एल्यूमिनियम ऑक्साइड प्लस नाइट्रिक एसिड समीकरण। एल्युमीनियम का क्षरण. क्षार में एल्यूमीनियम का संक्षारण

एल्युमिनियम एक उभयधर्मी धातु है। एल्यूमीनियम परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 है। इस प्रकार, इसकी बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं: 3s पर 2 और 3p उपस्तर पर 1। इस संरचना के कारण, यह प्रतिक्रियाओं की विशेषता है जिसके परिणामस्वरूप एल्यूमीनियम परमाणु बाहरी स्तर से तीन इलेक्ट्रॉन खो देता है और +3 की ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त कर लेता है। एल्युमीनियम एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातु है और बहुत मजबूत अपचायक गुण प्रदर्शित करता है।

साधारण पदार्थों के साथ एल्युमीनियम की अन्योन्यक्रिया

ऑक्सीजन के साथ

जब बिल्कुल शुद्ध एल्यूमीनियम हवा के संपर्क में आता है, तो सतह परत में स्थित एल्यूमीनियम परमाणु तुरंत हवा में ऑक्सीजन के साथ संपर्क करते हैं और अल 2 ओ 3 संरचना की एक पतली, दसियों परमाणु परतों वाली मोटी, टिकाऊ ऑक्साइड फिल्म बनाते हैं, जो एल्यूमीनियम की रक्षा करती है। आगे ऑक्सीकरण. बहुत अधिक तापमान पर भी एल्युमीनियम के बड़े नमूनों का ऑक्सीकरण करना असंभव है। हालाँकि, बारीक एल्युमीनियम पाउडर बर्नर की लौ में काफी आसानी से जल जाता है:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

हैलोजन के साथ

एल्युमीनियम सभी हैलोजन के साथ बहुत तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है। इस प्रकार, मिश्रित एल्यूमीनियम और आयोडीन पाउडर के बीच प्रतिक्रिया उत्प्रेरक के रूप में पानी की एक बूंद जोड़ने के बाद कमरे के तापमान पर पहले से ही होती है। एल्यूमीनियम के साथ आयोडीन की परस्पर क्रिया के लिए समीकरण:

2Al + 3I 2 =2AlI 3

एल्युमीनियम ब्रोमीन के साथ भी प्रतिक्रिया करता है, जो एक गहरे भूरे रंग का तरल पदार्थ है, बिना गर्म किए। बस तरल ब्रोमीन में एल्यूमीनियम का एक नमूना जोड़ें: एक हिंसक प्रतिक्रिया तुरंत शुरू हो जाती है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी और प्रकाश निकलता है:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

एल्यूमीनियम और क्लोरीन के बीच प्रतिक्रिया तब होती है जब गर्म एल्यूमीनियम पन्नी या बारीक एल्यूमीनियम पाउडर को क्लोरीन से भरे फ्लास्क में मिलाया जाता है। समीकरण के अनुसार एल्युमीनियम क्लोरीन में प्रभावी ढंग से जलता है:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

सल्फर के साथ

जब 150-200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है या पाउडर एल्यूमीनियम और सल्फर के मिश्रण को प्रज्वलित करने के बाद, प्रकाश की रिहाई के साथ उनके बीच एक तीव्र ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया शुरू होती है:

— सल्फाइड अल्युमीनियम

नाइट्रोजन के साथ

जब एल्युमीनियम लगभग 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो एल्युमीनियम नाइट्राइड बनता है:

कार्बन के साथ

लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, एल्यूमीनियम कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है और एल्यूमीनियम कार्बाइड (मेथेनाइड) बनाता है, जिसमें मीथेन की तरह -4 ऑक्सीकरण अवस्था में कार्बन होता है।

जटिल पदार्थों के साथ एल्यूमीनियम की परस्पर क्रिया

पानी के साथ

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अल 2 ओ 3 की एक स्थिर और टिकाऊ ऑक्साइड फिल्म एल्यूमीनियम को हवा में ऑक्सीकरण से रोकती है। वही सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म एल्युमीनियम को पानी के प्रति निष्क्रिय बना देती है। क्षार, अमोनियम क्लोराइड या पारा लवण (समामेलन) के जलीय घोल के साथ उपचार जैसे तरीकों से सतह से सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म को हटाते समय, एल्यूमीनियम एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए पानी के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है:

