文档介绍：铝盐中铝含量的测定
化学工程系
09工业分析与检验
一、铝的物理性质及用途
(1)铝的密度很小, g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
(2)铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
铝的物理性质及用途
(3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100 ℃~150 ℃ mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品。
(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等
铝的物理性质及用途
(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观。
(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由***铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含***钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。
铝的物理性质及用途
(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。
(9)铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。
(10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。
二、铝的化学性质
和氧气反应:铝粉可燃铙4Al+3O2==2Al2O3(发强白光)
和非金属反应:2Al+3S==Al2S3
和热水反应:2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑(反应缓慢)
和较不活动金属氧化物反应:3Fe3O4+8Al==9Fe+4Al2O3
和酸反应:在常温下浓硫酸和浓***可使铝钝化。
盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气。 2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑
铝的化学性质
和盐溶液反应:2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3
和碱溶液反应:主要和NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
铝和水发生置换反应: 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ Al(OH)3溶解在强碱溶液中, Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
三、铝的生产制造
铝电解生产流程 现代铝工业生产采用冰晶石――氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝是溶质被溶解,以碳素作为阳极(预焙阳极块),铝液作为阴极,通入直流电流后,在940℃~970℃下,电解槽两极上进行电化学反应,即电解。阳极产物主要是二氧化碳,和一氧化碳气体,但其中含有一定量的***化氢(HF)等有害气体和固体粉尘,须对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在混合炉内净化澄清之后,浇注成铝锭,或生产成线坯,型材等。
铝的生产制造
铝电解生产原辅材料 1. 氧化铝:
氧化铝通常称为“铝氧”,是一种白色粉状物,熔点为2050℃,沸点为3000℃,。它的流动性好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。 氧化铝在电解生产中的作用是:a. 不断地补充电解质中的铝离子,使其浓度保持在一定的范围内,保证电解生产的持续进行;,覆盖在阳极炭块的氧化;,用来吸附阳极气体中的***化氢(HF)气体。 在化学纯度方面,要求氧化铝中杂质含量和水份要低。因为氧化铝中那些电位正于铝元素的氧化物,例如SiO2(二氧化硅)和Fe2O3(氧化铁),在电解过程中会