Презентация на тему "АЛЮМИНИЙ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  АЛЮМИНИЙ

• 
  Слайд 2
  

  По распространению в земной коре алюминий занимает третье место среди остальных элементов и первое место среди металлов. В метеоритах алюминий накапливается в силикатной фазе. Каменные метеориты содержат в среднем 1,30% (массовых) А1. Природный алюминий состоит только из одного стабильного изотопа 27Аl. Известно несколько искусственных радиоактивных изотопов алюминия, из которых наиболее долгоживущим является 26Аlс периодом полураспада 106 лет. В природе он образуется в незначительных количествах (следы) в метеоритах от воздействия космических лучей на другие стабильные изотопы.

• 
  Слайд 3
  

  Во всех природных процессах алюминий выступает как трехвалентный элемент, образующий прочные соединения с кислородом. В условиях земной коры алюминий редко порывает связь с кислородом, с которым он образует комплексный анион Алюминий в анионе находится в четверной координации, образуя алюмокислородные тетраэдры, близкие по своим размерам к тетраэдрам. Этим объясняется парагенетическая связь алюминия и кремния в земной коре и широкое распространение алюмосиликатов.

• 
  Слайд 4
  

  Алюминий можно отнести к относительно распространенным элементам космоса, хотя как элемент нечетный он уступает своим соседям по периодической системе Mg и Si примерно на один порядок. По распространению в атмосфере Солнца алюминий занимает четырнадцатое место, а среди металлов четвертое. В каменных метеоритах он относится к существенным компонентам, занимая пятое-шестое место по распространению. В металлической и троилитовой фазах метеоритного материала содержание его ничтожно. В противоположность кремнию он не образует твердых растворов с железом и в этом отношении ведетсебя как более литофильный элемент.

• 
  Слайд 5
  

  Cреди магматических пород алюминий наиболее типичен для средних и основных, где он выступает главным образом как ведущий элемент плагиоклазов. Резко снижается концентрация алюминия в породах ультраосновных. Во всей стратисфере в среднем он дает максимальную концентрацию, выступая как ведущий элемент глин. Геохимические свойства алюминия определяются характером его внешней электронной оболочки, построенной по типу, и способностью при потере трех электронов переходить в катион с радиусом 0,057 нм.

• 
  Слайд 6
  

  Близость ионных радиусов допускает широкую возможность их изоморфных замещений в алюмосиликатах в условиях четверной координации. Как химически активный металл алюминий в земной коре образует многочисленные минералы. Большая их часть относится к силикатам.

• 
  Слайд 7
  

  В изверженных горных породах наиболее важными минералами алюминия являются полевые шпаты, содержание которых достигает 60% в средних породах (максимальное скопление в пегматитах). Чистые ортоклаз (KAlSi3O8), альбит (NaAlSi3O8) и анортит (CaAl2Si2O8) содержат соответственно 9,7,10,3 и 19,4% алюминия. Второе место занимают фельдшпатиды нефелинNa[AlSiO4] и лейцитK[AlSi2O6] с соответствующим содержанием алюминия 17 и 12,4%. К важным минералам алюминия относятся также слюды-мусковит, содержащий 16% Аl, и биотит- от 6 до 12% Аl Амфиболы в изверженных породах обычно не являются минералами алюминия, однако роговые обманки могут содержать значительное его количество (от 3,7 до 8,0%).

• 
  Слайд 8
  

  В процессе формирования пегматитов, богатых летучими компонентами, алюминий входит еще в состав таких минералов, как гранат, сподумен, топаз, берилл, хризоберилл. Хотя в подавляющем большинстве случаев в изверженных горных породах алюминий тесно сочетается с кремнием в алюмосиликатах, однако на последних стадиях магматической деятельности, связанных с присутствием летучих компонентов и формированием пегматитов, образуются другие, не силикатные минералы алюминия, такие как амблигонитLiAl(PO4)F, из фторидов-криолитAIF33NaF, из боратов-родицитKNaLi4Аl4Ве3В10O27. При действии сернокислых паров на риолиты, трахиты и другие породы образуется алунитKAl3(SO4)2 (OH)6.

