Гидроксид алюминия – что это?

Гидроксид алюминия – что это?

Химические и физические свойства алюминия. Физические свойства гидроксида алюминия

Этот легкий металл с серебристо-белым оттенком в современной жизни встречается почти повсеместно. Физические и химические свойства алюминия позволяют широко использовать его в промышленности. Самые известные месторождения – в Африке, Южной Америке, в Карибском регионе. В России места добычи бокситов имеются на Урале. Мировыми лидерами по производству алюминия являются Китай, РФ, Канада, США.

Добыча Al

В природе этот серебристый металл в силу своей высокой химической активности встречается лишь в виде соединений. Наиболее известные геологические породы, содержащие алюминий, – это бокситы, глиноземы, корунды, полевые шпаты. Промышленное значение имеют бокситы и глиноземы, именно месторождения этих руд позволяют добывать алюминий в чистом виде.

Свойства

Физические свойства алюминия позволяют легко вытягивать заготовки этого металла в проволоку и прокатывать в тонкие листы. Этот металл не является прочным, для повышения данного показателя при выплавке его легируют различными добавками: медью, кремнием, магнием, марганцем, цинком. Для промышленного назначения важно еще одно физическое свойство вещества алюминия – это его способность быстро окисляться на воздухе. Поверхность изделия из алюминия в естественных условиях обычно покрыта тонкой оксидной пленкой, которая эффективно защищает металл и препятствует его коррозии. При уничтожении этой пленки серебристый металл быстро окисляется, при этом его температура заметно повышается.

Внутреннее строение алюминия

Физические и химические свойства алюминия во многом зависят от его внутреннего строения. Кристаллическая решетка этого элемента является разновидностью гранецентрированного куба.

Данный тип решетки присущ многим металлам, таким, как медь, бром, серебро, золото, кобальт и другие. Высокая теплопроводность и способность проводить электричество сделали этот металл одним из самых востребованных в мире. Остальные физические свойства алюминия, таблица которых представлена ниже, раскрывают полностью его свойства и показывают сферы их применения.

Легирование алюминия

Физические свойства меди и алюминия таковы, что при добавлении к алюминиевому сплаву некоторого количества меди его кристаллическая решетка искривляется, и прочность самого сплава повышается. На этом свойстве Al основано легирование легких сплавов для повышения их прочности и стойкости к воздействию агрессивной среды.

Объяснение процесса упрочнения лежит в поведении атомов меди в кристаллической решетке алюминия. Частицы Cu стремятся выпасть из кристаллической решетки Al, группируются на ее особых участках.

Там, где атомы меди образуют скопления, образуется кристаллическая решетка смешанного типа CuAl2 , в которой частицы серебристого металла одновременно входят в состав и общей кристаллической решетки алюминия, и в состав решетки смешанного типа CuAl2. Силы внутренних связей в искаженной решетке гораздо больше, чем в обычной. А значит, и прочность новообразованного вещества гораздо выше.

Химические свойства

Известно взаимодействие алюминия с разбавленными серной и соляной кислотой. При нагревании этот металл в них легко растворяется. Холодная концентрированная или сильно разбавленная азотная кислота не растворяет этот элемент. Водные растворы щелочей активно воздействуют на вещество, в процессе реакции образуя алюминаты – соли, в составе которых имеются ионы алюминия. Например:

Al2O3 +3H2O+2NaOH=2Na

Получившееся в результате реакции соединение носит название тетрагидроксоалюминат натрия.

Тонкая пленка на поверхности алюминиевых изделий защищает этот металл не только от воздуха, но и от воды. Если эту тонкую преграду убрать, элемент станет бурно взаимодействовать с водой, выделяя из нее водород.

2AL+6H2O= 2 AL (OH)3+3Н2

Образовавшееся вещество называется гидроксидом алюминия.

AL (OH)3 реагирует с щелочью, образуя кристаллы гидроксоалюмината:

Al(OH)2+NaOH=2Na

Если это химическое уравнение сложить с предыдущим, получим формулу растворения элемента в щелочном растворе.

Al(OH)3+2NaOH+6H2O=2Na +3H2

Горение алюминия

Физические свойства алюминия позволяют ему вступать в реакцию с кислородом. Если порошок этого металла или алюминиевую фольгу нагреть, то она вспыхивает и горит белым ослепительным пламенем. В конце реакции образуется оксид алюминия Al2O3.

Глинозем

Полученный оксид алюминия имеет геологическое название глинозем. В естественных условиях он встречается в виде корунда – твердых прозрачных кристаллов. Корунд отличается высокой твердостью, в шкале твердых веществ его показатель составляет 9. Сам корунд бесцветен, но различные примеси могут окрасить его в красный и синий цвет, так получаются драгоценные камни, которые в ювелирном деле называются рубинами и сапфирами.

Физические свойства оксида алюминия позволяют выращивать эти драгоценные камни в искусственных условиях. Технические драгоценные камни используются не только для ювелирных украшений, они применяются в точном приборостроении, для изготовления часов и прочего. Широко используются искусственные кристаллы рубина и в лазерных устройствах.

