* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

149 АЛЮМИНИЙ 150 духе. Сжиганием А. в токе кислорода достигается темп-pa выше 3000°. При комнатной теми-ре в атмосфере фтора А. по­ крывается пленкой A1F , препятствующей дальней­ шей реакции; при темно-красном калении взаимодейст­ вие происходит очень энергично. Хлор и жидкий бром реагируют с А. как при обычной, так и при повышен­ ной темп-pax, энергичное соединение с иодом идет лишь при нагревании. Продуктами реакции являются галогениды А. общей формулы А1Х — белые кристал­ лич. в-ва. Фторид не плавится, нерастворим в воде, мало летуч. Хлорид, бромид и иодид резко отличаются по свойствам от фторида: они легко летучи; в расплаве, парах и нек-рых органич. растворителях димеризовапы с образованием молекул А1 Х , имеющих в газо­ образном состоянии конфигурацию сдвоенного тетра­ эдра с общим ребром; прочность димерных молекул падает от хлорида к иодиду. Хлорид, бромид и иодпд исключительно гигроскопичны, вследствие гидролиза дымят на воздухе, хорошо растворимы в воде и многих органич. растворителях, легко вступают в реакции присоединения с водой, аммиаком, галогенидами ще­ лочных металлов. Являются катализаторами ^многих органич. реакций. Бромид и иодид характеризуются соответственно след. константами: 3 3 2 6 А1Вг < 2 з,01; т. пл. 97°; т. кип. 255° *5 A I J : d&i5 3,98; т. пл. 19Г; т. кип. 385° 3 3 Свойства алюминия фторида и алюминия хлорида см. в соответств. статьях. При темп-ре красного каления А. реагирует непо­ средственно с серой и парами серы в токе водорода, образуя сульфид A1 S — белые игольчатые кристалд[>г, т. пл. 1100°, полностью гидролизующиеся даже следами влаги на воздухе. С водородом А. не взаимо­ действует, но косвенным образом может быть получен гидрид (А1Н ) —белое некристаллич. в-во, разлагаю­ щееся выше 105° с выделением водорода. Известны соединения А1Н с органич. молекулами, напр. А1Н • 2N(CH ) . Значительный интерес для химии А. представляют двойные гидриды А. и элементов I и I I групп периодич. системы состава МеН • пАК — алюмогидриды, существование которых стало извест­ но сравни! ель но недавно (1946). Алюмогидриды — белые твердые вещества, водой разлагаются с вы­ делением водорода. Находят применение в органич. синтезах в качестве гидрирующих агентов. Нек-рые из них солеобразцы (цапр., L i A l H — лития алюмогидрид), другие — металлоподобны (MgH • 2А1Н , ВеН • 2А1Н ). Выше 800°А. образует с азотом нит­ рид A1N — в чистом виде белые кристаллы, т. пл. 2200° (под давлением азота 4 ат). Взаимодействие с углеродом начинается при 650°, но протекает энер­ гично ок. 1400°, при этом получается карбид А1 Сд — в чистом виде кристаллы ярко-желтого цвета, при обычной темп-ре медленно разлагающиеся водой с выделением метана. При темп-ре красного каления А. реагирует с СО и С 0 ; продуктами реакций являются А1 Сд, А^Од и свободный углерод. В ряду напряжений А. располагается между Mg и Zn, его нормальный электродный потенциал равен —1,66 в в кислом р-ре и — 2,35 в в щелочном. Вследствие образования за­ щитной пленки А. устойчив в сильно разб. и очень конц. H N 0 , незначительно растворяется в разб. и конц. H S0 ; в этих к-тах средних концентраций растворяется медленно. Более сильно действует на А. НС1; Н Р 0 совсем не реагируете А. Р-ры солей А. вследствие гидролиза показывают кислую реакцию. Ион А1 " в р-ре сильно гидратирован, а при выделе­ нии из р-ра солей А. многие из них образуют кристал­ логидраты с тем или иным числом молекул воды (см., напр., Алюминия сульфат). Большинство солей А. 2 3 3 Х 3 3 3 3 п 3 4 2 3 2 3 4 2 4 3 2 4 3 4 34 хорошо растворимо в воде. А. легко растворяется в щелочах, выделяя водород и образуя алюминаты. Из соединений низшей валентности наиболее изу­ чены субгалогениды А1Х, особенно A1F и А1С1. Оба соединения получаются при взаимодействии расплав­ ленного металлич. А. с соответствующим галогенидом А1Х ; устойчивы выше 1000°, при понижении темп-ры разлагаются по реакции диспропорционирования: ЗА1Х = 2А1-J- А1Х . Субфторид играет весь­ ма важную