元素的原子量:26.98
原子體積:(立方厘米/摩爾)
10.0
元素的種類:金屬
原子序數:13
元素符號:Al
元素的中文名稱:太陽中的元素 海水中該元素的含量:(ppm)
60
海水中該元素的含量:(ppm)
太平洋海面 0.00013
元素的英文名稱:Aluminum
相對原子質量:26.98
該元素在地殼中的含量:(ppm)
82000
核內質子數:13
核外電子數:13
核電核數:13
氧化態:
主要Al+3
其他Al0、Al+1
質子質量:2.1749E-26
質子相對質量:13.091
周期:3
基團數:IIIA
摩爾質量:27
氫化物:AlH3
Oxide:Al2O3
最高價氧化物化學式:Al2O3
密度: 2.702
熔點: 660.37
沸點: 2467.0
易燃性: 550 攝氏度
導熱性:W/(m-K)
237
化學鍵能: (kJ /mol)
Al-H 285
Al-C 225
Al-O 585
Al-F 665
Al-Cl 498
Al-Al 200
聲音在其中的傳播速度:(m/S)
5000
電離能(千焦耳/摩爾)
M - M+ 577.4
M+ - M2+ 1816.6
M2+ - M3+ 2744.6
M3+ - M4+ 11575
M4+ - M5+ 14839
M5+ - M6+ 18376
M6+ - M7+ 23293
M7+ - M8+ 27457
M8+ - M9+ 31857
M8+ - M9+
M3+ - M2+ 1816.6
M9+ - M10+ 38459
莫氏硬度:2.75
外圍電子排布:3s2 3p1
核外電子排布:2,8,3
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞包含 4 個金屬原子。
晶胞參數:
a = 404.95 pm
b = 404.95 pm
c = 404.95 pm
alpha = 90°
beta = 90°
gamma = 90°
顏色和狀態:銀白色金屬
原子半徑:1.82
共價:+3
發現者:?rsted, Wyler
發現於:1825年 丹麥
元素來源:地殼中含量最高的金屬,超過7%
元素用途:可用作飛機、車輛、船舶、艦艇、火箭的結構材料。純鋁可制成超高壓電纜。日用器皿用鋁常被稱為 "鋼精"、"鋼種"
工業生產:電解熔融氧化鋁和冰晶石的混合物
實驗室生產:電解熔融氯化鋁
其他化合物:AlCl3-氯化鋁 NaAlO2-偏鋁酸鈉 Al(OH)3-氫氧化鋁
擴展描述:帶藍色、銀白色的三價金屬元素,具有延展性和韌性,能發出[響亮的]聲音,以輕質、良好的導電性和導熱性、高反射性和抗氧化性著稱。
發現者:
發現時間:
發現過程:
1827 年,德國的魏勒通過 **** 加熱鉀和無水氯化鋁制得鋁。
元素描述:
銀白色有光澤的金屬,密度 2.702 克/立方厘米,熔點 660.37 ℃,沸點 2467 ℃。具有良好的導熱性、導電性和延展性,電離能 5.986 eV,雖然被稱為活性金屬,但在空氣中其表面會形成致密的氧化膜,使其不能繼續與氧、水作用。在高溫下可以與氧氣反應,釋放出大量的熱,借助這種高反應熱,鋁可以從其他氧化物中置換出金屬(鋁熱法)。例如:8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe + 795 千卡,在高溫下,鋁還能與非金屬反應,也能溶於酸或堿釋放氫氣。它對水、硫化物、濃硫酸、任何濃度的醋酸和所有有機酸都不起作用。
元素來源:
鋁以化合物的形式存在於各種巖石或礦石中,如長石、雲母、高嶺土、鋁土礦、明礬等。與冰晶石(Na3AlF6)熔融電解產生的鋁氧化物有:****。
