Хөнгөн цагаан

Error in template * unknown parameter name (Загвар:Инфобокс химийн элемент): "bild"
Хөнгөн цагаан (Хөнгөн мөнгө гэж нэрлэх нь бий) (Al, лат. Aluminium) мөнгөлөг цагаан саарал өнгөтэй, зөөлөн бөгөөд хөнгөн металлын группт ордог юм. Химийн тэмдэглэгээ нь Al, атомын дугаар нь 13.
Хөнгөн цагааныг бокситын хүдрээс өмхийрсэн муурыг ялгаж авах ба зэвэрдэггүй, бусад металлуудтай харьцуулахад маш хөнгөн, маш сайн цахилгаан, дулаан дамжуулагч тул, хөнгөн цагаан болон түүний хайлшийг пуужин, нисэх онгоц, тээвэр, цахилгаан дамжуулах болон барилгын үйлдвэрлэлд өргөн ашиглана.
Хэдийгээр хөнгөн цагаан нь Дэлхийн царцдаст хамгийн өргөн тархалттай металл (нийт химийн элементүүд дунд 3-т буюу хүчилтөрөгч, цахиурын дараа) боловч байгаль дээр цэврээрээ маш ховор, бокситын хүдрээс ялгаж авахад маш өндөр температур шаардана (950-980 °C).
Данийн эрдэмтэн Ханс Кристиан Эрстед 1827 онд анх олж гаргасан.
Хөнгөн цагааны практикийн хэрэглээ нь металлуудаас хамгийн их нь байдаг. Хөнгөн цагааны хэрэглээний чухал салбар нь хөнгөн хайлшуудын үйлдвэрлэл юм. Цэвэр хөнгөн цагааныг химийн аппарат, багаж төхөөрөмж, цахилгаан дамжуулах утас хийхэд хэрэглэнэ. Хөнгө нцагаан хавтсыг конденсатор бэлтгэхэд хэрэглэнэ. Кали- Хөнгөн цагааны цөрийг Kal(SO4) 2* 10 HO-г цус тогтооход гадуур хэрэглэнэ. 2019 онд дэлхийд 63,69 сая тонн хөнгөн цагаан үйлдвэрлэсэн байна. 2021 онд хөнгөн цагааны үнэ 1 тонн - 2897 ам.доллар хүрчээ.
Хөнгөн цагааны зарим хэрэглээ:
Хөнгөн цагааны атом масс нь 23-30 хүртэлх 9 изотопитой бөгөөд, үүнээс зөвхөн Al (тогтвортой) ба Al (тогтворгүй, хагас задралын хугацаа t1/2 = 7.2 × 10 жил) нь байгаль дээр тааралдана. Al тархалт 99.9+ %, Al нь Аргоны задралаар үүснэ.
1825 онд Данийн эрдэмтэн Ханс Кристиан Эрстед AlCl3-г калийн амальгамаар ангижруулж металл хөнгөн цагааныг анх гаргаж авчээ. 1827 онд германы химич Фридрих Вёлер энэ аргыг боловсронгуй болгож амальгамыг металл калигаар сольжээ.
Хөнгөн цагаан байгальд хамгийн их тархсан (газрын гадаргад 8%-г эзэлнэ) металл юм. Хөнгөн цагаан байгальд силикатууд (жонш, гялтгануур), мөн шаврын найрлагад байдаг. Хөнгөн цагааны нэгдлүүдээс хамгийн ач холбогдолтой нь Al2O3 (корунд рубин, сафир), ортоклаз (K Al Si3 O10), албит NaAlSi3O10, баналт (Al2 O3 * nH2O) юм.
Хөнгөн цагаан хүчилтөрөгчтэй эрчимтэй харилцан үйлчлэлцэж Al2O3 гэсэн оксид үүсгэнэ. 4Al+3O2→2 Al2O3 Хөнгөн цагаан агаарт исэлдсэний дүнд түүний гадаргууд оксидын нягт бүрхүүл үүснэ. Ийм бүрхүүлүүд үүссэнээр хөнгөн цагаанаар хийгдсэн эдлэлүүд агаарт, мөн усанд маш тогтвортой байна. Хэрэв гадаргуугийн ислэн бүрхүүлийг авах юм бол хөнгөн цагаан устай харилцан үйлчлэлцэж устөрөгчийг ялгаруулна. 2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2 Хүйтэнд HNO3, H2SO4-н концентрацитай хүчлүүдэд Al2O3 бүрхүүл үүссэнээр идэвхгүй болно. Бусад эрдсийн хүчилтэй идэвхтэй урвалд орж устөрөгч ялгаруулна. 2Al+6KOH+6H2O→2K3[Al(OH)6]+3H2
FeO2+8Al→4 Al2O3 +9Fe
Амеротер шинжтэй бөгөөд хүчил шүлттэй харилцан үйлчилнэ Al2O3 +6HCl→2AlCl3+3H2O Шүлтийн усан уусмалтай урвалд орж гидроксиалютнатыг үүсгэнэ. Al2O3 +NaOH+3H2O→2Na3[Al(OH)6] Al2O3-г натрийн гидроксидтой хольж хайлуулахад металюминат үүснэ. Al2O3 +2NaOH→2NaAlO2+H2O
Хөнгөн цагаан металлын идэвхийн эгнээнд идэвх ихтэй металлуудын дараа байрладаг учир идэвхтэй металлын тоонд орно. Гэвч хөнгөн цагаанаар хийсэн сав суулга, эдлэл хүчилтөрөгч, устай харилцан үйлчлэлцдэггүй. Мөн ердийн температурт их концентрацитай азотын хүчилд уусдаггүй. Хөнгөн цагааны энэ шинж нь түүний хялбархан исэлдэж оксидын бүрхүүл үүсгэн цаашид исэлдэхээс хамгаалдагтай холбоотой. Хөнгөн цагаан нь мөнгөн усанд хялбархан уусаж, хөнгөн цагааны амальгамыг үүсгэдэг. Хөнгөн цагаан (оксидын бүрхүүлгүй) ердийн нөхцөлд устай харилцан үйлчлэлцэнэ. 2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑ Температурыг нэмэгдүүлэхэд хөнгөн цагаан металл бишүүд болон нийлмэл бодисуудтай харилцан үйлчлэнэ.