• 
  Слайд 9
  

  Геохимическое поведение алюминия связано с уменьшением его ионного радиуса от соединений с четверной координацией к соединениям шестерной координации. Принимаемый эффективный ионный радиус 0,057 нм относится к структуре корунда АL203, в котором АL находится в шестерной координации. Алюминий ведет себя по-разному в зависимости от своего структурного положения в решетке минерала. Так, в шестерной координации алюминий ведет себя как катион АL3+, аналогично другим катионам в силикатах — как в лейците, нефелине, гранате. Его соединения с кислородом или гидроксильной группой (ОН) являются основаниями. Они представлены диаспором НАLО2, бемитом АLООН, гидраргиллитом АL(ОН)3. В четверной координации алюминий ведет себя подобно центральному аниону в алюмосиликатах типа полевых шпатов. Существуют минералы, полиморфные модификации которых связаны с разным структурным положением алюминия. Так, в кианитеAlSiО5 алюминий находится в шестерной координации, а в того же состава силлиманите половина ионов АL3+ находится в четверной координации, а другая половина в шестерной. Четверная координация алюминия дает соединения, имеющие свойства алюмината алюминия, и образует ангидридный комплекс алюмокислоты.

• 
  Слайд 10
  

  Как правило, алюминий в четверной координации встречаетсяв минералах, образующихся при высоких температурах, в шестерной координации — в минералах низкотемпературного образования. Однако существуют исключения из этого правила. Так, например, корунд (алюминий в шестерной координации) образуется при высоких температурах, а аутигенные полевые шпаты в осадочных породах — при низких. В гранатах алюминий находится в шестерной координации и поэтому изоморфно может замещаться трехвалентными ионами железа Fe3+ и хрома Cr3+.

• 
  Слайд 11
  

  Самое высокое отношение Al : Si характерно для щелочных изверженных пород. Однако в изверженных породах наблюдается разное отношение между катионами (Na + К) и алюминием и это оказывается решающим фактором в последовательности кристаллизации минералов. Породы и магмы, в которых сильные катионы преобладают над алюминием — (Na + К) > Аl, называются агпаитовыми.

• 
  Слайд 12
  

  Некоторые растения выступают как аккумуляторы алюминия. Поступая в состав растений, алюминий образует ряд соединений, определяющих окраску различных частей растения. С присутствием соединений алюминия связывают желтовато-зеленую окраску листьев при их усыхании, синеватую окраску фруктов. Синий цвет фруктов обусловлен кислото­устойчивыми алюминий-дельфитидиновыми образованиями. Тот же самый пигмент определяет голубой цвет гортензий. Алюминий накапливается в процессе роста растений, и так как он в удобной для усвоения форме присутствует только в кислых почвах, то и растения с повышенным содержанием Аl растут только на кислых почвах. Болотные мхи — известные накопители Аl (от 0,9 до 1,8 % Аl на сухую массу). Накопление алюминия болотными мхами и некоторыми древовидными папоротниками дает основание думать, что присутствие Аl в некоторых углях связано с биогенной аккумуляцией. Так, изучение углей Шпицбергена показало, что отношение Al/Si для некоторых зол из углей с низкой зольностью имеет более высокое значение, чем это характерно для силикатных примесей. Это указывает на органогенное накопление алюминия в процессе углеобразования. В бурых углях обнаружено органическое соединение алюминия в виде минерала меллита Аl2С12O12 x18 H2O.

• 
  Слайд 13
  

  Своеобразное поведение алюминия отмечается в процессах метаморфизма осадочных пород. При метаморфизме пелитовых гидролизованных пород алюминий входит в состав слюд, при региональном метаморфизме возникает гранат как алюминийсодержащий минерал наряду с минералами, более богатыми алюминием. В процессе метаморфизма горных пород образуются такие богатые алюминием минералы, как кордиерит, андалузит, силлиманит, шпинель и, наконец, корунд. В условиях глубинного метаморфизма формируются эклогиты, сложенные существенно из граната (среднее содержание AI 11,5%) и омфацита (5,5% Аl), часто с акцессорным кианитом. Образуется также жадеит (13,3% Al) NaAlSi2O6. В общем все ступени метаморфизма связаны с образованием минералов, в составе которых алюминий является непременным компонентом.