元素用途:
鋁可以用其他氧化物代替金屬(鋁熱法)。它的合金質輕而堅韌,可用作制造飛機、火箭和汽車的結構材料。純鋁大量用於電纜。它被廣泛用於制造日常用具。
元素配套信息:
鋁在地殼中的分布量僅次於氧和矽,占所有化學元素的第三位,在所有金屬元素中居首位。但由於鋁的氧化性很強,不易被還原,因而發現較晚。
1800年,意大利物理學家伏特制造出電池後,1808-1810年間,英國化學家大衛-戴維和瑞典化學家貝特西-裏烏斯試圖用電流從氧化鋁釩土中分離出鋁,但沒有成功。不過,Betsy Rius 將這種無法獲得的金屬命名為 alumien,源自拉丁語 alumen。這個詞在中世紀的歐洲被用作澀味明礬的統稱,明礬是壹種用於棉織物染色的媒染劑。後來鋁的拉丁文名稱 "aluminium "和元素符號 "Al "就是由此而來。
1825年,丹麥化學家奧斯達爾發表了他的制鋁實驗,1827年,德國化學家伍勒重復了奧斯達爾的實驗,並不斷改進制鋁方法。
1854年,德國化學家德弗羅用鈉代替鉀還原氯化鋁,生產出金屬鋁錠。
元素符號:Al 英文名稱:Aluminum 中文名稱:鋁
相對原子質量:26.9815 共價:+電負性:1.61
外圍電子排布:3s2 3p1 核外電子排布:2,8,3
同位素和放射性:Al-26[730000y] * Al-27 Al-28[2.3m]
電子親和力和能量: 48 KJ-mol-1
第壹電離能: 577.6 KJ-mol-1 第二電離能: 1817 KJ-mol-1 第三電離能: 2745 KJ-mol-1
單質密度: 2.702 g/cm3 單質熔點: 660.37 °C 單質沸點: 2467 °C原子半徑:1.82 埃 離子半徑:0.51(+3) 埃 ***價半徑:1.18 埃
常見化合物:Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
鋁,原子序數 13,原子量 26.981539。182525 26.981539.1825 年,丹麥科學家奧斯特用無水三氯化鋁與鉀汞齊作用,蒸發汞得到鋁;1854 年,德弗羅用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的熔鹽,制得金屬鋁,並在 1855 年的巴黎博覽會上展出;1886 年,霍爾和埃爾分別發明了電解氧化鋁和冰晶石制鋁的熔鹽法,使鋁成為壹種可以實用的金屬。鋁在地殼中的含量占地球表面的 8%,僅次於氧和矽。它廣泛分布於巖石、土壤、動物和植物中。
鋁是壹種銀白色的輕金屬,熔點 660.37 °C,沸點 2467 °C,密度 2.702 g/cm?鋁是面心立方結構,具有良好的導電性和導熱性;純鋁較軟。
鋁是壹種活潑的金屬,鋁的表面在幹燥的空氣中立即形成壹層厚約 50 ? 的致密氧化膜,使鋁不會再進壹步氧化而耐水;但鋁粉混入空氣中極易燃燒;熔融的鋁能與水發生劇烈反應;高溫能將許多金屬氧化物還原成相應的金屬;鋁具有兩性,即易溶於強堿,也易溶於稀酸。
鋁的應用非常廣泛。
鋁對人體健康有害嗎?
世界上有數百萬老人患有阿爾茨海默病。許多科學家發現,阿爾茨海默病與鋁密切相關。研究還發現,鋁對人的大腦、心臟、肝臟、腎臟功能和免疫功能都有害。因此,世界衛生組織於 1989 年正式將鋁確定為食品汙染物並加以控制。
從我國目前的情況來看,如果不引起重視,鋁的攝入量將超過這壹指標。除了從氫氧化鋁、胃舒平、安妥明鋁鹽、煙酸鋁鹽、阿司匹林等藥物中攝入鋁外,每人每天還應從食物中攝入 8 毫克至 12 毫克鋁。由於使用鋁制炊具和餐具,鋁會溶解在食物中,攝入量約為 4 毫克。大量鋁還來自含鋁食品添加劑。含鋁食品添加劑常用於油炸食品,如油炸圈餅和油條。饅頭、面包卷和糕點也常用發酵粉等含鋁食品添加劑。根據有關部門的抽檢結果,每公斤油餅的含鉛量超過 1000 毫克。如果吃 50 克這樣的油餅,就超過了每人每天鋁的允許攝入量。因此,要盡量少吃油炸食品,盡量少用含鋁膨化劑,盡量避免使用含鋁炊具和餐具。