Мелкозернистая разновидность корунда с большим количеством примесей, нанесенная на специальную поверхность, известна всем как наждак. Физические свойства оксида алюминия объясняют высокие абразивные свойства корунда, а также его твердость и устойчивость к трению.

Гидроксид алюминия

Al2 (OH)3 является типичным амфотерным гидроксидом. В соединении с кислотой это вещество образует соль, содержащую положительно заряженные ионы алюминия, в щелочах образует алюминаты. Амфотерность вещества проявляется в том, что он может вести себя и как кислота, и как щелочь. Это соединение может существовать и в желеобразном, и в твердом виде.

В воде практически не растворяется, но вступает в реакцию с большинством активных кислот и щелочей. Физические свойства гидроксида алюминия используются в медицине, это популярное и безопасное средство снижения кислотности в организме, его применяют при гастритах, дуоденитах, язвах. В промышленности Al2 (OH)3 используется в качестве адсорбента, он прекрасно очищает воду и осаждает растворенные в ней вредные элементы.

Промышленное использование

Алюминий был открыт в 1825 году. Поначалу данный металл ценился выше золота и серебра. Это объяснялось сложностью его извлечения из руды. Физические свойства алюминия и его способность быстро образовывать защитную пленку на своей поверхности затрудняли исследование этого элемента. Лишь в конце 19 века был открыт удобный способ плавки чистого элемента, пригодный для использования в промышленных масштабах.

Легкость и способность сопротивляться коррозии – уникальные физические свойства алюминия. Сплавы этого серебристого металла применяются в ракетной технике, в авто-, судо-, авиа- и приборостроении, в производстве столовых приборов и посуды.

Как чистый металл Al используется при изготовлении деталей для химической аппаратуры, электропроводов и конденсаторов. Физические свойства алюминия таковы, что его электропроводность не так высока, как у меди, но этот недостаток компенсируется легкостью рассматриваемого металла, что позволяет делать провода из алюминия более толстыми. Так, при одинаковой электропроводности алюминиевый провод весит в два раза меньше медного.

Не менее важным является применение Al в процессе алитирования. Так называется реакция насыщения поверхности чугунного или стального изделия алюминием с целью защиты основного металла от коррозии при нагревании.

В настоящее время изведанные запасы алюминиевых руд вполне сопоставимы с потребностями людей в этом серебристом металле. Физические свойства алюминия могут преподнести еще немало сюрпризов его исследователям, а сферы применения этого металла гораздо шире, чем можно представить.

Алюминия Гидроксид

Химическое название

Гидроокись алюминия

Химическая формула Гидроксида Алюминия: Al(OH)3. Это химическое соединение оксида алюминия с водой. Синтезируют в виде белого желеобразного вещества, которое плохо растворимо в воде. У гидроксида имеются 4 кристаллические модификации: нордстрандит (β), моноклинный (γ) гиббсит, байерит (γ) и гидрагилит. Также существует аморфное вещество, состав которого варьируется: Al2O3•nH2O.

Химические свойства. Соединение проявляет амфотерные свойства. Гидроксид Алюминия реагирует с щелочами: при реакции с гидроксидом натрия в растворе получается Na(Al(OH)4); при сплавлении веществ образуется вода и NaAlO2.При нагревании наблюдается разложение Гидроксида Алюминия до воды и оксида алюминия. Вещество не реагирует с раствором аммиака. Реакция алюминий плюс гидроксид натрия: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2.

Получение Гидроксида Алюминия. Химическое соединение получают из солей Al при их взаимодействии с водным раствором щелочи в недостатке, избегая избытка. К хлориду алюминия AlCl3 прибавляют натрия гидроксид – в результате требуемое вещество выпадает в виде белого осадка и дополнительно образуется хлорид натрия.

Также средство можно получить с помощью реакции водорастворимой соли алюминия с карбонатом щелочного металла. Например, к хлориду алюминия прибавить карбонат натрия и воду – в результате получим хлорид натрия, углекислый газ и гидроксид Al.

Применение:

  • используют для очистки воды в качестве адсорбента;
  • можно синтезировать сульфат алюминия при взаимодействии гидроксида Al и серной кислоты;
  • в качестве адъюванта при изготовлении вакцины;
  • в медицине в виде антацида;
  • при изготовлении пластика и прочих материалов в виде подавителя процессов горения.

Фармакологическое действие

Антацидное, адсорбирующее, обволакивающее.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Гидроксид Алюминия нейтрализует соляную кислоту, разлагая ее на хлорид алюминия и воду. Вещество постепенно повышает рН желудочного сока до 3-4,5 и удерживает на этом уровне в течение нескольких часов. Кислотность желудочного сока значительно снижается, угнетается его протеолитическая активность. При проникновении в щелочную среду кишечника средство образует ионы хлора и фосфаты, которые не всасываются, ионы Cl подвергаются реабсорбции.

