Алюминий и его медико - биологическое свойство

          На тему : алюминий и его медико - биологическое   
                                 свойство 
 
 
 
                                                              выполнил: Кенжегалиева г. 
                                                              факультет ом; группа 140 
                                                              проверил: алтынбекова а.с. 
                                                             срок сдачи:  25.10.2012

 

            СРС

1.     ВВЕДЕНИЕ 
2      ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ 
3.     ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ 
4.     ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЯ 
5.     ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЯ 
6.     СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА 
7.     БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ  
8.     ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ 
9.     ВЫВОД

 

        СОДЕРЖАНИЕ

  
        ОКОЛО 100 ЛЕТ НАЗАД НИКОЛАЙ ГАВРИЛОВИЧ ЧЕРНЫШЕВСКИЙ, СКАЗАЛ ОБ АЛЮМИНИИ, ЧТО ЭТОМУ МЕТАЛЛУ СУЖДЕНО ВЕЛИКОЕ БУДУЩЕЕ, ЧТО АЛЮМИНИЙ — МЕТАЛЛ СОЦИАЛИЗМА. ОН ОКАЗАЛСЯ ПРОВИДЦЕМ: В XX В. ЭЛЕМЕНТ №13 АЛЮМИНИЙ СТАЛ ОСНОВОЙ МНОГИХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.  
ЛЮБОПЫТНО ПРОСЛЕДИТЬ ДИНАМИКУ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ ЗА ПОЛТОРА СТОЛЕТИЯ, ПРОШЕДШИХ С ТЕХ ПОР, КАК ЧЕЛОВЕК ВПЕРВЫЕ ВЗЯЛ В РУКИ КУСОЧЕК ЛЕГКОГО СЕРЕБРИСТОГО МЕТАЛЛА. 
ЗА ПЕРВЫЕ 30 ЛЕТ, С 1825 ПО 1855 Г., ТОЧНЫХ ЦИФР НЕТ. ПРОМЫШЛЕННЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ НЕ СУЩЕСТВОВАЛО, В ЛАБОРАТОРИЯХ ЖЕ ЕГО ПОЛУЧАЛИ В ЛУЧШЕМ СЛУЧАЕ КИЛОГРАММАМИ, А СКОРЕЕ — ГРАММАМИ. КПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, ОСНОВАННЫЙ НА ВЫТЕСНЕНИИ ЭЛЕМЕНТА №13 МЕТАЛЛИЧЕСКИМ НАТРИЕМ ИЗ ДВОЙНОГО ХЛОРИДА НАТРИЯ И АЛЮМИНИЯ NACL · ALCL₃. 
ЗА 36 ЛЕТ, С 1855 ПО 1890 Г., СПОСОБОМ СЕНТ-КЛЕР ДЕВИЛЯ БЫЛО ПОЛУЧЕНО 200 Т МЕТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЯ.В ПОСЛЕДНЕЕ ДЕСЯТИЛЕТИЕ XIX В (УЖЕ ПО НОВОМУ СПОСОБУ) В МИРЕ ПОЛУЧИЛИ 28 ТЫС. Т АЛЮМИНИЯ.В 1930 Г. МИРОВАЯ ВЫПЛАВКА ЭТОГО МЕТАЛЛА СОСТАВИЛА 300 ТЫС. Т.В 1975 Г. ТОЛЬКО В КАПИТАЛИСТИЧЕСКИХ СТРАНАХ ПОЛУЧЕНО ОКОЛО 10 МЛН. Т АЛЮМИНИЯ, ПРИЧЕМ ЭТИ ЦИФРЫ — НЕ НАИВЫСШИЕ. ПО СВЕДЕНИЯМ АМЕРИКАНСКОГО «ИНЖЕНИРИНГ ЭНД МАЙНИНГ ДЖОРНЭЛ», ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЯ В КАПИТАЛИСТИЧЕСКИХ СТРАНАХ В 1975 Г. СНИЗИЛОСЬ ПО СРАВНЕНИЮ С 1974 Г. НА 11%, ИЛИ НА 1,4 МЛН. Т . 
СТОЛЬ ЖЕ ПОРАЗИТЕЛЬНЫ ПЕРЕМЕНЫ И В СТОИМОСТИ АЛЮМИНИЯ. В 1825 Г. ОН СТОИЛ В 1500 РАЗ ДОРОЖЕ ЖЕЛЕЗА, В НАШИ ДНИ — ЛИШЬ ВТРОЕ. СЕГОДНЯ АЛЮМИНИЙ ДОРОЖЕ ПРОСТОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, НО ДЕШЕВЛЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ. ЕСЛИ РАССЧИТЫВАТЬ СТОИМОСТЬ АЛЮМИНИЕВЫХ И СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С УЧЕТОМ ИХ МАССЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ К КОРРОЗИИ, ТО ОКАЗЫВАЕТСЯ, ЧТО В НАШИ ДНИ ВО МНОГИХ СЛУЧАЯХ ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫГОДНЕЕ ПРИМЕНЯТЬ АЛЮМИНИЙ, ЧЕМ СТАЛЬ.ОГДА В 1855 Г. НА ВСЕМИРНОЙ ПАРИЖСКОЙ ВЫСТАВКЕ ВПЕРВЫЕ БЫЛ ВЫСТАВЛЕН АЛЮМИНИЕВЫЙ СЛИТОК, НА НЕГО СМОТРЕЛИ КАК НА РЕДЧАЙШУЮ ДРАГОЦЕННОСТЬ. А ПОЯВИЛСЯ ОН НА ВЫСТАВКЕ ПОТОМУ, ЧТО КАК РАЗ В 1855 Г. ФРАНЦУЗСКИЙ ХИМИК АНРИ ЭТЬЕНН СЕНТ-КЛЕР ДЕВИЛЬ РАЗРАБОТАЛ ПЕРВЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ СПОСОБ  