人類的好夥伴--鋁
壹、鋁的誕生和發展史
1854年,法國化學家德維爾把鋁土礦、木炭、食鹽混合,通過氯氣加熱得到NaCl、AlCl3復合鹽,再把這種復合鹽和過量的鈉融合,得到了金屬鋁。此時的鋁非常珍貴,據說在壹次宴會上,法國皇帝拿破侖三世獨自使用鋁制刀叉,而其他人則使用銀制餐具。當時的泰國國王使用的是鋁制表鏈;1955 年,在巴黎國家博覽會上展出了壹小塊鋁,上面貼著標簽,寫著:"銀來自粘土":"早在 1889 年,倫敦化學學會就將鋁和金制成的花瓶和杯子作為珍貴禮物贈送給門捷列夫。1886年,美國的豪伊和法國的赫朗獨立電解熔融鋁土礦和冰晶石的混合物,生產出金屬鋁,為今天鋁的大規模生產奠定了基礎。
近壹個世紀的歷史,鋁的產量急劇上升,到20世紀60年代,鋁在世界有色金屬產量中超過銅而居首位,此時的鋁已不僅僅屬於皇室貴族,它的用途涉及很多領域,大到國防、航天、電力、通訊等,小到鍋碗瓢盆等生活用品。其化合物用途廣泛,不同的鋁化合物在醫藥、有機合成、石油提煉等方面發揮著重要作用。
二、鋁及其合金
純鋁很軟,強度不大,具有良好的延展性,可以拉成細絲和軋成箔,大量用於制造電線、電纜、無線電工業和包裝工業。它的導電能力約為銅的三分之二,但由於其密度只有銅的三分之壹,因此,將質量和長度相等的鋁與銅相比,鋁的導電能力約為銅的兩倍,而價格卻低於銅的價格,因此,用鋁制成的野外高壓線,節約了大量成本,緩解了銅材料的緊張狀況。
鋁的導熱系數是鐵的三倍,工業上常用鋁來制造各種熱交換器、散熱材料等,家庭使用的許多炊具也是用鋁制成的。與鐵相比,它還不易生銹和腐蝕,延長了使用壽命。 鋁粉具有銀白色光澤,常與其他物質混合用作塗料,刷在鐵制品表面,保護鐵制品不受腐蝕,且美觀大方。由於鋁在氧氣中燃燒能發出耀眼的白光並放出大量的熱,常被用來制造壹些爆炸性混合物,如銨鋁炸藥。
冶金工業中,常用鋁熱劑來熔化難熔金屬。如將鋁粉與氧化鐵粉混合,觸發後即發生劇烈反應,常用來焊接交通鋼軌;鋼鐵工業中,鋁常被用作脫氧劑;潔凈的鋁板具有良好的光反射性能,可用來制造優質反光罩、聚光碗。鋁還具有良好的吸音性能,根據這壹特點,-些廣播機房、現代大型建築內的天花板等。鋁的壹些用途。純鋁比較軟,1906 年,德國冶金學家維爾姆在鋁中加入少量的鎂、銅,制成了堅韌的鋁合金,後來,這項專利為德國杜拉公司買去,於是鋁又有了 "杜拉鋁 "的名稱,在以後幾十年的發展過程中,根據不同的需要發展了許多鋁合金,在許多領域發揮了非常重要的作用。許多領域發揮著非常重要的作用。
在某些金屬中加入少量鋁,可以大大提高其性能。如青銅鋁(含鋁4%~15%),該合金具有較高的強度耐腐蝕性,硬度與低碳鋼接近,並具有不易變暗的金屬光澤,常用於首飾和建築行業,制造機械零件和工具,用於酸洗設備和其他與稀硫酸、鹽酸和氫氟酸接觸的設備;生產焊機刷和夾鉗手柄;重型齒輪和蝸輪蝸桿、金屬成型模具、機床導軌、無火花工具,以及使用鋁合金。鋁還用於生產無火花工具、無磁鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機葉片、船舶螺旋槳和錨等。在鋁中加入鎂,便制成鋁鎂合金,其硬度遠大於純鎂和鋁,並保留了其輕質的特點,常用於制造飛機機身、火箭箭體;制造門窗,美化環境;制造船舶。
滲鋁,是對鋼進行化學熱處理,使普通碳鋼或鑄鐵表面形成壹層耐高溫的氧化鋁膜,以保護內部鐵質。鋁是壹種非常重要的金屬,然而,許多含鋁化學物質對人體的影響也非常大。
