Фрунзенского района Санкт-Петербурга по химии «оксид алюминия» (стр. 1 из 3)
Государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 325
Фрунзенского района Санкт-Петербурга
РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ
«ОКСИД АЛЮМИНИЯ»
Работу выполнила ученица 9 «А»
Ершова Мария
Научный руководитель:
Рогова Е. В.
Научный консультант:
Головко Н. В.
Санкт-Петербург
2011г.
Содержание
1. Введение……………………………………………………….3
2. Содержание в природе………………………………………..4
3. Драгоценные камни и их образование……………………….6
Корунд..………………………………………………….……..6
Сапфиры………………………………………………………..7
Рубины…………………………………………………….……8
4. Физические свойства……………………………………....…..9
5. Химические свойства ……………………..............................10
6. Применение…………………….. ………………………..…..12
Получение алюминия…………………………………….…..12
Использование физических свойств Al2O3………………......15
7. Заключение……………………………………………….…....17
8. Информационные источники…………………………..……..18
Введение
Драгоценности – это символ особого статуса, они украшают короны королей, как наглядное напоминание богатства и процветания того, кто их носит, а также и тех, кто это видит.
Знахари и целители приписывают некоторым драгоценным камням магическую силу. Легенды о знаменитых камнях, о счастье и бедах, которые они принесли своим владельцам, завораживают наше воображение.
Драгоценные камни – это именно сокровища. Их уникальные свойства ценились во все времена и по всему миру. Ценятся они, и по сей день. Возможно, внимание того, кто впервые поднял драгоценный камень, привлекла его яркая окраска или кристаллическая форма, а может быть, и цвет породы, в которую он был заключен.
Разнообразие цветов корунда зачаровывает и привлекает большинство людей, в особенности дам.
Чистый корунд бесцветен. Однако корунды используют не только, как драгоценность, есть еще множество применений этого минерала. А точнее то, из чего он состоит.
Цель работы: проанализировать свойства оксида алюминия и его применение в промышленности и в быту.
Задачи:
1. Проанализировать литературу по теме «Оксид алюминия»
2. Изучить исторический аспект явления вещества.
3. Изучить применение оксида алюминия.
4. Сделать выводы данной теме.
Содержание в природе
По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на его долю приходится около 8,8% массы земной коры. Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых! Алюминий входит в огромное число минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Соединения алюминия содержат граниты, базальты, глины, полевые шпаты и др. Всего же известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий; большинство из них – алюмосиликаты, из которых и образована в основном земная кора.
Соединения алюминия были известны человеку с древних времён. Одними из них являлись вяжущие вещества, к которым относятся алюмо-калиевые квасцы КAl(SO4)2. Они находили широкое применение. Использовались в качестве протравы и как средство, останавливающее кровь. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей. Известен интересный исторический факт. Архелай, полководец из Рима, во время войны с персами приказал намазать башни, которые служили в качестве оборонительных сооружений, квасцами. Персам так и не удалось сжечь их.При выветривании алюмосиликатов образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al2O3·2SiO2·2H2O. Химический состав глин колеблется в широких пределах, и входящие в состав глин оксиды по разному влияют на процесс получения конечные свойства керамики. Оксид алюминия (глинозем – А1203) при повышенном его количестве в глине приводит к увеличению температуры обжига и интервала спекания. А изделия с низким содержанием глинозема обладают невысокой прочностью. Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречаются и белая глина – каолин, которую применяют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий.
Глинозём, Аl2Оз - белое кристаллическое веществово, нерастворимое в воде, tпл =2050оС. Встречается в природе в виде минералов - корунда (бесцветный), рубина (красный), сапфира (синий). О корунде мы будем говорить в следующей главе.
Важнейший минерал алюминия – боксит, Al2O3·xH2O. Крупнейшие месторождения боксита находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и на Ямайке; промышленная добыча ведется и в других странах. Боксит (фр. bauxite) (по названию местности Baux на юге Франции) — алюминиевая руда, сырьё для получения глинозёма и глинозёмосодержащих огнеупоров. Содержание глинозёма в промышленных бокситах колеблется от 40 % до 60 % и выше. Используется также в качестве флюса в чёрной металлургии.
