в двух модификациях, a и g. Из них в природе встречается a-Al2 O3 в виде бесцветного минерала корунда ; кристаллы a-Al2 O3 , окрашенные окислами др. металлов в красный цвет — рубин , и в синий — сапфир , являются драгоценными камнями. Корунд кристаллизуется в гексагональной системе, плотность 3960 кг/м3 , искусственно a-Al2 O3 можно получить нагреванием выше 900°С гидроокиси алюминия или его солей. При нагревании алюминиевых солей в пределах 600—900°С образуется g- Al2 O3 , кубическая модификация, которая выше этой температуры необратимо переходит в a-Al2 O3 . Известны гидратированные (водные) формы Al2 O3 различного состава. К гидроокисям алюминия относятся: гидраргиллит (гиббсит) Al(OH)3 , входящий в состав многих бокситов, и искусственно получаемая неустойчивая форма Al(OH)3 — байерит. Известна и неполная гидроокись алюминия — AlOOH, существующая в двух модификациях — a (диаспор) и g (бёмит).

  А. о. и её гидратированные формы нерастворимы в воде, обладают амфотерными свойствами — взаимодействуют с кислотами и щелочами. Природный корунд на воздухе химически инертен и негигроскопичен. Со щелочами интенсивно реагирует около 1000°С, образуя растворимые в воде алюминаты щелочных металлов. Медленнее реагирует с SiO2 и кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов , разлагается сплавлением с KHSO4 .

  Сырьём для получения А. о. служат бокситы, нефелины, каолины и другое сырьё, содержащее Al. Бокситы всегда загрязнены окислами железа или кремневой кислотой. Для получения чистой А. о. бокситы перерабатывают нагреванием с CaO и Na2 CO3 (сухой способ) или нагреванием с едким натром в автоклавах (способ Байера). При обоих способах А. о. в виде алюминатов переходит в раствор, который затем разлагают пропусканием двуокиси углерода либо добавлением заранее приготовленной гидроокиси алюминия. В первом случае разложение происходит по уравнению 2[AI(OH)4 ]- +CO2 ® 2Al(OH)3 + CO3 2- + Н2 O. Разложение по второму способу основано на том, что раствор алюмината, полученный при нагревании в автоклаве, метастабилен. Добавляемая гидроокись алюминия ускоряет распад алюмината: [Al(OH)4 ]- ® Al(OH)3 + OH- . Полученную гидроокись алюминия прокаливают при 1200°С, в результате получается чистый глинозём.