三、含鋁化合物
鋁在地殼中的含量很高,僅次於矽和氧而居第三位,主要存在於鋁矽酸鹽礦以及鋁土礦和冰晶石中。自然界存在的剛玉即屬於α-Al2O3,其硬度僅次於金剛石,熔點高,耐酸堿,常用於生產壹些軸承、制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝,可耐 1800℃高溫。剛玉因雜質不同而呈現各種顏色。例如,含有微量Cr(III)的為紅色,稱為紅寶石;含有Fe(II)、Fe(III)或Ti(IV)的稱為藍寶石。
β壹A12O3是壹種多孔材料,每克內表面積可高達數百平方米,具有很高的活性,又稱活性氧化鋁,能吸附水蒸氣和其他許多氣體、液體分子,常用作吸附劑、催化劑載體和幹燥劑等,工業上也用作冶煉鋁的原料。
氫氧化鋁可用於制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑,還可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料,其凝膠液和千層凝膠在醫學上用作制酸藥,有中和胃酸和治療潰瘍的作用,用於治療胃和十二指腸潰瘍病及胃酸過多癥。
偏鋁酸鈉常用於印染織物、生產湖藍染料、制造毛玻璃防腐劑、肥皂、硬化建築石材。此外,它還是良好的軟水劑、造紙填料、凈水劑、人造絲脫磷劑。
無水氯化鋁是石油工業和有機合成中常用的催化劑;例如:芳香烴的烷基化反應,又稱傅裏葉代爾-卡夫斯烷基化反應,在無水三氯化鋁催化下,芳香烴與鹵代烴(或烯烴和醇)發生親電取代反應,生成芳香烴的烷基取代基。六水氯化鋁可用於制備除臭劑、安全消毒劑和石油精煉。
溴化鋁常用作有機合成和異構化的催化劑。
磷化鋁遇潮或遇酸會釋放出劇毒的磷化氫氣體,可毒死害蟲,在農業中用作熏蒸劑來殺死谷倉中的昆蟲。
硫酸鋁常用作造紙填料、媒染劑、凈水劑和滅火劑、油脂澄清劑、油脂除臭劑和脫色劑,還用於制造沈澱顏料、防火布和藥品。
冰晶石即六氟鋁酸鈉,常用於農業殺蟲劑;矽酸鹽工業用於制造玻璃和搪瓷乳化劑。
明礬是壹種重要的凈水劑、染色介質,在醫藥上用作收斂劑,它是通過加熱提取明礬制得的。硝酸鋁可用於鞣革和白色熱電長絲,也可用作媒染劑;矽酸鋁常用於生產玻璃、陶瓷、油漆顏料和塗料、橡膠和塑料填料,矽酸鋁凝膠具有吸濕性,常用作催化裂化石油或其他有機合成載體的催化劑。
在鋁的羧酸鹽中;二甲酸鋁、三甲酸鋁常用作媒染劑、防水劑和殺菌劑等;二醋酸鋁除用作媒染劑外,還用作劍的牽引劑和消毒劑,也用於屍體的消毒液中;三醋酸鋁用於制造防水和耐火織物、色澱;醫藥(漱口水、收斂劑、防腐劑等),並用作媒染劑。十八酸鋁(硬脂酸鋁)常用於油漆的抗沈澱劑、織物的防水劑、潤滑油的增稠劑、工具的防銹油劑、聚氯乙烯塑料的耐熱穩定劑等;油酸鋁用作織物的防水劑和潤滑油的增稠劑,還用作油漆的幹燥劑和塑料制品的潤滑劑。
硫糖鋁又稱胃潰瘍劑,學名蔗糖硫酸堿鋁鹽,它能與胃蛋白酶絡合,直接抑制蛋白水解活性,作用較持久,並能形成保護膜,對胃黏膜有較強的保護作用和產酸作用,幫助黏膜再生,促進潰瘍愈合,毒性低,是口腔潰瘍的壹種較好的胃腸道治療劑。
近年來,人們又研制出壹些新的鋁化合物,如烷基鋁,隨著科學的發展,人們將更好地利用鋁及其化合物為人類服務。
四、"鋁 "的危害
鋁使用不當也會產生壹些副作用。據報道,鋁鹽可能導致記憶力減退。澳大利亞的壹個民間研究小組稱,廣泛使用鋁鹽凈化水可能會導致腦損傷,造成嚴重的記憶力衰退,而這正是老年癡呆癥的特有癥狀。研究人員在老鼠身上進行的實驗表明,混在飲用水中的微量鋁進入了老鼠的大腦,並在那裏積聚,當老鼠喝了壹杯用鋁鹽處理過的水後,大腦中的鋁含量達到了可測量的水平!
