Kirish - 1- kurs talabasi Muinova n mavzu: Alyuminiy nitrat tuzining olinishi va xossalari Reja

Kirish. Yer qobig’i massasining 8.8 foizi tarqalishi bo’yicha dunyoda barcha elementlar orasida uchinchi, metallar orasida esa birinchi o’rinni egallovchi alyuminiydan tarkib topgan. Yerning yuqori qatlamini shakllantiruvchi atomlarning har yigirmatasidan bittasi alyuminiy atomidir. Alyuminiy hamda uning birikmalari nafaqat Yerda, balki Oy va Marsda ham uchraydi. Alyuminiy yengil va plastic, oqish metal bo’lib, uni havoda qoplab oluvchi oksidlangan yupqa qatlam tufayli xira kumushrang tusga kiradi. Alyuminiyning oksid pardasini simob yordamida yo’qotish mumkin. Alyuminiy kimyoviy jihatdan juda aktiv metal bo’lib, u tipik amfoter element sanaladi. 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 O2- ionlariga parchalanadi.
Al2O3 = 2Al+3 + 3O2-
Tok berilganida Al3+ ionlari katodda zaryadsizlanadi:
2Al3+ + 6e- --> 2Al
O2- ionlari esa anodda zaryadsizlanadi
3O2- --> 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.
Alyuminiy Mendeleyev davriy sistemasining III-guruhiga mansub kimyoviy element.Tartib raqami-13, atom massasi-29.9815, “alyuminiy” so’zi lotinchadan olingan bo’lib “achchiqtosh” degan ma’noni anglatadi. U yer qobig’ida faqat kimyoviy birikma sifatida uchraydi.Pliniy afsonasiga ko’ra imperator Tiberiy (eramizdan avvalgi 14-37-yillar) saroyiga bir kuni bir temirchi keladi va tashqiko’rinishi kumushkabi, lekin anchayin yengil metall parchasini sovg’a qiladi. Imperator undan buni qayerdan olganini so’raganida, usta unga tuproqdan ajratibolganini aytadi. Imperator esa ushbu metall savdoda qo’llaniladigan oltin va kumush qadriga zarar yetkazmasligi uchun ushbu ustani qatl qildiradi.Hozirda ma’lum bo’lgan eng qadimgi alyuminiy predmet bu Xitoy generali Chou-chou kamarining biriktiruvchi qismidir. Hamfri Deyvi ushbu elementni “Alyuminiy” deb atagan. Birinchi bo’lib Hans Ersted 1825-yilda metall holidagi alyuminiyni laboratoriyada ajratib olishga muvaffaq bo’lgan.
Alyuminiy barcha barqaror birikmalarida III valentli, yuqori temperaturada ba’zan I, kamdan-kam hollarda II valentli bo’lishi mumkin.Alyuminiy sirka, vino, limon kislotalari va boshqa organik moddalar ta’siriga turg’un. Alyuminiy kislorod bilan tez birikadi va zich oksid parda hosil qiladi va bu parda uni zanglashdan, turli moddalar ta’siridan saqlaydi.Alyuminiy kukuni shiddat bilan yonadi, yuqori temperaturada galogenlar hilan birikadi va alyuminiy ftorid, xlorid, bromid,yodid,astatid,oltingugurt bilan birikib sulfid, azot bilan nitrid,uglerod bilan karbid hosil qiladi. Shuningdek, alohida usulda alyuminiy bilan vodorod birikmasi- alyuminy gidrid olishmumkin. Juda suyultirilgan hamda konsentrlangan nitrat nitrat kislota alyuminiyga ta’sir etmaydi(sirtida darhol hosil bo’lgan oksid pardasi uni saqlaydi), suyultirilgan va konsentrlangan sulfat kislotada alyuminiy qisman eriydi. Vodorod xlorid alyuminiyga kuchliroq ta’sir etadi, ortofosfat kislota ta’sir etmaydi. Alyuminiyning ko’pgina tuzlari suvda yaxshi eriydi va gidrolizlanib,kislotali reaksiya ro’y beradi. U ishqorlarda hamyaxshi eriydi,bunda alyuminatlar hosil bo’ladi.
