Noorganik kimyo

2.2 Alyuminiyning olinishi va xossalari

Hozirgi kunda alyuminiyni olish uchun 1886-yilda Geru va Xoll qo’llagan elektroliz usulidan foydalaniladi. Bunda xomashyo sifatida boksitdan foydalaniladi. Avval boksitdan alyuminiy oksid olinadi, so'ngra alyuminiy oksidning suyuqlantirilgan kriolitdagi eritmasi elektroliz qilinadi. Suyuq aralashmada 6-8% Al₂O₃, 92-94% Na₃AlF₆ bo'ladi. Suyuqlangan kriolitdan foydalanishning sababi shundaki, Al₂O₃ bilan Na₃AlF₆ 962°S da suyuqlanadigan evtektik qotishma xosil qiladi: bu evtektik kotishma tarkibida 10% Al₂O₃ bo'ladi. Shu sababli elektrolizni pastroq haroratda olib borish mumkin. Elektrolitning suyuqlanish haroratini yanada pasaytirish maqsadida unga turli ftoridlar qo’shiladi. Elektroliz prosessi 900°S atrofida olib boriladi. Anod sifatida grafit tayoqchalar va katod sifatida esa presslangan ko’mir yoki grafit ishlatiladi. Suyuq aralashmadagi alyuminiy oksid Al⁺³ va O^2- ionlariga parchalanadi.

Al₂O₃ = 2Al³⁺ + 3O^2-

Tok berilganida Al³⁺ ionlari katodda zaryadsizlanadi:

2Al³⁺ + 6e^- → 2Al

 

O^2- ionlari esa anodda zaryadsizlanadi

3O^2- → 1O₂ + 6

Anodda ajralgan kislorod ko’mir bilan reaksiyaga kirishib CO va CO₂ hosil qiladi.

Elektrolizyor tubiga suyuq xomaki alyuminiydan anod o’rnida, toza alyuminiydan esa katod sifatida foydalanib, tarkibida 99.99% Al bo'lgan toza maxsulot olinadi. Olingan metall hamma uchun yaxshi edi , sanoat uchun zarur bo’lgan kuchdan tashqari . Va bu muammo hal qilindi . Nemis kimyogari Alfred Vilm alyuminiyni boshqa metallar bilan aralashtirdi : mis , marganets , magniy . Natijada alyuminiydan ancha kuchli bo’lgan qotishma paydo bo’ldi . Bunday qotishma sanoat miqyosida Germaniyaning Durin shahrida olingan . Bu 1911 yilda sodir bo’lgan. Ushbu qotishma shahar sharafiga duralumin deb nomlangan.

Izotoplari: Tabiatda tarqalgan alyuminiy amalda 99.99% dan tashkil

topgan . Juda – juda kam miqdorda (uning ham faqat izi topilgan) izotopi yuqori energiyali kosmik nurlar ta’sirida argon yadrolarining parchalanishi natijasida atmosferada vujudga keladi. izotopining yarim yemirilish davri ming yil . Alyuminiyning ushbu izotopini fanda shuningdek ,, kosmogen alyuminiy” ham deyiladi. Kosmogen alyuminiy birinchi marotaba Oy toshlarini va meteroritlarni o’rganish asnosida aniqlangan.

1 tonna alyuminiy ishlab chiqish uchun 1,92 tonna alyuminiy oksidi talab etiladi. Shuningdek , jarayonda 65 kg kriolit, 35 kg alyuminiy ftoridi va 600 kg grafit anod elektrodlari sarf etiladi. Energiya sarfi 1 tonna alyuminiy uchun 17 MVt . soat (961 Gj)

Jahon bo’ylab asosiy alyuminiy konlari asosan boksit rudalari markazlashgan hududlar bilan bog’liq. Dunyodagi eng yirik boksid konlari Gvineya , Braziliya , Surinam , Gayana, Avstraliya , Hindiston , Xitoy , Gretsiya , Turkiya hamda Rossiyaning Ural mintaqalariga to’g’ri keladi. Alyuminiy qazib olish va qayta qayta ishlash ko’lami bo’yicha esa Jahonda Xitoy davlati yetakchilik qiladi. Bu mamlakat butun dunyo alyuminiy ishlab chiqarish hajmining taxminan 48- 50 % ulushini yetkazib beradi.