धातु आक्साइड के साथ

कम सक्रिय धातुओं (गतिविधि श्रृंखला में एल्यूमीनियम के दाईं ओर) के ऑक्साइड के साथ एल्यूमीनियम के मिश्रण को प्रज्वलित करने के बाद, एक अत्यंत हिंसक, अत्यधिक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया शुरू होती है। इस प्रकार, आयरन (III) ऑक्साइड के साथ एल्युमीनियम की परस्पर क्रिया के मामले में, 2500-3000 o C का तापमान विकसित होता है, इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, उच्च शुद्धता वाला पिघला हुआ लोहा बनता है:

2AI + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3

एल्युमीनियम के साथ अपचयन द्वारा धातुओं को उनके ऑक्साइड से प्राप्त करने की इस विधि को कहा जाता है एलुमिनोथर्मीया एलुमिनोथर्मी.

गैर ऑक्सीकरण एसिड के साथ

गैर-ऑक्सीकरण एसिड के साथ एल्यूमीनियम की बातचीत, यानी। सांद्र सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड को छोड़कर लगभग सभी एसिड के साथ, संबंधित एसिड और हाइड्रोजन गैस के एल्यूमीनियम नमक का निर्माण होता है:

a) 2Al + 3H 2 SO 4 (पतला) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

2Al 0 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 0 ;

बी) 2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2

ऑक्सीकरण एसिड के साथ

-सांद्रित सल्फ्यूरिक एसिड

सामान्य परिस्थितियों में और कम तापमान पर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एल्यूमीनियम की परस्पर क्रिया निष्क्रियता नामक प्रभाव के कारण नहीं होती है। गर्म होने पर, प्रतिक्रिया संभव होती है और एल्यूमीनियम सल्फेट, पानी और हाइड्रोजन सल्फाइड का निर्माण होता है, जो सल्फर की कमी के परिणामस्वरूप बनता है, जो सल्फ्यूरिक एसिड का हिस्सा है:

ऑक्सीकरण अवस्था +6 (एच 2 एसओ 4 में) से ऑक्सीकरण अवस्था -2 (एच 2 एस में) तक सल्फर की इतनी गहरी कमी एल्यूमीनियम की बहुत अधिक कम करने की क्षमता के कारण होती है।

- सांद्र नाइट्रिक एसिड

सामान्य परिस्थितियों में, सांद्र नाइट्रिक एसिड एल्युमीनियम को भी निष्क्रिय कर देता है, जिससे इसे एल्युमीनियम कंटेनरों में संग्रहीत करना संभव हो जाता है। जैसे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के मामले में, मजबूत हीटिंग के साथ सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ एल्यूमीनियम की बातचीत संभव हो जाती है, और प्रतिक्रिया मुख्य रूप से होती है:

- पतला नाइट्रिक एसिड

सांद्र नाइट्रिक एसिड की तुलना में पतला नाइट्रिक एसिड के साथ एल्युमीनियम की परस्पर क्रिया से गहरे नाइट्रोजन कटौती के उत्पाद बनते हैं। NO के बजाय, तनुकरण की डिग्री के आधार पर, N 2 O और NH 4 NO 3 का निर्माण किया जा सकता है:

8Al + 30HNO 3(dil.) = 8Al(NO 3) 3 +3N 2 O + 15H 2 O

8Al + 30HNO 3 (शुद्ध पतला) = 8Al (NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O

क्षार के साथ

एल्युमीनियम क्षार के जलीय घोल दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

और संलयन के दौरान शुद्ध क्षार के साथ:

दोनों मामलों में, प्रतिक्रिया एल्यूमीनियम ऑक्साइड की सुरक्षात्मक फिल्म के विघटन से शुरू होती है:

अल 2 ओ 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

जलीय घोल के मामले में, सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म से साफ किया गया एल्यूमीनियम, समीकरण के अनुसार पानी के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

परिणामी एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, उभयधर्मी होने के कारण, घुलनशील सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट बनाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल के साथ प्रतिक्रिया करता है:

अल(OH) 3 + NaOH = Na

एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में इसकी स्थिति से निर्धारित होते हैं।

अन्य रासायनिक तत्वों के साथ एल्यूमीनियम की मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाएँ नीचे दी गई हैं। ये प्रतिक्रियाएँ एल्युमीनियम के मूल रासायनिक गुणों को निर्धारित करती हैं।

एल्युमीनियम किसके साथ प्रतिक्रिया करता है?