世界衛生組織建議,人體每天的鋁攝入量不應超過每公斤體重1毫克,壹般來說,壹個人每天的鋁攝入量不會超過這個量,但經常飲用用鋁鹽凈化的水、吃含鋁鹽的食品,如油條、粉條、涼粉、油餅、易拉罐汽水等,或經常食用用鋁鍋炒制的飯菜,都會使人攝入的鋁增多,從而影響腦細胞的功能,導致記憶力減退、思維能力遲鈍。
鋁及其化合物對人類的危害與貢獻是無法比擬的,只要人們重視它,揚長避短,它將在人類社會中發揮更重要的作用。
鋁的分類
(1)純鋁:純鋁按其純度分為高純鋁、工業高純鋁和工業純鋁三類。焊接用的主要是工業純鋁,工業純鋁的純度為 99. 7%^}98.8%,其牌號有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六種。
<2)鋁合金:在純鋁中加入合金元素得到的鋁合金。根據鋁合金的加工特點,可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金塑性好,適合壓力加工。
變形鋁合金按其性能特點和用途可分為防銹鋁(LF)、硬鋁(LY)、超硬超(LC)和鍛鋁(LD)四種。鑄造鋁合金根據添加的主要合金元素不同,分為鋁-矽系(AL-Si)、鋁-銅系(Al-Cu)、鋁-鎂系(Al-Mg)和鋁-鋅系(Al-Zn)四種。
鋁電解電容器的基本知識
2007-12-6 來源:中國有色網
2007-12-6中國有色網
壹、基本概念
1.定義:電容器是以兩個電極為電極交替地在中間電絕緣成電介質的電子元件稱為電容器。
絕緣介質:氧化膜
導體:金屬、溶質、半導體(其中溶質屬於導體)
與電容器凝聚的電解質屬於溶質,是導體。
2、電容:電容器極片所儲存的電能與兩極之間的電位差之比才叫電容。
容量=功率/電位差
地球上的電容也就是法拉極。
3、電容的單位:法拉第 F、毫法拉第 mF、微法拉第 uF、納法拉第 nF、皮法拉第 pF
單位之間是小數點後 1000 位。
4.儲存電荷的機制:由於介質的極化。
電池也可以叫電容器,化學能-電能
不通電時,介質亂七八糟,沒有排列順序,通電後 "同質相斥,各向異性
5、泄漏電流由三部分組成:極化電流(瞬時)、吸收電流(時間緩完成)、吸收電流(時間緩慢)、漏電流、吸收電流與氧化膜有關系,漏電流與雜質有關系;鋁電解介質 Al2O3 的電阻率為 1014 ~ 1015Ω /㎝
6、電容器的實際電容量
C = εS / 3.6πd = 0.0885εS / d ε - 介電常數(電容)
S - 極片的面積
D - 介質的厚度(兩極之間的距離)
並非所有絕緣體都具有相同的介電常數、低壓--比電容大(d 小)
高壓--比電容小(d 大)
鋁箔面積擴大--腐蝕
介質很堅韌,所以要夾層以增加強度;凹坑的多少、凹坑的深淺影響面積--比容
壹般來說,凹坑的深淺要均勻壹致。
7.電容器在線路中的符號
8.電容器的用途:濾波、振蕩、調諧、耦合、電機啟動、閃光、點焊、引爆(炸藥)、定時、節能燈--產生交流電,觸發燈點亮,屬於振蕩的壹種。
電解電容器
壹、基本概念
1.定義:以閥金屬為正極,表面以電化學方法形成的氧化膜為介質,以液體或固體(或半導體)等電解質為負極,並與氧化膜介質緊密接觸,以另壹種金屬為負極引出的電容器稱為電解電容器。
閥金屬:鋁、鈮、鈦、鉭;閥指正極導通,反向開路;
鉭電解電容器--氧化膜被破壞擊穿失效
鋁電解電容器
壹、基本概念
1、定義:以閥金屬鋁為正極,在其表面用電化學方法形成氧化膜為介質,以電解液為負極,並與氧化膜介質緊密接觸,用另壹種金屬作為負極引出的電容器稱為鋁電解電容器。
2、圖:
3、電容器的接法和計算方法
1)、串聯:公式 1/C=1/C1 1/C2 1/C3 ......
只有兩個串聯時,C=C1*C2/(C1 C2)
當C1=C2時,C=C1/2=C2/2 ..................(非極化產品)
2)、並聯:C= C1 C2 C3 ......
C=C 正*C 負/(C 正 C 負)*系數
比電容是單位面積上的容量,高壓電容器的負極可以不計比電容的大小;
4.鋁電解電容器的特點:
1) 優點:氧化膜有自愈作用;價格便宜;單位體積容量大;相對來說電壓可以做得更高;
鉭電解、鈮電解都小於200V,鋁電解在國外可以做到730V。
2)、缺點:漏電流大;損耗大,頻率特性差(原來的開關電源|穩壓器只有40KHZ,現在100KHZ,最好的1MHZ)
5)、電解電容:氧化膜有自愈作用。
5、電解電容的命名;
國內:CD11代表鋁電解電容器;
C--電容器的通稱;D--材料(鋁電解);11--引線(單向引線)
CD10--軸向鋁電解電容器;CD26--寬溫型鋁電解電容器;
6、容量的標稱規律;
< p> E6:±20(M),E12:±10(K),E24:±5(J)< p