Бухоро озик-овкат ва енгил саноат технологияси институти «озик-овкат махсулотлари технологияси» факультети «умумий химия» кафедраси

ИШЛАТИЛИШИ
Бор атоми ядроси осонликча нейтрон бириктириб олиш хусусиятига эга. Шу сабабдан бор бирикмалари. ядровий энергетикада ядро жараёнларини сусайтирувчи сифатида ишлатилади. Бор (Cr, Zr) каби купчилик d - , ва f - металлар билан бирикиб юкори хароратга чидамли (2000-3000⁰C) ва химиявий таъсирга бардошли боридлар хосил килади. Шу хоссаларига асосланиб, купчилик боридлардан ва котишмаларидан реактив двигателлар деталлари, газ турбиналарининг парраклари тайёрланади. Баъзи боридлар катализатор сифатида, электрон асбобларларнинг катодларини ясашда ишлайтилади.
Боранлар ракета ёкилгиси сифатида ишлатилади.
Бор оксиди, бор тузлари шиша таркибига кушилганда (3-12% B₂O₃) химикатларга ва юкори хароратга бардошли шиша турлари тайёрланади, борат кислота медицинада ишлатилади.
Бор билан углерод бирикмаси бороуглерод-карбонат хам дейилади. Бирикмалар юкори хароратга бардошли карборанли полимерлар ишлаб чикаришда ишлатилади. Бор карбиди В₄С - юкори хароратга бардошли (Т_суюкл = 2623⁰К). Жудда катта каттикликка эга булган модда. Азот билан бор бирикиб боро нитрид (BN) ни хосил килади. Бор нитридининг каттиклиги олмос каттиклигига якиндир. Боразон металларни кесишда ишлатилади.


АЛЮМИНИЙ
Бор гурухчасининг иккинчи элементи алюминийдир. Алюминий атоми радиуси борникидан каттарок булгани сабабли ионланиш энергияси кичикрок, шунинг учун хам алюминийнинг металлик хоссалари борникига караганда кучлирок намоён булади. Алюминий амфотер элементдир.
Al - нинг табиатда таркалган бирикмалари: Al₂O₃*H₂O - боксит (корунд), Me₂[Al₂Si₂O₈]; Me₅[AlSi₃O₁₀]; KAl₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂ мусковит, (Na,K)₂[Al₂Si₂O₈] - нефелин, Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈ - каолинит, Na₃[AlF₆] - криолит. Al нинг ер пустлогидаги умумий микдори 5,5 % ни ташкил этади. Алюминий табиатда факат бирикма холида учрайди.
Олиниши. Алюминий асосан, боксит Al₂О₃* H₂О - дан электролиз усули билан олинади. Бокситнинг суюкланиш хароратсини пасайтириш учун фторидлар CaF₂, MgF₂, AlF₃ кушилади электролиз жараёни куйидагича боради:
Al₂О₃ Al⁺³ + AlO₃³ (суюкланма)
катодда: Al⁺³ + 3e^- Al⁰
анодда: 4AlO₃ - 2e^-Al₂O₃ + 3O₂⁰
Электролизер корпуси катод вазифасини бажаради. Унда алюминий суюк холатда ажралиб чикади (Т_суюкл = 660⁰С). Графитдан ясалган анодда кислород ажралиб чикади ва графитни углерод оксидларигача оксидлайди.

