2Al+Fe2O3==高溫=Al2O3+2Fe 4AL+3Mno2=2Al2o3+3mn 鋁熱反應(yīng)就是有鋁參加的氧化還原反應(yīng),反應(yīng)條件通常為高溫
鋁和四氧化三鐵在高溫條件下生成氧化鋁和鐵,化學(xué)反應(yīng)方程式如下:8Al + 3Fe?O4==高溫== 4Al?O?+9Fe,鋁為銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。
鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒,并發(fā)出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶于水。相對(duì)密度2.70。熔點(diǎn)660℃。沸點(diǎn)2327℃。鋁元素在地殼中的含量?jī)H次于氧和硅,居第三位。
鋁的主要用途:
物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。因?yàn)殇X有多種優(yōu)良性能,所以鋁有著極為廣泛的用途。鋁及鋁合金是當(dāng)前用途十分廣泛的、最經(jīng)濟(jì)適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開(kāi)始超過(guò)銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。
當(dāng)前鋁的產(chǎn)量和用量(按噸計(jì)算)僅次于鋼材,成為人類(lèi)應(yīng)用的第二大金屬;而且鋁的資源十分豐富,據(jù)初步計(jì)算,鋁的礦藏儲(chǔ)存量約占地殼構(gòu)成物質(zhì)的8%以上。鋁的重量輕和耐腐蝕,是其性能的兩大突出特點(diǎn)。
8Al+3Fe?O?=高溫=4Al?O?+9Fe
四氧化三鐵溶于酸溶液,不溶于水、堿溶液及乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。天然的四氧化三鐵不溶于酸溶液,潮濕狀態(tài)下在空氣中容易氧化成氧化鐵(Fe?O?)。
鐵與空氣接觸就會(huì)在其表面上形成氧化物,此時(shí),氧化物膜本身的化學(xué)組成并非均勻。如一塊低碳鋼可以為三種氧化物膜所覆蓋:與金屬接觸的是FeO,與空氣接觸的一側(cè)是Fe?O?,中間則是Fe?O?。
鋁是活潑金屬,在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃(1埃=0.1納米)的致密氧化膜,使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水;但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒;熔融的鋁能與水猛烈相應(yīng)的金屬;鋁是兩性的,極易溶于強(qiáng)堿,也能溶于稀酸。
室溫下,干燥空氣中相對(duì)較純的鐵上氧化物的厚度不超過(guò)20埃(1埃=0.1納米)但在潮濕空氣中氧化物膜的厚度明顯增加,可以看到表面上的銹斑。此時(shí)氧化物的沉積是分層的,接近金屬的一側(cè)是致密的無(wú)定形無(wú)水層,接近空氣一側(cè)是厚的多孔水化層。
加熱溫度在300~400℃(例如330℃)比較適當(dāng)。確證反應(yīng)完了(通常1~3h)后冷卻,停止送氫氣,再用氮?dú)庵脫Q之后,取出樣品。
四氧化三鐵的用途:
四氧化三鐵是一種常用的磁性材料。
特制的純凈四氧化三鐵用來(lái)作錄音磁帶和電訊器材的原材料。
天然的磁鐵礦是煉鐵的原料。
用于制底漆和面漆。
四氧化三鐵是生產(chǎn)鐵觸媒(一種催化劑)的主要原料。
它的硬度很大,可以作磨料。已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制動(dòng)領(lǐng)域,如:剎車(chē)片、剎車(chē)蹄等。