Glin
Występowanie i reakcje chemiczne
Glin jest pierwiastkem 13 grupy układu okresowego. Jest to pierwiastek, który na ostatniej powłoce walencyjnej ma trzy elektrony. 13Al - (2, 8, 3) Taka konfiguracja elektronowa ma tendencję do tworzenia jonów trójdodatnich. Atom glinu oddając trzy elektrony upodobnia się do najblizszego gazu szlachetnego - do argonu (Ar). |
---|
13Al - (2, 8, 3) - 3e- ----> 13Al3+ - (2, 8)
Stanowi on 7,5% ogólnej masy pierwiastków wchodzących w skład skorupy ziemskiej zajmując trzecie miejsce po tlenie i krzemie, a pierwsze spośród metali. Glin występuje w przyrodzie jedynie w postaci różnych połączeń z innymi pierwiastkami, głównie jako składnik glinokrzemianów (KAlSi3O8) i tlenku glinowego (Al2O3).
Wyglądem swoim przypomina srebro. Czysty glin jest bardziej miękki od żelaza, ma znaczną wytrzymałość na zrywanie, zginanie i nie wykazuje przy tym kruchości. Rozpuszcza się dobrze w kwasie solnym dając chlorek glinowy AlCl3, słabiej w rozcieńczonym kwasie siarkowym, tworząc siarczan glinowy Al2(SO4)3.
2Al + 6HCl --> 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2
Kwas azotowy stężony nie rozpuszcza glinu, toteż zbiorniki alumniniowe nadają się doskonale do transportu i przechowywania stężonego kwasu azotowego.
Glin reaguje z roztworami wodorotlenków litowców; w reakcji tworzą się gliniany oraz wydziela się wolny wodór
2Al + 2NaOH + 2H2O --> 2 NaAlO2 + 3H2
Rozpuszczanie sie glinu zarówno w kwasach jak i zasadach wskazuje na charakter amfoteryczny jego tlenku.
Amfoteryczność to właściwość związków polegająca na zdolności do reagowania z kwasem tak jak zasada, natomiast z zasadą tak jak kwas |
---|
Z kilku występujących w przyrodzie związków glinu znany jest boksyt Al2O3*2H2O używany do wyrobu glinu oraz korund - używany jako kamień ozdobny (kryształy niebieskie noszą nazwę szafirów, czerwone - rubinów).
Z boksytu po usunięciu zanieczyszczeń, na drodze elektrolizy otrzymuje się czysty glin na skalę przemysłową.
Zastosowanie
Glin jest metalem o stale wzrastającym znaczeniu. Ponieważ jest dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności, wykorzystuje się go do wyrobu tańszych od miedzianych przewodów elektrycznych, służy też do wyrobu wielu przedmiotów codziennego użytku.
Z uwagi na małą masę właściwą stopów glinu z metalami i ich dużą wytrzymałość znajdują one zastosowanie w przemyśle lotniczym, okrętowym, samochodowym, itp. Znane stopy to: magnal (30%Mg), duraluminium (3,0 - 5,5%Cu, 0,5-2%Mg, 0,2-1,5%Sr, 1%Mn), silumin (12-14%Si)
Czysty glin jako metal ma zastosowanie:
w produkcji różnego rodzaju opakowań, pojemników, naczyń kuchennych
w produkcji różnego rodzaju przewodów elektrycznych
produkcji blach
produkcji naczyń kuchennych
Pod postacią związków chemicznych ma zastosowanie
Al2O3 (korund, szmergiel) w produkcji materiałów ściernych
AL2(SO4)3*18H2O do oczyszczania wody i jako zaprawa farbiarska
AlCl3 w wielu procesach chemicznych, między innymi w procesie krakowania ropy naftowej, prowadzącym do otrzymywania benzyny.