Легкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета легко поддается формовке, механической обработке и литью, а за счет быстрого образования прочных оксидных пленок, защищающих поверхность от воздействия окружающей среды, отличается стойкостью к коррозии — это лишь краткое описание полезных свойств химического элемента 13-й группы — алюминия.
Впервые алюминий был получен в середине позапрошлого века датским физиком Хансом Эрстедом. В России к концу XIX века металл получил название «серебро из глины» — глинозем с содержанием алюминия использовался в промышленном способе его получения путем электролиза. По распространенности в земле алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов — его концентрация составляет до 8,14%.
Физические свойства алюминия
Основные свойства алюминия делают его популярным в производстве — материал ценен своей универсальностью и рядом преимуществ, выгодно выделяющих данный металл на фоне других. Отличительные физические характеристики алюминия — высокая тепло- и электропроводность, а также устойчивость к воздействию низких температур и коррозии. Помимо прочего алюминий прекрасно подходит для проведения сварочных работ.
По степени очистки принято разделять технический алюминий и металл высокой чистоты — стоимость материала (как и стойкость к коррозийным процессам) напрямую зависит от чистоты металла: технический используется в производстве проката и кабельно-проводниковой продукции, чистому отводят специальные цели. Увеличение чистоты материала повышает его теплопроводные свойства, поэтому данная особенность нашла свою применение в изготовлении радиаторов и теплообменников.
Среди других важных физических свойств алюминия:
- Высокая температура плавления — +660 °С;
- Хорошо поддается полировке;
- Стоек к воздействию агрессивных сред, пресной и соленой воды;
- Плотность алюминия — 2,7 г/см3;
- Температура кипения — +2450 °С.
Химические свойства алюминия
Пожалуй, главных химическим свойством алюминия является его способность быть сильным восстановителем — в чистом виде металл выступает высоко активным веществом, способным вступать в реакцию с щелочами, кислотами и галогенами (не считая йод).
Алюминий также способен выделять металлы из различных соединений за счет прекрасных восстановительных свойств вещества. Химическая и металлургическая промышленности активно используют эту особенность — чаще всего алюминий используют для получения других металлов.
Сфера применения алюминия
Алюминий имеет достаточно посредственные механические свойства, поэтому чаще всего применение находят его сплавы. Сплавы, в основе которых содержится алюминий: алюминий с марганцем, дюралюминий, алюминий с магнием, алюминий с медью, авиаль и т.д.
В чистом виде или в виде сплавов металл используется в изготовлении фольги или проволоки, самолетостроении, судостроении, архитектурных и строительных элементах, космических аппаратах. При этом большая часть (около 25%) вырабатываемого металла используется в строительстве. В основе современных зданий часто используется алюминиевые каркасы — легкие, но в то же время прочные конструкции, стойкие к коррозии и совершенно нетоксичные.
Алюминиевые конструкции легко поддаются сварке, обработке, сверлению, распиливанию и соединению, что помогает воплощать любые, самые смелые замыслы современных архитекторов.