सरल पदार्थ:

• हैलोजन (फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन)
• फास्फोरस
• कार्बन
• ऑक्सीजन (दहन)

जटिल पदार्थ:

• खनिज अम्ल (हाइड्रोक्लोरिक, फॉस्फोरिक)
• सल्फ्यूरिक एसिड
• नाइट्रिक एसिड
• क्षार
• ऑक्सीडाइज़िंग एजेंट
• कम सक्रिय धातुओं के ऑक्साइड (एलुमिनोथर्मी)

एल्युमीनियम किसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है?

एल्युमीनियम प्रतिक्रिया नहीं करता:

• हाइड्रोजन के साथ
• सामान्य परिस्थितियों में - सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ (निष्क्रियता के कारण - घने ऑक्साइड फिल्म का निर्माण)
• सामान्य परिस्थितियों में - सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ (निष्क्रियता के कारण भी)

एल्यूमीनियम और हवा

आमतौर पर, एल्यूमीनियम की सतह हमेशा एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक पतली परत से लेपित होती है, जो इसे हवा, या अधिक सटीक रूप से, ऑक्सीजन के संपर्क से बचाती है। इसलिए ऐसा माना जाता है कि एल्युमीनियम हवा के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यदि यह ऑक्साइड परत क्षतिग्रस्त या हटा दी जाती है, तो ताजा एल्यूमीनियम सतह हवा में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है। एल्युमीनियम एक चमकदार सफेद लौ के साथ ऑक्सीजन में जलकर एल्युमीनियम ऑक्साइड Al2O3 बना सकता है।

एल्यूमीनियम की ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया:

• 4Al + 3O 2 -> 2Al 2 O 3

एल्युमीनियम और पानी

एल्युमीनियम पानी के साथ निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में प्रतिक्रिया करता है:

• 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 (1)
• 2Al + 4H 2 O = 2AlO(OH) + 3H 2 (2)
• 2Al + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 3H 2 (3)

इन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, क्रमशः निम्नलिखित बनते हैं:

• एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड बायराइट और हाइड्रोजन का संशोधन (1)
• एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड बोहेमाइट और हाइड्रोजन का संशोधन (2)
• एल्यूमीनियम ऑक्साइड और हाइड्रोजन (3)

वैसे, ये प्रतिक्रियाएं हाइड्रोजन पर चलने वाले वाहनों के लिए हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए कॉम्पैक्ट संयंत्रों के विकास में बहुत रुचि रखती हैं।

ये सभी प्रतिक्रियाएँ कमरे के तापमान से एल्यूमीनियम के पिघलने बिंदु 660 ºС तक के तापमान पर थर्मोडायनामिक रूप से संभव हैं। ये सभी भी ऊष्माक्षेपी हैं, अर्थात ये ऊष्मा के निकलने के साथ उत्पन्न होते हैं:

• कमरे के तापमान से 280 ºС तक के तापमान पर, सबसे स्थिर प्रतिक्रिया उत्पाद Al(OH) 3 है।
• 280 से 480 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, सबसे स्थिर प्रतिक्रिया उत्पाद AlO(OH) है।
• 480 ºС से ऊपर के तापमान पर, सबसे स्थिर प्रतिक्रिया उत्पाद अल 2 ओ 3 है।

इस प्रकार, ऊंचे तापमान पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 थर्मोडायनामिक रूप से अल (ओएच) 3 की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है। कमरे के तापमान पर पानी के साथ एल्यूमीनियम की प्रतिक्रिया का उत्पाद एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अल (ओएच) 3 होगा।

प्रतिक्रिया (1) से पता चलता है कि एल्यूमीनियम को कमरे के तापमान पर पानी के साथ स्वचालित रूप से प्रतिक्रिया करनी चाहिए। हालाँकि, व्यवहार में, पानी में डूबा हुआ एल्यूमीनियम का एक टुकड़ा कमरे के तापमान पर या यहाँ तक कि उबलते पानी में भी पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। तथ्य यह है कि एल्युमीनियम की सतह पर एल्युमीनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 की एक पतली सुसंगत परत होती है। यह ऑक्साइड फिल्म एल्यूमीनियम की सतह पर मजबूती से चिपक जाती है और इसे पानी के साथ प्रतिक्रिया करने से रोकती है। इसलिए, कमरे के तापमान पर पानी के साथ एल्यूमीनियम की प्रतिक्रिया शुरू करने और बनाए रखने के लिए, इस ऑक्साइड परत को लगातार हटाना या नष्ट करना आवश्यक है।