Показания к применению

Лекарство используют:

  • для лечения язвенной болезни 12-перстной кишки и желудка;
  • при хроническом гастрите при нормальной и повышенной секреторной функции желудка во время обострения;
  • во время терапии грыжи пищеводного отверстия диафрагмы;
  • для устранения дискомфорта и болезненных ощущений в области желудка;
  • при изжоге после употребления алкоголя, кофе или никотина, некоторых лекарств;
  • при несоблюдении диеты.

Противопоказания

Средство нельзя принимать:

  • пациентам с болезнью Альцгеймера;
  • при серьезных заболеваниях почек.

Побочные действия

После приема Гидроксида Алюминия побочные реакции развиваются редко. Наиболее вероятно возникновение запора. Вероятность развития побочного действия можно снизить, если дополнительно принять окись магния.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Гидроксид Алюминия назначают для приема внутрь. Лекарство чаще всего принимают в виде суспензии, с концентрацией активного компонента 4%. Как правило, принимают по 1 или 2 чайным ложкам препарата, 4 или 6 раз в сутки. Продолжительность лечения зависит от болезни и рекомендаций врача.

Передозировка

Данные о передозировке средством отсутствуют.

Взаимодействие

При сочетании препарата с трисиликатом магния наблюдается оптимизация антацидного действия и снижается констипационное действие лекарства от изжоги.

Особые указания

Вещество не рекомендуется назначать детям.

Особую осторожность соблюдают при лечении пациентов с нарушениями фосфорного обмена.

Нельзя превышать рекомендуемую суточную дозировку средства, это может привести к дефициту фосфора в организме, вызвать костную резорбцию и гиперкальциурию с остеомаляцией.

Необходимо выдерживать 2-х часовой промежуток между приемом лекарства и индометацина, аминазина, салицилатов, фенитоина, бета-адреноблокаторов, изониазида, блокаторов гистаминовых Н2-рецепторов, дифлунизала, фосфоросодержащих препаратов.

Детям

Не рекомендуется к применению в педиатрии.

Препараты, в которых содержится (Аналоги)

Совпадения по коду АТХ 4-го уровня:

Торговые названия вещества: Алюминий гидроксид, Аджифлюкс, Алюминий гидроксидат, Компенсан, Алмагель, Тривин, Маалокс, Гастал, Стомалокс.

Отзывы

Некоторые отзывы о препаратах Гидроксида Алюминия:

  • “… Лекарство хорошо мне помогает от изжоги и боли в желудке по праздникам, когда очень хочется нарушить диету и съесть чего-нибудь острого или сильно соленого”;
  • “… Когда была беременна, меня начала докучать проблема с желудком, боль и изжога. Врач посоветовала этот препарат, пила его в форме суспензии, когда появлялись первые признаки. Дискомфорт проходит в течение 5 минут. Хорошее лекарство. Мне очень подходило”;
  • “… Принимаю его в комплексе с другими препаратами в таблетках. Надо сказать, что это самое безвредное, из того, что мне выписали. Побочных реакций от него вроде не бывает”.

Цена, где купить

Стоимость жевательных таблеток Маалокс, содержащих данный компонент в качестве действующего вещества, варьирует в пределах 200-280 рублей за 20 штук.

Характеристики и физические свойства гидроксида алюминия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Гидроксид алюминия представляет собой термически неустойчивый порошок белого цвета (рис. 1). Не растворяется в воде.

Гидроксид алюминия существует в виде четырех полиморфных модификаций, каждую из которых можно выделить при конкретной температуре.

Рис. 1. Гидроксид алюминия. Внешний вид.

Основные характеристики гидроксида алюминия приведены в таблице ниже:

Молекулярная формула

Al(OH)3

Молярная масса, г/моль

Плотность, г/см3

2,42

Температура плавления, oС

Получение гидроксида алюминия

Гидроксид алюминия выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия и легко образует коллоидные растворы.

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl.

Химические свойства гидроксида алюминия

Гидроксид алюминия – типичный амфотерный гидроксид. С кислотами он образует соли, содержащие катион алюминия, со щелочами – алюминаты:

Al(OH)3 + 3HCldilute = AlCl3 + 3H2O;

Al(OH)3+ NaOH = NaAlO2 + 2H2O.

При взаимодействии гидроксида алюминия с водными растворами щелочей образуются гидроксоалюминаты:

Al(OH)3 + NaOHconc = Na.

При нагревании до температуры выше 575oС гидроксид алюминия разлагается:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O.

Гидроксид алюминия не реагирует с гидратом аммиака, хлоридомаммония, диоксидами углерода и серы, сероводородом.

Применение гидроксида алюминия

За счет развитой поверхности, гидроксид алюминия выступает в качестве хорошего сорбента, поэтому его используют в фильтрах для очистки воды. Кроме этого он нашел применение в фармации, медицине и при производстве пластмасс.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1 ПРИМЕР 2


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *