Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (АЛ)"

Алюминия окись

Алюми'ния о'кись, глинозём, Al₂ O₃ , соединение алюминия с кислородом; составная часть глин, исходный продукт для получения алюминия. Бесцветные кристаллы, t_пл 2050°С, t_кип выше 3000°С. Известна в двух модификациях, a и g. Из них в природе встречается a-Al₂ O₃ в виде бесцветного минерала корунда ; кристаллы a-Al₂ O₃ , окрашенные окислами др. металлов в красный цвет – рубин , и в синий – сапфир , являются драгоценными камнями. Корунд кристаллизуется в гексагональной системе, плотность 3960 кг/м³ , искусственно a-Al₂ O₃ можно получить нагреванием выше 900°С гидроокиси алюминия или его солей. При нагревании алюминиевых солей в пределах 600—900°С образуется g- Al₂ O₃, кубическая модификация, которая выше этой температуры необратимо переходит в a-Al₂ O₃ . Известны гидратированные (водные) формы Al₂ O₃ различного состава. К гидроокисям алюминия относятся: гидраргиллит (гиббсит) Al(OH)₃ , входящий в состав многих бокситов, и искусственно получаемая неустойчивая форма Al(OH)₃ – байерит. Известна и неполная гидроокись алюминия – AlOOH, существующая в двух модификациях – a (диаспор) и g (бёмит).

  А. о. и её гидратированные формы нерастворимы в воде, обладают амфотерными свойствами – взаимодействуют с кислотами и щелочами. Природный корунд на воздухе химически инертен и негигроскопичен. Со щелочами интенсивно реагирует около 1000°С, образуя растворимые в воде алюминаты щелочных металлов. Медленнее реагирует с SiO₂ и кислыми шлаками с образованием алюмосиликатов , разлагается сплавлением с KHSO_4.

  Сырьём для получения А. о. служат бокситы, нефелины, каолины и другое сырьё, содержащее Al. Бокситы всегда загрязнены окислами железа или кремневой кислотой. Для получения чистой А. о. бокситы перерабатывают нагреванием с CaO и Na₂ CO₃ (сухой способ) или нагреванием с едким натром в автоклавах (способ Байера). При обоих способах А. о. в виде алюминатов переходит в раствор, который затем разлагают пропусканием двуокиси углерода либо добавлением заранее приготовленной гидроокиси алюминия. В первом случае разложение происходит по уравнению 2[AI(OH)₄ ]^- +CO₂ ® 2Al(OH)₃ + CO₃^2- + Н₂ O. Разложение по второму способу основано на том, что раствор алюмината, полученный при нагревании в автоклаве, метастабилен. Добавляемая гидроокись алюминия ускоряет распад алюмината: [Al(OH)₄ ]^- ® Al(OH)₃ + OH^- . Полученную гидроокись алюминия прокаливают при 1200°С, в результате получается чистый глинозём.

  Основное применение А. о. – производство алюминия . Корунд широко используют как абразивный материал (корундовые круги, наждак), а также для изготовления керамических резцов и чрезвычайно огнеупорных материалов, в частности «плавленого глинозёма», служащего для футеровки цементных печей. Из монокристаллов корунда, полученных плавкой порошка А. о. с добавками окислов Cr, Fe, Ti, V, изготовляют опорные камни в точных механизмах и ювелирные изделия.

  Дистилляцией чистого алюминия при 1650°С в атмосфере водорода, содержащей пары воды, получены «усы» (нитеобразные кристаллы) из А. о., обладающие огромной прочностью, близкой к теоретической. «Усы» из сапфира (a-Al₂ O₃ ) диаметром 2—3 мкм обладают прочностью 16 Гн /м² , диаметром 10 мкм — 11 Гн /м² ', «усы» больших диаметров – 6,5 —7 Гн /м² (1 Гн /м² = 100 кгс /м² ). Введение этих «усов» в конструкционные материалы, даже при условии частичного сохранения их прочности, позволяет получить ценные материалы для ракетостроения. Металлы, армированные такими волокнами, имеют более высокую прочность не только при низких, но и при высоких температурах.

  Особым образом приготовленную т. н. активную А. о. в виде мелкокристаллического порошка применяют как адсорбент и катализатор , причём её адсорбционные (и каталитические) свойства в большой степени зависят от качества и обработки исходных материалов и от способа приготовления. Как адсорбент активную А. о. широко применяют для хроматографического анализа всевозможных органических и (реже) неорганических веществ. Гидроокиси алюминия служат для производства всевозможных его солей. Осторожным высушиванием студнеобразной гидроокиси получают алюмогель, пористое вещество, напоминающее фарфор, иногда прозрачное; алюмогель применяют в катализе; она служит одним из наиболее важных технических адсорбентов.

  Лит.: Лайнер А. И., Производство глинозема, М., 1961; Карролл-Порчинский Ц., Материалы будущего, пер. с англ., М., 1966.

  Ю. И. Романьков.

Алюминия сульфат

Алюми'ния сульфа'т, сернокислый алюминий, Al₂ (SO₄ )₃ , соль, при обычных условиях существует в виде кристаллогидрата Al₂ (SO₄ )₃ •18H₂ O – бесцветных кристаллов с плотностью 1690 кг /м³ . При нагревании теряет воду не плавясь, при прокаливании распадается на Al₂ O₃ и SO₃ . Легко растворим в воде (36,15 г безводной соли в 100 г H₂ O при 20°С). Технический А. с. можно получить, обрабатывая серной кислотой боксит или глину, а чистый продукт, – растворяя Al(OH)₃ в горячей концентрированной H₂ SO₄ . В промышленности А. с. применяют для тех же целей, что и алюминиевые квасцы .

Алюминия фторид

Алюми'ния фтори'д, фтористый алюминий, AIF₃ , соль, бесцветные кристаллы, плотность 3100 кг /м² . При нагревании возгоняется без плавления. В воде очень мало растворим (0,559 г в 100 г H₂ O при 25°С), со щелочами и кислотами (кроме кипящей серной) не реагирует. А. ф. образует многочисленные комплексные соединения, например Na₃ AlF₆ , т. н. криолит , широко применяемый в алюминиевой промышленности. А. ф. можно получить пропусканием HF над Al или Al₂ O₃ при красном калении и др. способами. Его используют как составную часть электролита, служащего для получения и очистки алюминия .

Алюминия хлорид

Алюми'ния хлори'д, хлористый алюминий, AlCl₃ , соль, бесцветные кристаллы, плотность 2440 кг /м³ . При обычном давлении возгоняется при 183°С не плавясь (под давлением плавится при 192,6°С). В воде хорошо растворим (44,38 г в 100 г   H₂ O при 25°С); вследствие гидролиза дымит во влажном воздухе, выделяя HCl. Из водных растворов выпадает гидрат AlCl₃ •6H₂ O – желтовато-белые расплывающиеся кристаллы. Хорошо растворим во многих органических соединениях. Безводный А. х. образует продукты присоединения со многими неорганическими (например, NH₃ , H₂ S, SO₂ ) и органическими (хлорангидриды кислот, эфиры и др.) веществами, с чем связано важнейшее техническое применение AlCl₃ как катализатора при переработке нефти и при органических синтезах (см., например, Фриделя—Крафтса реакция ). Важнейший способ получения А. х. – действие смеси Cl₂ и CO на обезвоженный каолин или боксит в шахтных печах: Al₂ O₃ +ЗСО+ЗСl₂ ® 2AlCl₃ + 3CO₂ .

  Лит.: Томас Ч. А., Безводный хлористый алюминий в органической химии, пер. с англ., М., 1949.

Алюминотермия

Алюминотерми'я (от алюминий и греч. thérme – теплота), а люминотермический процесс, получение металлов и сплавов восстановлением окислов металлов алюминием (см. Металлотермия ). Шихта (из порошкообразных материалов) засыпается в плавильную шахту или тигель и поджигается с помощью запальной смеси. Если при восстановлении выделяется много теплоты, осуществляется внепечная А., без подвода тепла извне, развивается высокая температура (1900—2400°С), процесс протекает с большой скоростью, образующиеся металл и шлак хорошо разделяются. Если теплоты выделяется недостаточно, в шихту вводят подогревающую добавку или проводят плавку в дуговых печах (электропечная А.). В Советском Союзе электропечная А. широко распространена. А. применяют для получения низкоуглеродистых легирующих сплавов трудновосстановимых металлов – титана, ниобия, циркония, бора, хрома и др., для сварки рельсов и деталей стального литья; для получения огнеупора – термиткорунда.

  А. открыта русским учёным Н. Н. Бекетовым (1859), в промышленности внепечной процесс освоен немецким химиком Г. Гольдшмидтом (1898).

  Лит.: Плинер Ю. Л., Сучильников С. И., Рубинштейн Е. А., Алюминотермическое производство ферросплавов и лигатур, М., 1963.

«Алюминум компани оф Америка»

«Алюми'нум ко'мпани оф Аме'рика», АЛКОА (Aluminum Company of America, ALCOA, США), см. Алюминиевые монополии .

Алюмогель

Алюмоге'ль, см. Алюминия окись .

Алюмогидриды

Алюмогидри'ды, см. Алюминия гидрид .

Алюмосиликатные огнеупорные изделия

Алюмосилика'тные огнеупо'рные изде'лия, состоят преимущественно из глинозёма (Al₂ O₃ ) и кремнезёма (SiO₂ ), получаются обжигом при t 1250—1450°С (при высоком содержании глинозёма – до 1750°С), обеспечивающей превращения исходных минералов в новообразования. Различают А. о. и.: полукислые (до 28% Al₂ O₃ , 65—85% SiO₂ ), шамотные (28—45% Al₂ O₃ ) и высокоглинозёмистые (свыше 45% Al₂ O₃ ).

  Полукислые и шамотные А. о. и. изготовляют из глины или каолина, смешанных с измельченным шамотом . В полукислые может добавляться кварц, обычно в виде песка. Шамотные А. о. и. на основе каолина называются также каолиновыми, а содержащие более 70% шамота – многошамотными. Высокоглинозёмистые А. о. и. получают из горных пород, содержащих больше 45% Al₂ O₃ , а также из искусственных материалов (технического глинозёма, электрокорунда). Высокоглинозёмистые А. о. и. подразделяются на муллитокремнезёмистые (45—62% Al₂ O₃ ), муллитовые (62—72%), муллитокорундовые (72—90% ) и корундовые (свыше 90% ).

  Изготовляют А. о. и. прессованием полусухих (увлажнённых до 6—9%) порошкообразных масс на механических или гидравлических прессах. Некоторые виды изделий, преимущественно фасонные сложной конфигурации, формуют из пластичных масс с влажностью 17—22%. Обжигают изделия в промышленных печах, большей частью туннельных непрерывного действия. Виды и размеры изделий различны: кирпичи простой формы, плиты, трубы, мелкие и крупные изделия сложной формы и др.

  Свойства А. о. и. (см. таблицу) отличаются большим разнообразием в зависимости от используемого сырья и способов обработки.

Основные свойства алюмосиликатных огнеупорных изделий, наиболее распространённых в СССР

Показатели	Полукислые изделия	Шамотные изделия	Высокоглинозёмистые изделия
класс А	класс Б	класс А	класс Б	ВГО-62	ВГУ-62	ВГО-72
Огнеупорность, не ниже, °С	1710	1670	1730	1670	1800	1800	1800
Пористость кажущаяся, не выше, %	27	30	30	30	24	17	24
Предел прочности при сжатии, не ниже, Мн/м2*	10	15	12,5	12,5	25	60	30
Шлакоустойчивость	умеренная	умеренная	хорошая	хорошая	хорошая	отличная	отличная
Термостойкость	хорошая	умеренная	хорошая	хорошая	хорошая	умеренная	хорошая

* 1 Мн/м² » 10 кгс /см² .

  А. о. и. применяют для кладки доменных печей, футеровки сталеразливочных ковшей, кладки вагранок, котельных топок, мартеновских печей (гл. обр. в наружных рядах), дымоходов, печей для обжига извести, цемента, плавки стекла и др. тепловых агрегатов. Изделия сравнительно устойчивы к воздействию кислых шлаков и чередованию нагрева и охлаждения. Против основных шлаков А. о. и. менее устойчивы. Высокоглинозёмистые изделия могут служить при более высоких температурах, например муллитовые до 1500—1600°С, корундовые до 1700—1800°С. Шлакоустойчивость с увеличением содержания глинозёма повышается. Наиболее стойки против агрессивных расплавов муллитовые и корундовые алюмосиликатные изделия.

  А. о. и. составляют ок. 70% от общего количества выпускаемых огнеупорных изделий.

  Лит.: Полубояринов Д. Н., Балкевич В. Л., Попильский Р. Я., Высокоглинозёмистые керамические и огнеупорные материалы, М., 1960; Технология керамики и огнеупоров, под ред. П. П. Будникова, 3 изд., М., 1962; Огнеупорное производство. Справочник, под ред. Д. И. Гавриша, т. 1—2, М., 1965.

  Н. Я. Госин, А. К. Карклит.

Алюмосиликаты

Алюмосилика'ты, алюмокремневые солеобразные соединения, к которым в природе относится группа широко распространённых минералов. В кристаллической структуре А. алюминий обладает, подобно кремнию, четверной тетраэдрической координацией (окружен четырьмя атомами кислорода) и даже кристалло-химически замещает кремний, т. е. химическая роль глинозёма близка (но не идентична) роли кремнезёма. Алюминий может входить в состав силикатов и обладать, подобно магнию и прочим типичным основаниям, шестерной (октаэдрической) координацией. В этом случае соответствующие соединения являются силикатами алюминия, например минералы топаз, пирофиллит и др. При замене в структурных анионных комплексах силикатов кремнекислородного радикала (SiO₄ )^4- на (AlO₄ )^5- возникают дополнительные отрицательные заряды, которые в А. компенсируются вхождением дополнительных катионов – обычно К, Na или двухвалентных Ca, Ba с большими радиусами ионов.

  Среди минералов т. н. каркасные силикаты всегда являются А. К ним относятся А. калия – ортоклаз и микроклин (KAISi₃ O₈ ), А. натрия – альбит (NaAlSi₃ O₈ ), А. кальция – анортит (CaAlSi₂ O₈ ) и др. Способность взаимозамещения групп NaSi на CaAl создаёт наличие ряда соединений типа твёрдых растворов с неограниченной смесимостью, называемых плагиоклазами. К А. относятся также нефелин KNa₃ [AISiO₄ ]₄ , лейцит К[AlSi2O6], группа скаполитов , цеолиты и др. А. распространены также среди силикатов слоистой структуры, где к ним относятся минералы группы слюд – мусковит KAl₂ •[AISi₃ O₁₀ ]•(ОН)₂ и др.; группы хрупких слюд, например Маргарит CaAl₂ [Al₂ Si₂ O₁₀ ](OH)₂ ; группы хлоритов, например амезит (Mg,Fe)₄ Al₂ [Al₂ Si₂ O₁₀ ](OH)₈ , и др. Среди других структурно-химических типов силикатных минералов А. встречаются значительно реже (из силикатов ленточной структуры – роговая обманка, цепочечной – авгит, островной – кордиерит). Разрушение А. на поверхности Земли приводит к образованию минералов глин, реже гидрослюд, бокситов. Термин «А.» введён в минералогию русским учёным академиком В. И. Вернадским , впервые указавшим на аналогичную роль Al и Si при геохимических процессах и в составе природных соединений, что послужило основой созданной им алюмокислотной теории строения силикатов.

  Лит.: Вернадский В. И., Курбатов С. М., Земные силикаты, алюмосиликаты и их аналоги, 4 изд., М.– Л., 1937; Поваренных А. С,, Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966.