एल्यूमिनियम और हैलोजन

एल्युमीनियम सभी हैलोजन के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करता है - ये हैं:

• फ्लोरीन एफ
• क्लोरीन सीएल
• ब्रोमीन Br और
• आयोडीन (आयोडीन) I,

क्रमशः शिक्षा के साथ:

• फ्लोराइड एएलएफ 3
• AlCl 3 क्लोराइड
• ब्रोमाइड अल 2 बीआर 6 और
• अल 2 ब्र 6 आयोडाइड।

फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन के साथ हाइड्रोजन की प्रतिक्रियाएँ:

• 2Al + 3F 2 → 2AlF 3
• 2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
• 2Al + 3Br 2 → Al 2 Br 6
• 2Al + 3l 2 → Al 2 I 6

एल्युमिनियम और एसिड

एल्यूमीनियम सक्रिय रूप से तनु एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है: सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक, संबंधित लवण के निर्माण के साथ: एल्यूमीनियम सल्फेट अल 2 एसओ 4, एल्यूमीनियम क्लोराइड अलसीएल 3 और एल्यूमीनियम नाइट्रेट अल (एनओ 3) 3।

तनु अम्ल के साथ एल्युमीनियम की अभिक्रियाएँ:

• 2Al + 3H 2 SO 4 -> Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2
• 2Al + 6HCl -> 2AlCl 3 + 3H 2
• 2Al + 6HNO 3 -> 2Al(NO 3) 3 + 3H 2

यह कमरे के तापमान पर सांद्र सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है, गर्म होने पर यह प्रतिक्रिया करके लवण, ऑक्साइड और पानी बनाता है।

एल्युमिनियम और क्षार

क्षार के जलीय घोल में एल्युमीनियम - सोडियम हाइड्रॉक्साइड - प्रतिक्रिया करके सोडियम एलुमिनेट बनाता है।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ एल्यूमीनियम की प्रतिक्रिया का रूप है:

• 2Al + 2NaOH + 10H 2 O -> 2Na + 3H 2

स्रोत:

1. रासायनिक तत्व. पहले 118 तत्व, वर्णानुक्रम में क्रमबद्ध / एड। विकिपीडिया - 2018

2. पानी के साथ एल्युमीनियम की प्रतिक्रिया से हाइड्रोजन बनता है/जॉन पेट्रोविक और जॉर्ज थॉमस, यू.एस. ऊर्जा विभाग, 2008

एल्युमीनियम - पर्यावरण के प्रभाव में धातु का विनाश।

प्रतिक्रिया Al 3+ +3e → Al के लिए, एल्यूमीनियम की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता -1.66 V है।

एल्युमीनियम का गलनांक 660°C होता है।

एल्यूमीनियम का घनत्व 2.6989 ग्राम/सेमी 3 (सामान्य परिस्थितियों में) है।

अल्युमीनियम, हालांकि एक सक्रिय धातु है, इसमें काफी अच्छे संक्षारण गुण होते हैं। इसे कई आक्रामक वातावरणों में निष्क्रिय रहने की क्षमता से समझाया जा सकता है।

एल्यूमीनियम का संक्षारण प्रतिरोध कई कारकों पर निर्भर करता है: धातु की शुद्धता, संक्षारक वातावरण, पर्यावरण में आक्रामक अशुद्धियों की एकाग्रता, तापमान, आदि। विलयनों के pH का गहरा प्रभाव पड़ता है। एल्युमीनियम ऑक्साइड धातु की सतह पर केवल 3 से 9 पीएच रेंज में बनता है!

अल का संक्षारण प्रतिरोध इसकी शुद्धता से बहुत प्रभावित होता है। रासायनिक इकाइयों और उपकरणों के निर्माण के लिए, केवल उच्च शुद्धता वाली धातु (अशुद्धियों के बिना), उदाहरण के लिए, एबी1 और एबी2 एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है।

एल्यूमीनियम का क्षरण केवल उन वातावरणों में नहीं देखा जाता है जहां धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म बनती है।

गर्म होने पर, एल्यूमीनियम कुछ गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है:

2Al + N 2 → 2AlN - एल्युमीनियम नाइट्राइड के निर्माण के साथ एल्युमीनियम और नाइट्रोजन की परस्पर क्रिया;

