一 鋁粉的發(fā)放氣反應
鋁的比重僅2.7,在標準狀態(tài)下,每1g鋁產(chǎn)生氫氣1.24l,因而用量少,成本低,鋁的產(chǎn)量較大,來(lái)源比較廣泛,且用于加氣塊生產(chǎn),工藝上比較好控制,是用于發(fā)氣的常田的材料。鋁是很活潑的金屬,它能與酸作用置換出酸中的氫,也能與堿作用生成鋁酸鹽。金屬鋁在空氣中很容易被氧化生成氧化鋁,其反應式如下:
4Al+3O2 2Al2O3
氧化鋁在空氣和水中是穩定的。我們日常生活中使用的鋁制品,有了氧化鋁的鈍化保護膜,阻止了金屬鋁的進(jìn)一步氧化,但氧化鋁在酸性或堿性環(huán)境下,就能與酸或堿反應,生成新的鹽,使保護層破壞。
Al2O3+6H+ = 2Al+3H2O
Al2O3+20H- = 2 A12O3+H2O
金屬鋁遇水反應,置換出水中的氫,并生成氫氧化鋁。
2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2 ↑
我們加氣塊設備所使用的發(fā)氣鋁粉,往往顆粒表面已經(jīng)氧化,生成了氧化鋁保護膜,阻止了鋁與水的接觸。只有消除氧化膜后,鋁粉才能進(jìn)行反應,置換出水中的氫。因此,我們說(shuō)作為發(fā)氣劑的鋁粉,在堿性環(huán)境下,才能進(jìn)行放氣反應。
鋁與水反應生成的Al(OH)3是凝膠狀物質(zhì),也阻礙著(zhù)水與鋁的進(jìn)一步反應,但A1(OH)3同樣也能溶解在堿性溶液中,生成鋁酸鹽:
Al (OH)3+OH- = A1O2-+2H2O
這樣,在堿性環(huán)境中,鋁就可以不斷與水反應,生成氫氣,直到金屬鋁消耗盡為止。
加氣塊料漿中,堿性物是Ca(OH)2。因此,鋁粉與水的反應可以寫(xiě)成:
2Al+3Ca(OH)2+6H2O = 3CaOAl2O36H2O+3H2↑
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