Нахождение в природе и получение простых веществ

Основные борсодержащие природные формы – это гидроксид H₃BO₃ (в отложениях и в воде минеральных источников) и соли: Na₂B₄O₇ ⋅ nH₂O, при n = 10 вещество называется бурой, а при n = 4 – кернитом.

Бор получают из буры, переводя ее серной кислотой в гидроксид, который дегидратируют, а на оксид действуют магнием в качестве восстановителя. Синтезированный таким способом продукт содержит примеси и имеет бурый цвет, а чистый бор (черного цвета) образуется, например, при разложении его гидридов.

Наиболее распространенная форма алюминия в природе – его оксид, т.е.

глинозем (который является основным сырьем при получении алюминия электролизом). Он составляет также основу многих минералов: от бурых бокситов до красных рубинов и синих сапфиров (их окраску обеспечивают примеси соединений Fe, Cr, и Ti с Fe, соответственно).

Многие искусственные драгоценные камни тоже синтезируют на основе оксида алюминия введением указанныхпримесей. (Например, добавляя от 0,035 до 0,1% хрома при выращивании монокристаллов Al₂O₃ , получают искусственные рубины – их используют, в частности, в качестве квантовых усилителей в лазерах.)

Алюминий вместе с кремнием образует также большое разнообразие природных алюмосиликатов: от обычного полевого шпата K[AlSi₃O ]₈ (и получающейся из него при выветривании глины Al₂Si₂O₆ (OH)₂ ) до драгоценного лазурита Al₂SiO₄ (SO₄ ,S,Cl)₁₋₂ .

(Последний имеет интенсивно синий цвет за счет наличия хлорид- и сульфид-ионов. Из его крошки получают ультрамарин – краску художников эпохи Возрождения.)

Глина вследствие слоистой структуры представляет собой мягкую массу, пластичную во влажном состоянии¹, и затвердевающую при высушивании. А при обжиге она твердеет необратимо, благодаря чему применяется в строительстве и в гончарном деле. Белую глину (каолин), основу которой составляет каолинит Al₄Si₄O₁₀ (OH)₈ , используют в производстве фарфора и т.п.

По распространенности (6,6%) Al занимает третье место (после O и Si), а значит, среди металлов – первое. Остальных р-элементов III группы в природе сравнительно мало (10⁻⁴ −10⁻⁶ %), причем Ga, In и Tl рассеяны (известен лишь редкий минерал CuGaS₂ ) и находятся, главным образом, в полиметаллических рудах. Из отходов их переработки эти элементы извлекают в виде оксидов. Последние затем восстанавливают цинком, водородом или электротоком (при электролизе) до металлов.

Дата добавления: 2015-07-25