  Г. П. Барсанов.

   Алюмосиликаты искусственные получают синтетическим путём. Наибольшее практическое значение имеют искусственные А. типа природных минералов цеолитов — т. н. молекулярные сита и пермутиты . Методы синтетического получения А. имитируют природные геохимические процессы, протекающие в среде перегретых водных растворов под давлением. Молекулярные сита получают в автоклавах в интервале температур 60—450 °С. Исходным материалом служат раствор алюмината натрия Na[AI(OH)₄ ] и водная суспензия кремниевой кислоты nSiO₂ •mH₂ O с некоторой добавкой щёлочи. Получаемый из смеси алюмосиликатный гель промывают и сушат при температуре, близкой к 100°С. Молекулярные сита получают также рекристаллизацией некоторых минералов в концентрированных растворах солей. Пермутиты могут быть получены спеканием каолина Al₄ [Si₄ O₁₀ ](OH)₈ или полевого шпата KAISi₃ O₈ с кварцем a-SiO₂ и содой Na₂ CO₃ при 1000°С и др. способами. Искусственные А. применяются в химической промышленности и др. отраслях, особенно широко – искусственные молекулярные сита, для процессов глубокой осушки, тонкой очистки и разделения газов, в хроматографическом анализе газов и жидкостей. Пермутиты служат главным образом для уменьшения жёсткости воды . См. также Силикаты .

  В. С. Псалидас.

Алюмотермия

Алюмотерми'я – то же, что алюминотермия .

Алябьев Александр Александрович

Аля'бьев, Александр Александрович [4(15).8.1787, Тобольск, – 22.2(6.3).1851, Москва], русский композитор. Участник Отечественной войны 1812. Был офицером до 1823. Автор водевилей и опер (в т. ч. «Лунная ночь, или Домовые», постановка 1823). Написал хоры к прологу «Торжество муз» для открытия Большого театра (1825), в 1827 – балет «Волшебный барабан, или Следствие Волшебной флейты». В 1825 был арестован по ложному обвинению в убийстве, в 1828 сослан в Сибирь, затем переведён на Кавказ, позднее на Южный Урал. С конца 30-х гг. жил в Москве.

  Творчество А. отмечено романтическими настроениями и представляет собой важный исторический этап в формировании русской музыки предклассического периода. Впечатления военных лет и годов изгнаний оставили большой след в его творчестве. А. – видный мастер русской вокальной лирики, обладавший тонким даром мелодиста и чутьём гармонии, автор романсов (свыше 150) на слова А. С. Пушкина («Черкесская песня», «Зимняя дорога», «Я вас любил» и др.), А. А. Дельвига («Соловей» и др.), Н. М. Языкова («Из страны, страны далёкой») и др.

  Автор оперы «Волшебная ночь» на сюжет «Сон в летнюю ночь» Шекспира, оперы-балета «Рыбак и русалка, или Злое зелье», оперы «Амалат-бек» по Бестужеву-Марлинскому, музыкально-драматические сцены «Кавказский пленник» по Пушкину и др. Инструментальная музыка А. включает произведения для симфонического оркестра, в том числе симфонию, произведения для духового оркестра, инструментальные ансамбли (3 струнных квартета, пьесы для разных инструментов).

  А. – первый крупный русский композитор, собиравший на Кавказе национальные мелодии.

  Гармонизовал песни башкир, киргизов, туркмен. Автор первого (изд. 1834) музыкального сборника обработок украинских народных песен, собранных М. А. Максимовичем («Голоса украинских песен...», 2 изд., 1961).

  Лит.: Тимофеев Г. Н., А. А. Алябьев. Очерк жизни и творчества, М., 1912; Штейнпресс Б., Страницы из жизни А. А. Алябьева, М., 1956; его же, А. А. Алябьев в изгнании, М., 1959; Доброхотов Б. В., А. А. Алябьев, М., 1966.

  Б. С. Штейнпресс.

А. А. Алябьев.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (АЛ)"