Al₂O₃ - Na₃AlF₆ суюкланмасининг электролиз схемаси.
1 - Графитдан ясалган анодлар
2 - Электролит суюкланмаси
3 - Суюк холатидаги алюминий
4 - Катод (печнинг туби)
5 - Печнинг корпуси.
Хоссалари: Al - ок, кумушсимон, пластик (юмшок), енгил, яхши элект утказувчан, хавода оксидланувчи металл. Химиявий хоссалари жихатдан активлик каторида ишкорий ер металларидан кейин турсада, сиртида оксид парда хосил килгани учун пассив металл.
Al - металлмаслар билан реакцияга киришади:
2Al + 3Cl₂ 2AlCl₃
Алюминий, ишкорий металлар каби, гидрид хосил килиш хоссасига эга, улар оддий ва комплекс гидридлар холида булади:
2Al + 3H₂ 2AlH₃
AlCl₃ + 4LiH Li[AlH₄] + 3LiCl
3Li[AlH₄] + AlCl₃ 4AlH₃ + 3liCl
AlH₃ + NaH Na[AlH₄]
Na[AlH₄] + 2NaH₃ Na[AlH₆]
Алюминий амфотер хоссага эга булганлиги сабабли хам кислота, хам асослар билан реакцияга киришади:
2Al + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂
2Al + 2NaOH + H₂О 2NaAlO₂ + 3H₂
Шунингдек, комплекс катион ва комплекс анион хосил килади:
2Al + 6H₂O + 6OH^- 3H₂ + 2[Al(OH)₆]^3-
2Al + 6NaOH + 6H₂O 2Na₃[Al(OH₂)₆] + 3H₂
Хосил булган комплекс туз натрий гексагидроксоалюминат деб айтилади. Al метали ишкорлар билан кислоталарга нисбатан тезрок реакцияга киришади. Чунки алюминийнинг кислотали мухитда оксидланиш потенциали киймати ишкорий мухитдаги кийматидан катта ва алюминий метали очик хавода тезлик билан химиявий баркарор оксид парда - Al₂O₃ хосил килади, купчилик холарда Al - металини эритиш учун шу оксид парда металл сиртидан олиб ташланиши керак.
Алюминийнинг устки оксид пардасини уткир асбоб ердамида, ёки амалгама хосил килиб олиб ташланса, алюминий шиддат билан сувда эрийди:
2Al + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂
Нитрат ва сулфат кислоталар билан алюминий таъсирлашганда хам унинг сиртида оксид парда хосил булади ва бу оксид химоя кават вазифасини бажаради. Шу сабабли алюминий метали бу кислоталар билан кийинрок таъсирлашади.
Алюминий оксиди - Al₂O₃ ок рангли, сувда эримайдиган модда. Аморф ва кристалл холатда мавжуд булиб, кислота ва ишкорларда эрийди. Юкори температурага чидамли модда Табиатда Al₂O₃ - боксит номи билан аталадиган минерал холида булади. Купчилик холларда Al(ОН)₃ ни термик парчалаб олинади:
Al(ОН)₃ Al₂O₃ + 3H₂O
Бу усул билан олинадиган Al₂O₃ глинозем дейилади.
Алюминий оксиди амфотер оксиди эканлигидан, кислота ва ишкорларда эрийди.
Al₂O₃ + 3H₂SO₄ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O (кийин боради)
Al₂O₃ + 2NaOH 2NaAlO₂ + H₂O (осон боради)
NaAlO₂ + 2H₂O Na[Al(OH)₄]
Алюминий гидроксиди Al(OH)₃ сувда (рН=7) эримайдиган, амфотер хоссага эга булган ок аморф модда. Лекин эритма мухити кескин узгарса (рН < 7) кислоталар ва (рН > 7) ишкорлар таъсирида эрийди:
Al(OH)₃ + 3HCl AlCl₃ + 3H₂O
Al(OH)₃ + 3H⁺ Al⁺³ + 3H₂O
Al(OH)₃ + NaOH Na[Al(OH)₄]
Al(OH)₃ + OH^- [Al (OH)₄]^-
Барча сувда эримайдиган гидроксидлар каби алюминий гидроксиди хам алюминий тузларига ишкор таъсир эттириб олинади:
AlCl₃ + 3NaOH Al(OH)₃ + 3NaCl
Реакция учун олинган реагентлар туз: ишкор 1:3 катъий эквимоляр нисбатда булиши шарт.
Бу реакция куйидагича боради. Al - тузлари сувда эриганда Al⁺³ иони гидратланган [AL(H₂O)₆)]⁺³ булади, реакцияда шу ион иштирок этади:
[Al(H₂O)₆]³⁺ + OH^- [Al(H₂O)₅OH]²⁺ + H₂O
[Al(H₂O)₅OH]²⁺ + OH^- [Al(H₂O)₄(OH)₂]⁺ + H₂O
[Al(H₂O)₄(OH)₂]⁺ + OH^- [Al(H₂O)₃(OH)₃] + H₂O
Хосил булган комплекс бирикма [Al(OH)₃*(H₂O)₃] полимер тузилишли булиб, Al(OH)₃*xH₂O таркибга тугри келади.
[Al(OH)₃*(H₂O)₃] - амфотер модда, унинг кислота ва ишкорда эришини куйидаги умумий (схема) тенглама билан тушунтириш мумкин:
+3nOH^- +3nOH^-
n [Al(OH₂)₆]⁺³ [Al(OH)₃(H₂O)₃]_n n[Al(OH)₆]^3-