роль при получении особо чистого А. А. относится к аналитич. группе элементов, обра­ зующих под действием сульфида аммония гидроокиси или основные соли. Породы, содержащие А., разла­ гают действием смеси HF, H N 0 , H S0 . Сплавы А. можно растворять в кислотах или щелочах. От щелоч­ ных и щелочноземельных элементов, Mg, небольших количеств Ш и Мп А. можно отделить осаждением его р-ром N H 0 H в присутствии NH^Cl. Элементы серо­ водородной группы отделяют от А1 осаждением их сероводородом из кислого р-ра. Fe, Си, Ni, Со, Сг, Zn, Ga, Sn и др. успешно выделяют из сернокислого р-ра, содержащего А., электролизом с ртутным ка­ тодом. Качественно А. определяют по образованию лаков, окрашенных в красный цвет, с ализарином, ализарином S или алюминоном. В большинстве слу­ чаев при анализе горных пород, руд, минералов ко­ лич. содержание А. устанавливают по разности, после определения всех остальных компонентов, во взвешен­ ном прокаленном остатке (весовой формой служит А1 0 ), Количественно А. осаждается также 8-оксихинолчшом в форме Al(C H NO) . Имеются фотомет­ рия, и комплексометрич. методы определения А. Получение. В пром-сти А. получают электролизом р-ра глинозема А1 0 в расплавленном криолите Na AlF (6—8% А1 0 и 94—92% Na AlF ). В послед­ ние годы в электролит обычно добавляют нек-рое ко­ личество A1F и до 8—10% смеси CaF и MgF , что улучшает показатели процесса. Темп-pa электролиза ок. 950°, т. е. значительно выше т. пл. А., к-рый полу­ чается поэтому жидким. 3 3 3 2 4 4 2 3 9 6 3 2 3 3 6 2 3 3 6 3 2 2 Электролитная ванна представляет собой железный кожух, футерованный огнеупорным кирпичом и угольными плитами. Подина ванны служит катодом; она собрана из угольных бло­ ков, снабженных залитыми чугуном стальными стержнями, свободные концы к-рых присоединяются к токоподводящим шинам. Погруженные в электролит аноды представляют собой алюминиевые кожухи, набитые угольной массой. Получение А. электролизом криолито-глиноземного расплава впервые бы­ ло предложеио П. Эру (Франция) и Ч. Холлом (США) в 1886. Теория процесса разработана П. П. Федотьевым. Из всех составляющих электролит, А1 О имеет наименьший потенциал разложения. Поэтому при прохождении тока гли­ нозем разлагается на А., к-рый разряжается и накапливается на подине, и кислород, образующий с угольным анодом СО и С 0 . К глинозему предъявляются высокие требования по чистоте и размерам частиц. Примеси более электроположитель­ ных элементов, чем А., разлагаются и загрязняют металл, а более электроотрицательных — накапливаются в электро­ лите и нарушают нормальный ход процесса. При достаточном содержании глинозема ванна работает нормально при напря­ жении ок. 4,5 в. Обеднение электролита глиноземом до нек-рого предела (1—1,6%), зависящего от состава электролита и плот­ ности тока, сопровождается резким повышением напряжения (анодный эффект). Д л я его предупреждения заранее добавляют очередную порцию глинозема. В процессе электролиза ме­ няется состав электролита, т. е. мол. отношение NaF и A i F ; чтобы поддерживать его постоянным, в электролит периоди­ чески добавляют A l F . Ванны присоединяют к источнику постоянного тока последо­ вательно, образуя серии из 150—160 ванн. Соврем, электроли­ зеры работают при силе тока до 120—130 ка. Суточная произ­ водительность такой ванны ок. 1000 кг металла. А. извлекается обычно с помощью вакуум-ковша один раз в 3—4 дня, а из мощных ванн — один раз в сутки. В черновом металле содер­ жатся металлич., неметаллич. и газообразные примеси. Про­ дувкой его хлором освобождаются от неметаллич. и газооб­ разных примесей, а также от Na, Са и Mg — их хлорируют, и хлориды всплывают на поверхность. Очищенный металл раз­ ливают в чушки. В лучшем сорте первичного металла содер­ жится только 99,7% А. Более чистый металл (99,996%), отли­ чающийся особыми свойствами получают электролитич. рафи­ нированием; наиболее чистый А. (99,99999%) получен в Совет­ ском Союзе путем многократной перегонки А. через субфторид. На получение 1 т чернового А. расходуется 1,920 т глино2 я 2 3 3