4Al + 3C → Al 4 C 3 - एल्यूमीनियम कार्बाइड बनाने के लिए कार्बन के साथ एल्यूमीनियम की प्रतिक्रिया;

2Al + 3S → Al 2 S 3 - एल्युमीनियम सल्फाइड के निर्माण के साथ एल्युमीनियम और सल्फर की परस्पर क्रिया।

हवा में एल्यूमीनियम का क्षरण (एल्यूमीनियम का वायुमंडलीय क्षरण)

वायु के साथ क्रिया करने पर एल्युमीनियम निष्क्रिय हो जाता है। जब शुद्ध धातु हवा के संपर्क में आती है, तो एल्यूमीनियम सतह पर तुरंत एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक पतली सुरक्षात्मक फिल्म दिखाई देती है। इसके अलावा, फिल्म का विकास धीमा हो जाता है। एल्यूमीनियम ऑक्साइड का सूत्र Al 2 O 3 या Al 2 O 3 H 2 O है।

एल्यूमीनियम की ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3.

इस ऑक्साइड फिल्म की मोटाई 5 से 100 एनएम (ऑपरेटिंग स्थितियों के आधार पर) तक होती है। एल्युमीनियम ऑक्साइड का सतह पर अच्छा आसंजन होता है और ऑक्साइड फिल्मों की निरंतरता की स्थिति को संतुष्ट करता है। जब किसी गोदाम में संग्रहीत किया जाता है, तो धातु की सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की मोटाई लगभग 0.01 - 0.02 माइक्रोन होती है। शुष्क ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करते समय - 0.02 - 0.04 माइक्रोन। जब एल्यूमीनियम का ताप उपचार किया जाता है, तो ऑक्साइड फिल्म की मोटाई 0.1 माइक्रोन तक पहुंच सकती है।

एल्युमीनियम स्वच्छ ग्रामीण हवा और औद्योगिक वातावरण (सल्फर वाष्प, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया गैस, शुष्क हाइड्रोजन क्लोराइड, आदि युक्त) दोनों में काफी प्रतिरोधी है। क्योंकि सल्फर यौगिकों का गैस वातावरण में एल्यूमीनियम के क्षरण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है - इसका उपयोग खट्टा कच्चे तेल प्रसंस्करण संयंत्रों और रबर वल्कनीकरण उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है।

पानी में एल्युमीनियम का क्षरण

स्वच्छ, ताजे, आसुत जल के साथ परस्पर क्रिया करने पर एल्युमीनियम का क्षरण लगभग नहीं देखा जाता है। तापमान को 180°C तक बढ़ाने से कोई विशेष प्रभाव नहीं पड़ता है। गर्म जल वाष्प का भी एल्युमीनियम के क्षरण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। यदि आप पानी में थोड़ा क्षार मिलाते हैं, यहां तक ​​कि कमरे के तापमान पर भी, तो ऐसे वातावरण में एल्यूमीनियम की संक्षारण दर थोड़ी बढ़ जाएगी।

पानी के साथ शुद्ध एल्यूमीनियम (ऑक्साइड फिल्म से ढका नहीं) की परस्पर क्रिया को प्रतिक्रिया समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2.

समुद्री जल के साथ क्रिया करते समय, शुद्ध एल्युमीनियम का संक्षारण शुरू हो जाता है, क्योंकि... घुले हुए लवणों के प्रति संवेदनशील। समुद्री जल में एल्युमीनियम का उपयोग करने के लिए इसकी संरचना में थोड़ी मात्रा में मैग्नीशियम और सिलिकॉन मिलाया जाता है। यदि धातु में तांबा होता है तो समुद्र के पानी के संपर्क में आने पर एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं का संक्षारण प्रतिरोध काफी कम हो जाता है।

अम्लों में एल्युमीनियम का क्षरण

जैसे-जैसे एल्यूमीनियम की शुद्धता बढ़ती है, एसिड के प्रति इसका प्रतिरोध बढ़ता है।

सल्फ्यूरिक एसिड में एल्यूमीनियम का क्षरण

मध्यम सांद्रता में सल्फ्यूरिक एसिड (इसमें ऑक्सीकरण गुण होते हैं) एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं के लिए बहुत खतरनाक है। तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