 

                    ВВЕДЕНИЕ

    Алюминий – элемент главной    подгруппы третьей группы третьего периода периодической системы химических элементов, с атомным номером  13. относится к группе легких элементов  

 

            ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

     al     Is²2s²2p⁶3s²3p⁶. 

 

Электронная конфигурация

-Металл  серебристо-белого цвета, лёгкий 
-плотность — 2,7 г/см³ 
-температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой --чистоты — 660 °C 
-удельная теплота плавления — 390 кДж/кг 
-температура кипения — 2500 °C 
-удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг 
-временное сопротивление литого алюминия — 10-12 кг/мм², деформируемого — --18-25 кг/мм², сплавов — 38-42 кг/мм² 
-Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм² 
-высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в ----тонкий лист и даже фольгу 
-Модуль Юнга — 70 ГПа 
-Алюминий обладает высокой электропроводностью (37·10⁶ См/м) -----------и теплопроводностью (203,5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводности меди, обладает -высокой светоотражательной способностью. 
-Слабый парамагнетик. 
-Температурный коэффициент линейного расширения 24,58·10⁻⁶ К⁻¹ (20…200 °C). 
-Температурный коэффициент электрического сопротивления 2,7·10⁻⁸K

 

      Физические  свойства

   При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H₂O (t°);O₂, HNO₃ (без нагревания). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной индустрией. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония NH₄⁺, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. 
 

 

    Химические свойства

                  Легко реагирует с простыми веществами:  
 
 
1.   с кислородом, образуя оксид алюминия: 
                                 4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃ 
 
2.   с галогенами (кроме фтора)^[6],      образуя хлорид, бромид или иодид алюминия: 
                                2Al + 3Hal₂ = 2AlHal₃ (Hal = Cl, Br, I)  
 
3.     с другими неметаллами реагирует при нагревании: 
              с фтором, образуя фторид алюминия: 
                                2Al + 3F₂ = 2AlF₃ 
 
4.      с серой, образуя сульфид алюминия: 
                                2Al + 3S = Al₂S₃ 
 
5.      с азотом, образуя нитрид алюминия: 
                                  2Al + N₂ = 2AlN 
 
6.       с углеродом, образуя карбид алюминия: 
                                   4Al + 3С = Al₄С₃  

                           Со сложными веществами: 
 
1.    с водой (после удаления защитной оксидной пленки,  
                             2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H_2­ 
 
2.    со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и   других алюминатов): 
                              2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H_2­  
                             2(NaOH•H₂O) + 2Al = 2NaAlO₂ + 3H₂ 
 
3.     Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: 
                             2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H_2­  
                             2Al + 3H₂SO₄(разб) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂  
 
4.      При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия: 
                              8Al + 15H₂SO₄(конц) = 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O  
                             Al + 6HNO₃(конц) = Al(NO₃)₃ + 3NO_2­ + 3H₂O  
 
5.      восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия): 
                             8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe  
                           2Al + Cr₂O₃ = Al₂O₃ + 2Cr  
 
                              
                              
   
   

Широко применяется как конструкционный материал. основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой al₂o₃, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. в частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. 
основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий

 

          ПРИМЕНЕНИЕ

    Алюминий и его соединения в ракетной технике 
 
 
   Алюминий и его соединения используются в качестве высокоэффективного ракетного горючего в двухкомпонентных ракетных топливах и в качестве горючего компонента в твёрдых ракетных топливах. следующие соединения алюминия представляют наибольший практический интерес как ракетное горючее: 
порошковый алюминий как горючее в твердых ракетных топливах. применяется также в виде порошка и суспензий в углеводородах. 
         -гидрид алюминия. 
         -боранат алюминия. 
         -триметилалюминий. 
         -триэтилалюминий. 
          -трипропилалюминий. 