Но вот парадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождения бокситов — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки. В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленное значение имеют также алуниты и нефелины.
(Алунит, квасцовый камень (фр. alunite — квасцы) — минерал состава K2SO4*Al2(SO4)3*4Al(OH)3 или KAl3(SO4)2(OH)6. Цвет белый, серый.
Нефелин (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na,K)AlSiO4.)
Образование драгоценных камней
Семейство корундов, к которому принадлежит рубин и сапфир, имеет очень простую химическую формулу - Al2O3: в молекуле корунда содержится два атома алюминия и три атома кислорода.
Чистый корунд - бесцветное вещество, но в природе редко образуются идеальные драгоценные камни, и обычно корунд бывает окрашен. Хром и ванадий – это те самые акцессорные элементы, которые придают рубину характерный для него красный цвет; синий сапфир обязан своим цветом железу и титану, а зеленый, желтый и розовый сапфиры – другим сочетаниям элементов-спутников.
Корунд
Название «корунд» происходит от древних названий этого минерала: от тамильского kurundam и kurund на хинди.Древние греки добывали корунд на острове Наксос в Эгейском море, и в наше время Наксос остается основным поставщиком абразивного наждака, используемого в промышленности в виде порошка, в быту мы встречаемся с ним в виде пилок для ногтей.
Чистый корунд бесцветен, сегодня он используется, как декоративный камень, в производстве часов, и как абразивный материал.
Месторождение корунда есть во многих странах мира.
Сапфиры
В быту слово «сапфир» ассоциируется исключительно с синими камнями. Традиционные цвета сапфиров – от бледно-голубого до глубокого синего (индиго). Сапфиры других цветов обычно называют «фантазийными апфирами», и среди них встречаются черные, фиолетовые, зеленые, темно-серые, желтые, оранжевые и белые. Сапфиры, как драгоценные камни получили признание еще в VIII веке до н.э. Правители древней Персии полагали, что небо голубое потому, что в нем отражаются сапфиры. Разными оттенками сапфиры обязаны примесям железа и титана, причем встречаются полосатые и пятнистые камни. Включения, присутствующие в сапфирах отражают свет, в результате чего возникает эффект, получивший название «шелк». Самая прозрачная и бесцветная разновидность сапфира называется лейкосапфир. 
Обычно сапфиры находят в виде кристаллов, имеющих таблитчатую пирамидальную или ромбоэдрическую форму, а также форму бочонка. Для сапфиров характерно повторяющееся двойникование. Всем сапфирам присущ плеохроизм: стоит камень повернуть, как его цвет меняется.Звездчатыми называют такие камни, в которых несколько включений рутила, похожих на тонкие иглы, так отражают свет, что возникает мерцающая шестиконечная звезда. Этот эффект называется астеризмом.
Самые ценные сапфиры добываются в Кашмире. Эти сапфиры обладают богатым бархатным блеском.
С 1902 года стали выпускать синтетические сапфиры, полученные из расплава оксида алюминия с добавлением титана.
Сапфир-падпарадша
Падпарадша – чрезвычайно редкая разновидность сапфира нежного розовато-оранжевого цвета, что объясняется наличием небольших количеств хрома, железа и ванадия. Название происходит от сингальского padmaragaya, что значит «цвет лотоса».
Самый дорогой камень из всех сапфиров. Добывают его в Шри-Ланка.
Рубины
Рубины – чрезвычайно редкие драгоценные камни. Известны рубины разных оттенков красного цвета – от розоватого до коричневато-красного. Интенсивность красного цвета зависит от количества хрома, усиливающего цвет. Коричневатый оттенок рубина свидетельствует о присутствии в них железа. Название происходит от латинского слова ruber , что значит «красный».Рубины упоминаются еще в Библии. В Шри-Ланке их добычей занимаются более двух с половиной тысяч лет, а в Бирме с VI века.
Рубины встречаются в кристаллической известняке вместе со слюдой графитом, пирротитом и т. д.
Рубин- твердый камень, но двойниковые кристаллы ломаются довольно легко .