Роль алюминия в нашей жизни

С каждым годом увеличивается спектр использование алюминия и его соединений. Ряд пищевых продуктов продается в алюминиевой фольге, например, шоколад и шоколадные конфеты. Из алюминия выполнены банки для рыбных консервов и пива, ложки и вилки, кастрюли.

На основе алюминия получены сплавы, используемые в самолето- и ракетостроении, судостроении. Сплавы на основе алюминия незаменимы и в машиностроении. Практически все электропровода выполнены из алюминия, как дешевого и хорошо проводящего электрический ток металла.

Широко используются соединения алюминия в строительстве - глина и кирпич – это не что иное, как  обычные алюмосиликаты. В таких драгоценных камнях, известных с незапамятных времён, как рубин и гранат, сапфир и бирюза, алюминий содержится в качестве одной из главных составных частей.  

Соединения алюминия используются человеком и в медицине. Микродозы квасцов и глинозёма, содержащие алюминий, применяются для лечения бронхита, гастрита, зуда кожи, ломкости ногтей, при выпадении волос и ресниц.

Жители разных стран употребляют глину, содержащую алюминий, в пищу или подмешивают её к хлебу. Каолином (белая глина) лечат различные заболевания кишечника, принимая его внутрь. Наружно глина успешно применяется при лечении радикулита. Ванны с квасцами и содой рекомендовал известный врач А.С. Залманов при варикозном расширении вен и варикозных язвах.

Люди длительное время полагали, что соединения алюминия безвредны для человека. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что избыток катионов алюминия вреден для человека и более того – он может привести к летальному исходу.

Считаем, что сведения о пользе и вреде катионов алюминия на организм человека с течением времени будут дополняться и углубляться.

Каждый человек должен обладать знаниями о пользе и вреде алюминия и его соединений, так как это напрямую связано с работоспособностью человека, с его настроением,  продолжительностью его жизни.

Литература.

1. Егорова А.С. и Чернышева В.Н. Химия. Пособие – репетитор для поступающих в вузы. «Феникс» Изд.: Ростов -на- Дону, 1997;
2. Золотов Ю. А. Золотой Фонд. Школьная энциклопедия. «Дрофа». Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». Изд.: М. 2003г.;
3. Кузьменко Н.Е. Справочник школьника по химии 8-11 классы. Изд.: М., «Оникс 21 век», 2002;
4. Пилипенко А.Т. Справочник по элементарной химии. Изд.: Киев, «Наукова Думка», 1980;
5. Трифонов Д.Н., Трифонов. Как были открыты химические элементы. Изд.: М. «Просвещение», 1980;
6. Химия. Еженедельное приложение к газете «Первое сентября». Апрель №15 2000г.;
7. Химия. Еженедельное приложение к газете «Первое сентября». Февраль №6 2000г.;
8. gastrolog.ru/almagel.php;
9. kvdent.ru/shop/VladMiVa/;
10. www.my-rpc.ru/aluminium-chlorid-6.html;
11. ru.wikipedia.org/wiki/Al ;
12. www.alhimik.ru/show/show14.html;
13. www.plasma-welding.ru/technology/primalspl.html ;
14. www.xumuk.ru/bse/119.html .

Приложение 1.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ В ПРИРОДЕ В СРАВНЕНИИ С КИСЛОРОДОМ, КРЕМНИЕМ И МЕТАЛЛАМИ.

Алюминий по распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых.. Его содержание оценивают в 7.45 % (больше, чем железа, которого только 4.2 %)

Приложение 2.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ МЕТАЛЛОВ.

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.

Ослабление восстановительных свойств, активности.

Приложение 3.

АЛЮМИНИЙ В БЕНГАЛЬСКИХ ОГНЯХ.

Покупные бенгальские свечи состоят из скрученной проволоки, на которую нанесена горючая смесь, и обычно дают белый огонь. Для приготовления цветных самодельных бенгальских огней сначала замешивают крахмал с водой и заваривают густой клейстер.

Зеленый бенгальский огонь получают, смешивая без растирания 5 г влажного нитрата бария Ba(NO3)2 с 1 г алюминиевого или магниевого порошка, затем добавляют 3 г железных опилок. Другой рецепт для зеленого бенгальского огня включает 3,5 г борной кислоты B(OH)3, 6,5 г влажного хлората калия, 2 г железных опилок и 1 г алюминиевого порошка.

Красный бенгальский огонь дает смесь 4,5 г влажного нитрата стронция Sr(NO3)2, 5,5 г хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.

Желтый бенгальский огонь будет радовать ваш взор, если его приготовить из 3 г оксалата натрия Na2C2O4, 5 г влажного хлората калия, 3 г железных опилок и 1 г алюминиевого или магниевого порошка.

Цветной огонь при горении бенгальских смесей получается из-за присутствия веществ, содержащих катионы бария, стронция, натрия или атомы бора, способные, попадая в пламя, излучать свет определенной длины волны в видимой области спектра. Железо, алюминий  и магний в виде порошков или мелких опилок, сгорая, дают эффектные искры. При этом образуются оксид железа(III) Fe2O3 и отчасти Fe3O4, а также Al2O3 и MgO.

