Всем известно, что алюминий – прочный и дешевый металл. Из него изготовляют не только проволоку, фольгу и кастрюли, но и самолеты и автомобили, мосты и здания. В конструкции космического «шаттла» из алюминия сделано 90 % деталей.
А между прочим, алюминий – один из очень активных металлов. Только он тщательно это скрывает.
Защитой ему служит как раз его активность. Поверхность любого алюминиевого предмета реагирует с кислородом воздуха, и предмет покрывается сверху тонкой пленкой оксида. Оксид алюминия – очень прочная штука. В огне не горит, в воде… тонет, конечно, но не растворяется. Из оксида алюминия (с мизерными добавками) состоят такие «вечные» драгоценные камни, как рубин и сапфир. Удивительно, но факт: то же самое вещество покрывает поверхность любой алюминиевой кастрюли или ложки!
Чтобы алюминий показал свое истинное лицо, достаточно лишить его оксидной пленки. Как это сделать? Ведь даже если мы зачистим поверхность механически (например, потрем наждачной бумагой), обнажившийся алюминий тут же снова прореагирует с кислородом и покроется пленкой.
Есть хитрый способ: растворить алюминий в жидком металле – ртути. При этом образуется амальгама алюминия. Т.к. алюминий растворен, у него больше нет поверхности, которая могла бы покрыться оксидной пленкой. В амальгаме алюминий реагирует даже с водой, выделяя пузырьки водорода.
Видео: Образование амальгамы алюминия и ее взаимодействие с водой
Сейчас алюминием никого не удивить, а ведь когда-то он был дороже золота. Короли ели с алюминиевой посуды, считая это за шик. Почему же мы относимся к алюминиевым вилкам и ложкам с пренебрежением? Потому что в 1886 г. Холл и Эру предложили новый способ получения алюминия, который удешевил его производство более чем в 3500 раз.
Обратите внимание на годы жизни этих замечательных химиков и инженеров. Им выпала практически одинаковая судьба: родиться в один год, в один год (причем независимо друг от друга!) совершить великий прорыв и в один год умереть.
Проблема с получением алюминия состояла именно в том, что его оксид – крайне прочное и инертное вещество. Ни уголь, ни водород, ни металлы не могут отобрать кислород у Al2O3 и восстановить его до алюминия. Ранее приходилось долго и мучительно переводить оксид алюминия в хлорид, а потом восстанавливать хлорид алюминия натрием или калием (которые сами по себе дороги и небезопасны).
И это при том, что алюминий – самый распространенный металл в земной коре! Он буквально валяется у нас под ногами в составе глины (в основном состоящей из каолинита) и множества горных пород – алюмосиликатов, различных силикатов алюминия, алюминатов.
Теперь алюминий получают электролизом расплава минерала криолита, в котором растворен оксид алюминия (минерал корунд или предварительно обработанные бокситы).
Все, что требуется – это дешевое электричество (поэтому алюминиевые заводы всегда располагаются близ гидроэлектростанций).
Если вам было интересно – ставьте плюсик. Пишите в комментариях, о чем еще рассказать.
Другие публикации:
про сахар
про соль
про воду
про соду
про газ
про иод
про кислород
про крахмал
про ртуть