2Al + 3H 2 SO 4 (dil) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2।

सांद्रित ठंडे सल्फ्यूरिक एसिड का कोई प्रभाव नहीं होता है। और गर्म करने पर एल्युमीनियम संक्षारित हो जाता है:

2Al + 6H 2 SO 4 (सांद्र) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O।

इस मामले में, एक घुलनशील नमक बनता है - एल्यूमीनियम सल्फेट।

अल 200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर ओलियम (फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड) में स्थिर होता है। इसके कारण, इसका उपयोग क्लोरोसल्फोनिक एसिड (एचएसओ 3 सीएल) और ओलियम के उत्पादन के लिए किया जाता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड में एल्यूमीनियम का क्षरण

एल्युमीनियम या इसके मिश्र धातु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में जल्दी घुल जाते हैं (विशेषकर जब तापमान बढ़ता है)। संक्षारण समीकरण:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2।

हाइड्रोब्रोमिक (HBr) और हाइड्रोफ्लोरिक (HF) एसिड के घोल समान रूप से कार्य करते हैं।

नाइट्रिक एसिड में एल्यूमीनियम का क्षरण

नाइट्रिक एसिड के सांद्रित घोल में उच्च ऑक्सीकरण गुण होते हैं। सामान्य तापमान पर नाइट्रिक एसिड में एल्युमीनियम अत्यधिक प्रतिरोधी होता है (प्रतिरोध स्टेनलेस स्टील 12Х18Н9 से अधिक होता है)। यहां तक ​​कि इसका उपयोग प्रत्यक्ष संश्लेषण द्वारा सांद्र नाइट्रिक एसिड का उत्पादन करने के लिए भी किया जाता है।

गर्म करने पर, नाइट्रिक एसिड में एल्युमीनियम का क्षरण प्रतिक्रिया के अनुसार होता है:

अल + 6HNO 3 (सांद्र) → Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O।

एसिटिक एसिड में एल्यूमीनियम का क्षरण

एल्युमीनियम किसी भी सांद्रण के एसिटिक एसिड के प्रति काफी प्रतिरोधी है, लेकिन केवल तभी जब तापमान 65 डिग्री सेल्सियस से अधिक न हो। इसका उपयोग फॉर्मेल्डिहाइड और एसिटिक एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। उच्च तापमान पर, एल्युमीनियम घुल जाता है (98-99.8% एसिड सांद्रता को छोड़कर)।

एल्युमीनियम कमरे के तापमान पर ब्रोमिक और क्रोमिक (10% तक), फॉस्फोरिक (1% तक) एसिड के कमजोर घोल में स्थिर होता है।

साइट्रिक, ब्यूटिरिक, मैलिक, टार्टरिक, प्रोपियोनिक एसिड, वाइन और फलों के रस का एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं पर कमजोर प्रभाव पड़ता है।

ऑक्सालिक, फॉर्मिक और ऑर्गेनोक्लोरिन एसिड धातु को नष्ट कर देते हैं।

एल्यूमीनियम का संक्षारण प्रतिरोध वाष्प और तरल पारा से काफी प्रभावित होता है। एक छोटे से संपर्क के बाद, धातु और उसके मिश्र धातु तीव्रता से संक्षारणित होते हैं, जिससे मिश्रण बनता है।

क्षार में एल्यूमीनियम का संक्षारण

क्षार आसानी से एल्यूमीनियम की सतह पर सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म को भंग कर देता है, यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप धातु हाइड्रोजन की रिहाई के साथ घुल जाती है (हाइड्रोजन विध्रुवण के साथ एल्यूमीनियम का क्षरण)।

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2;

2(NaOHH 2 O) + 2Al → 2NaAlO 2 + 3H 2।

एलुमिनेट्स बनते हैं।

इसके अलावा, ऑक्साइड फिल्म पारा, तांबा और क्लोरीन आयनों द्वारा नष्ट हो जाती है।

1) सिलिकॉन को क्लोरीन वातावरण में जलाया गया। परिणामी क्लोराइड को पानी से उपचारित किया गया। जारी अवक्षेप को शांत किया गया। फिर इसे कैल्शियम फॉस्फेट और कोयले के साथ मिलाया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

2) कैल्शियम नाइट्राइड को पानी के साथ उपचारित करके प्राप्त गैस को गर्म कॉपर (II) ऑक्साइड पाउडर के ऊपर प्रवाहित किया गया। परिणामी ठोस को सांद्र नाइट्रिक एसिड में घोल दिया गया, घोल को वाष्पित कर दिया गया और परिणामी ठोस अवशेष को शांत कर दिया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