Приложение 4.

АЛЮМИНИЙ В МЕДИЦИНСКИХ ПРЕПАРАТАХ.

АЛЮМОГЕЛЬ — аморфный оксид алюминия, микропористое вещество. Получают высушиванием геля гидроксида алюминия. Применяют в технике как адсорбент, носитель катализаторов, а также в медицине.

Стоматологический материал «Алюмогель» применяется как гемостатическое средство при капиллярном кровотечении из десны, для ретракции десны при снятии слепков и лечении пришеечного кариеса, при проведении профессиональной гигиены, а также для обработки корневых каналов при апикальном кровотечении. 

АЛМАГЕЛЬ выпускается в виде суспензии для внутреннего применения во флаконах по 170 и 200 мл. Каждые 5 мл препарата содержат 0,1 г окиси магния и 0,3 г гидроокиси алюминия.

Алмагель рекомендован к применению при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, острых и хронических гастритах и некоторых других болезнях желудочно-кишечной тракт. Особенно эффективен он при лечении тех заболеваний, которые вызывают повышенную кислотность в желудке и способствуют протеолитической активности желудочного сока.

Приложение 5.

ХЛОРИД АЛЮМИНИЯ И ПРОИЗВОДСТВО ОРГАНИЧЕСКИЙ ВЕЩЕСТВ.

Хлорид алюминия в больших количествах используется в технологии органических веществ в качестве катализатора (синтез Фриделя - Крафтса, введение карбонильной группировки, изомеризация парафиновых углеводородов и проч.).

Реакция Фриделя - Крафтса - электрофильное замещение в ароматическом ядре; роль катализатора сводится к генерации атакующей частицы - алкил- или ацилкатиона. Ниже рассмотрены примеры взаимодействия бензола с этилхлоридом и хлорангидридом уксусной кислоты:

C2H5Cl + AlCl3 = C2H5+ + [AICl4]-;
C2H5+ + C6H6 = C6H5C2H5 + H+;
CH3COCl + AlCl3 = CH3CO+ + [AlCl4]-.

Приложение 6.

АЛЮМИНИЙ В ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ.

В таких драгоценных камнях, известных с незапамятных времён, как изумруд, рубин и гранат, сапфир и бирюза, алюминий содержится в качестве одной из главных составных частей.

                 Гранат                            Изумруд                                 Бирюза

Рубин и сапфир по твердости уступают только алмазу и обладают той степью блеска, которая не свойственна никаким другим прозрачным драгоценным камням, кроме алмаза.

                      Сапфир                                                          Рубин

Приложение 7.

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ.

Система алюминий – магний (Al-Mg).

    Система Al-Mg (магналий) является одной из самых перспективных при разработке свариваемых сплавов. Сплавы этой системы (Mg < 10%) относятся к группе термически не упрочняемых, высокие свойства их достигаются вследствие увеличения концентрации магния в пересыщенном твердом растворе. 

    Магналиевым сплавам свойственны высокие пластичность, коррозионная стойкость при средних значениях прочности и текучести, пониженная чувствительность к концентраторам напряжений. 
    Одним из основных преимуществ данной группы являются высокие значения прочностных характеристик по сравнению со свойствами термически упрочняемых алюминиевых сплавов в отожженном состоянии. При сварке магналиевых сплавов сварные соединения становятся почти равнопрочными основному металлу. 

Система алюминий - медь (Al-Cu).

    Особую роль в промышленности играют термически упрочняемые сплавы системы Al-Cu (дуралюмин). Наряду со сравнительно высокими значениями прочностных характеристик эти сплавы обладают хорошей пластичностью, в том числе высокой технологической пластичностью. 
    Системе Al-Cu присуща хорошая работоспособность при низких температурах. С понижением температуры одновременно растут прочностные характеристики и пластичность. Сплавы хорошо свариваются в сочетании с высокой работоспособностью сварных соединений при низких температурах. 

    По сравнению со сплавами других систем сплавы Al-Cu мало чувствительны к концентраторам напряжения. Вместе с тем данные сплавы успешно работают в интервале температур до +2500o С. 

    К недостаткам сплавов Al-Cu следует отнести их низкую общую коррозионную стойкость. Хотя после термической обработки (закалка +искусственное старение) они имеют удовлетворительную коррозионную стойкость под напряжением. В связи с этим требуется надежная защита конструкции от климатических воздействий и воздействий агрессивной среды. В настоящее время разработана и с успехом применяется система коррозионной защиты. Для защиты листового дуралюминия от коррозии его поверхность плакируют чистым алюминием. 

    Для машиностроения сплавы этой группы приобретают особую важность. Они необходимы при изготовлении емкостей для жидкого кислорода и водорода. Наибольшее применение нашли в авиастроении для изготовления некоторых деталей турбореактивных двигателей.