Alyuminiyning ahamiyatli birikmalaridan biri- alyuminiy nitrat tuzidir. Alyuminiy rangsiz, hidsiz,havoda tutovchi kristall modda. Suvsiz holatdagi alyuminiy nitrat tuzi kuchli gigroskopik xossaga ega b o’lob, u havo tarkibidagi suv bug’larini yutadi.Ushbu modda suvda, shuningdek, organik xususiyatga ega bo’lgan qutbli erituvchilarda juda ham yaxshi eriydi. Qolaversa uning xarakterli kjihatlaridan yana biri-alyuminiy nitrat kuchlioksidlovchi modda sanaladi. Uning suvsiz formulasi turli xildagi organikmoddalar bilan reaksiyaga kirishadi. Alyuminiy nitrat tuzi odatdagi temperaturada Al(NO3) 9H2O ko’rinishidagi rangsiz kristallogidrat hosil qiladi. 73.5 gradusdan yuqori harorarda esa asta-sekinlik bilan suvini yo’qotib boradi, harorat deyarli 200 gradusga yetganda Al2O3 ga qadar parchalanib ketadi. Al(NO3)3 9H2O haroratni oshirgan sari dastlab oktogidrat, so’ngra geksagidratga aylanadi. Alyuminiy nitratning kristallogidratlari suvda hamda spirtda yaxshi eriydi. Suvli eritmada alyuminiy nitrat sezilarli darajada gidrolizga uchraydi.
Hozirgi kunda nitrat alyuminiy eng ko’p qo’llaniladigan soha-to’qimachilik sanoati sanaladi. Tarkibida alyuminiy nitrat mavjud bo’lgan aralashmalar yordamida matolarga ishlov berilganda , ularniung qalinlik darajasi ortadi. Ishlov berish jarayoni matotolarni bo’yash hamda matoga gul bosishdan oldinroq amalga oshiriladi. Ushbu usul har qanday matoning xossalarini yaxshilash uchun eng qulay usul sanaladi. Shu sababli ham to’qimachilik sanoatida alyuminiy nitrat tuzi o’ziga xos o’ringa ega.
Alyuminiy nitrat malyar massasi 212,996 g/mol zichligi 1,89 ga teng bo’lgan, qattiq modda. Monoklonik kristall panjaraga ega.
Alyuminiy nitrat o’ziga xos bo’lgan fizikhamda kimyoviy xossalarga ega. Sanoat, ishlab chiqarishdagi ahamiyatini hisobga olgan holda dunyo olimlari uning o’ziga xos bo’lgan xossalarini yanada chuqurroq o’rganmoqdalar. Shu sababdan ham alyuminiy nitratning insoniyat hayotidagi roli kundan –kunga ortib bormoqda. U qo’llaniladigan sohalar soni kengaymoqda.
Endilikda kimyogarlar oldida turgan muhim vazifalardan biri-alyuminiy nitratning yangi, istiqbolli, shuningdek kamchiqim bo’lgan olinish usulini yaratishdir.
“Muhandislik va yangi texnologiyalar” deb ataladigan xalqaro jurnalning 2010-yil 2-avgustda chop etilgan nashrida Kristen Vanessa Ruizning “Natriy alyuminat olishda alyuminiy nitrat nonogidrati va natriy ishqoridan foydalanish” nomli maqolasi nashr etilgan. Vanessa Ruiz o’zining ushbu maqolasida alyuminiy nitrat tuzi haqida shunday fikrlarni aytib o’tgan:”Biz negadir alyuminiy nitrat tuzi haqida gapirganimizda uning faqatgina to’qimachilik sanoati, qog’oz ishlab chiqarish, neftni qayta ishlash sohasidagi roligagina to’xtalib o’tamiz.Holbuki, bu tuzning xossalari, imkoniyatlarining deyarli o’ttiz foiz darajasini ham o’rganganimizcha yo’q. Uni XXI- asrning hali ochilmagan kashfiyoti desak mubolag’a bo’lmaydi.”
|