3) आयरन (II) सल्फाइड की एक निश्चित मात्रा को दो भागों में विभाजित किया गया। उनमें से एक को हाइड्रोक्लोरिक एसिड से उपचारित किया गया और दूसरे को हवा में दागा गया। जब छोड़ी गई गैसें परस्पर क्रिया करती हैं, तो एक साधारण पीला पदार्थ बनता है। परिणामी पदार्थ को सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ गर्म किया गया और एक भूरे रंग की गैस निकली। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

4) जब एल्युमीनियम ऑक्साइड नाइट्रिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एक नमक बनता है। नमक को सुखाकर कैलक्लाइंड किया गया। कैल्सीनेशन के दौरान बने ठोस अवशेषों को पिघले क्रायोलाइट में इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन किया गया था। इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त धातु को पोटेशियम नाइट्रेट और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड युक्त एक केंद्रित समाधान के साथ गर्म किया गया था, और एक तीखी गंध वाली गैस जारी की गई थी। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

5) क्रोमियम (VI) ऑक्साइड ने पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया की। परिणामी पदार्थ को सल्फ्यूरिक एसिड से उपचारित किया गया और परिणामी घोल से एक नारंगी नमक अलग किया गया। इस नमक को हाइड्रोब्रोमिक एसिड से उपचारित किया गया। परिणामी सरल पदार्थ ने हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया की। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

6) मैग्नीशियम पाउडर को नाइट्रोजन वातावरण में गर्म किया गया। जब परिणामी पदार्थ पानी के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एक गैस निकलती है। गैस को क्रोमियम (III) सल्फेट के जलीय घोल से गुजारा गया, जिसके परिणामस्वरूप एक ग्रे अवक्षेप का निर्माण हुआ। अवक्षेप को अलग किया गया और हाइड्रोजन पेरोक्साइड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड युक्त घोल के साथ गर्म करके उपचारित किया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

7) अमोनिया को हाइड्रोब्रोमिक एसिड से गुजारा गया। परिणामी घोल में सिल्वर नाइट्रेट का घोल मिलाया गया। जो अवक्षेप बना उसे अलग किया गया और जिंक पाउडर के साथ गर्म किया गया। प्रतिक्रिया के दौरान बनी धातु को सल्फ्यूरिक एसिड के एक केंद्रित घोल के संपर्क में लाया गया, जिससे तीखी गंध वाली गैस निकली। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

8) पोटेशियम क्लोरेट को उत्प्रेरक की उपस्थिति में गर्म किया गया और एक रंगहीन गैस निकली। इस गैस के वातावरण में लोहे को जलाने से आयरन ऑक्साइड प्राप्त होता था। यह अतिरिक्त हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुल गया था। परिणामी घोल में सोडियम डाइक्रोमेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड युक्त घोल मिलाया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

9) सोडियम को हाइड्रोजन वातावरण में गर्म किया गया। जब परिणामी पदार्थ में पानी मिलाया गया, तो गैस का विकास और एक स्पष्ट घोल का निर्माण देखा गया। इस घोल से ब्राउन गैस प्रवाहित की गई, जो नाइट्रिक एसिड के सांद्र घोल के साथ तांबे की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई थी। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

10) एल्युमीनियम ने सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल के साथ प्रतिक्रिया की। जारी गैस को गर्म कॉपर (II) ऑक्साइड पाउडर के ऊपर से गुजारा गया। परिणामी सरल पदार्थ को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में गर्म करके घोल दिया गया। परिणामी नमक को अलग किया गया और पोटेशियम आयोडाइड घोल में मिलाया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

11) सोडियम क्लोराइड घोल का इलेक्ट्रोलिसिस किया गया। परिणामी घोल में आयरन (III) क्लोराइड मिलाया गया। जो अवक्षेप बना उसे फ़िल्टर और शांत किया गया। ठोस अवशेष हाइड्रोआयोडिक एसिड में घुल गया था। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।

12) सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में एल्युमीनियम पाउडर मिलाया गया। अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को परिणामी पदार्थ के घोल से गुजारा गया। जो अवक्षेप बना उसे अलग किया गया और शांत किया गया। परिणामी उत्पाद को सोडियम कार्बोनेट के साथ मिलाया गया। वर्णित चार प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।