катион-комплекс [Al(OH)₃]_n анион-комплекс

Бу тенгламага асосан кислотали (pH<7) эритмалардан алюминийнинг кристаллогидратлари: Al₂(SO₄)₃*18H₂O; Al(NO₃)₃*9H₂O; AlCl₃*6H₂O олинади. Ишкорий (pH>7) эритмалардан турли алюминат тузлари Na[Al(OH)₄(H₂O)₂]; Na₃[Al(OH)₆] олинади.

Al - тузлари гидролизланади. Гидролиз реакциялари боскичли характерга эга. Буни (Al₂(SO₄)₃ тузи мисолида куриб чикайлик):
I боскич: [Al(H₂O)₆]³⁺ + H₂O [Al(OH)(H₂O)₅]²⁺ + H⁺ (pH<7)
Хосил булган комплекс ион - пентаакво-гидроксо-алюминат ион эритманинг рН-ига, хароратга ва тузнинг концентрациясига боглик холда гидролизланишда давом этади:
II [Al(OH)(H₂O)₅]²⁺ + H₂O [Al(OH)₂(H₂O)₄]⁺ + H⁺ (pH<7)
Кейинги боскичда:
III [Al(OH)₂(H₂O)₄]⁺ + H₂O [Al(OH)₃(H₂O)₃] + H⁺
Лекин, охирги боскич жуда камдан-кам боради. Одатда гидролиз I, II боскичларда тухтайди ва алюминийнинг гидроксо тузлари: [Al(OH)(H₂O)₅]SO₄; [Al(OH)₂(H₂O)₄]₂SO₄ хосил булади. Агар гидролиз охиригача борганда эди Al(OH)₃*xH₂O сувда деярли эримайдиган модда хосил булар эди. Лекин Al³⁺ нинг купчилик тузлари тиник эритмалар хосил килади. Бунинг сабаби алюминий тузларининг гидролизи охиригача бормаслигидир.
Алюминий гидроксидининг дегидратланган, яъни сувсизлантирилган шакли алюмогель техникада адсорбент сифатида ишлатилади. Алюмогелнинг механик ва химиявий жихатдан баркарор булишининг сабаби Al(OH)₃*xH₂O таркибидаги "оксол" боглари харорат таъсирида (- Al - O - Al -) "окси" богларга айланиб кетишидир.
Алюминий катор гидрокси, урта ва куш тузлар хосил килади. Булардан галогенли, сульфатли, нитратли, ацетатли тузлари сувда яхши эрийди.
Алюминий куш тузлари аччиктошлар, (NH₄)₂Al₂(SO₄)₄*nH₂O КАl(SO₄)₂0* 12H₂O, тери ошлашда, тукимачилик саноатида газлама буяшда ишлатилади.