     Алюминий – Это Микроэлемент. Содержание В Организме: 1*10-5% В Сыворотке Крови, Легких, Печени, Костях, Почках, Входит В Структуру Оболочек Нервных Клеток Головного Мозга Человека. Принимает Участие В Построении Эпителиальной И Соединительной Тканей, В Процессе Регенерации Костной Ткани, В Обмене Фосфора. 
В Медицине Применяются: 
     1. Алюмокалиевые Квасцы Kal(so4)2*12 H2O, Обладают Вяжущим, Прижигающим И Кровоостанавливающим Действием. 
     2. Гидроксид Алюминия  Al(oh) 3 , Обладает Адсорбирующим И Обволакивающим Действием, Понижает Кислотность Желудочного Сока, Входит В Состав Препарата «Альмагель». 

 

БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

       В Организм Человека Алюминий Ежедневно Поступает С Пищей (Около 2-3 Мг), Но Его Биологическая Роль Не Установлена. В Среднем В Организме Человека (70 Кг) В Костях, Мышцах Содержится Около 60 Мг Алюминия. 
   
  

 

       БИОЛОГИЧЕСКАЯ  РОЛЬ

                                       Антацидные препараты  
Антациды — лекарственные препараты, механизм действия которых основан на химической нейтрализации кислоты желудочного сока. В большинстве современных антацидных препаратах используется сбалансированная комбинация соединений магния и алюминия. Такие антацидные препараты характеризуются более медленным по сравнению с соединениями натрия и кальция наступлением терапевтического эффекта, но зато имеют более длительное время воздействии. Они не растворяются в воде, практически не всасываются в кровь, характеризуются антипепсической способностью и частично адсорбируют токсины.  
 
Антациды делятся на всасывающиеся и невсасывающиеся. Всасывающимися называют антациды, которые или сами, или продукты их реакции с кислотой желудочного сока растворяются в крови. Положительным качеством всасывающихся антацидов является быстрое снижение кислотности после приёма лекарства. Отрицательными — кратковременность действия, возможен кислотный рикошет (увеличение секреции соляной кислоты после окончания действия лекарства), образование углекислого газа при их реакции с соляной кислотой, растягивающего желудок и стимулирующего гастроэзофагеальные рефлюксы.

 

     ЛЕКАРСТВЕННЫЕ  ПРЕПАРАТЫ

 всасывающиеся антациды:  
1.   гидрокарбонат натрия (пищевая сода)  
2.     Ренни  
   невсасывающиеся антациды: 
1.  алюминиевые соли фосфорной   
     кислоты: Фосфалюгель  
 
2.    алюминиево-магниевые   комбинации: Алмагель, Маалокс  
     -алюминиево-магниевая комбинация с добавлением бензокаина: Алмагель А  
   -алюминиево-магниевые препараты с добавлением      
    cиметикона (с целью 
      предотвращения метеоризма):  
       Алмагель Нео, Релцер  
-   комбинации соединений алюминия, магния и кальция: Тальцид, Гастал  
 

    АЛЮМИНИЙ  ШИРОКО ПРИМЕНЯЕМЫЙ МЕТАЛЛ ВО  МНОГИХ ОТРАСЛЯ НАУКИ, ИНДУСТРИИ. 
  В МЕДИЦИНЕ ИЗГОТОВЛЯЮТ РАЗЛИЧНЫЕ ПРЕПАРАТЫ НА ЕГО ОСНОВЕ. 
И НУЖНО ОТМЕТИТЬ, ЧТО За последние десять лет рынок алюминия переживает далеко не лучшие свои времена. Основные же тенденции развития мирового рынка алюминия обусловлены тенденциями мирового промышленного развития. Стремительное развитие в 70—80-х годах экономик Новых индустриальных стран, таких как Китай, Южная Корея, Сингапур, Гонконг и другие, развитие автомобильной промышленности, наращивание производства алюминиевой тары и упаковки обеспечили быстрый рост спроса на алюминий и изделия из него.

 

              ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВИКИПЕДИЯ – СВОБОДНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

 

          ЛИТЕРАТУРА

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!

 

1