Aluminij je kemijski element s rednim brojem 13 u periodnom sustavu elemenata i nosi oznaku Al. Aluminij je treći po redu najčešći element u Zemljinoj kori (poslije kisika i silicija) i pojavljuje se samo u kemijski vezanom stanju. Dobar je provodnik topline i električne energije.
On je laki metal koji ima srebrenkasto-sijedu boju a rezultat je to činjenice da on na zraku na sebi stvara tanki sloj oksida koji ga prekriva. Ovaj sloj aluminij čini izrazito otpornim na koroziju. Aluminij je rastezljiv i valjanjem ga je moguće pretvoriti u tanku foliju.
Spojevi aluminija široko su rasprostranjeni no komercijalno i ekonomski isplativo za dobivanje aluminija jedino je iskorištavanje boksita s visokim sadržajem aluminijevog oksida. Aluminij je vrlo plastičan no može ga se i kovati. U pravilu se koristi legiran s drugim metalima.
Ime, oznaka, redni broj = Aluminij, Al, 13
Grupa = metal
Vanjski izgled = srebrenkast
Udio u Zemljinom omotaču = 7,57%
Atomska masa = 26,981538
Radijus atoma = 125 (118) pm
Kovalentni radijus = 118 pm
Agregatno stanje, magnetizam = kruto (krutina), paramagnetičan
Gustoća = 2700 kg/m3 (2,75)
Točka taljenja = 933,47 K (660,32 °C)
Točka vrenja = 2792 K (2519 °C)
Električna provodljivost = 37,7 · 106 S/m
Toplinska provodljivost = 237 T/(m · K)
O povijesti aluminija
Aluminij (lat. alumen = alaun ili stipsa) je za razliku od mnogih drugih materijala vrlo mlad metal. Godine 1808 otkrio ga je Humphry Davy i dao mu ime aluminij. Godine 1827 Friedrich Woehler prvi je uspio proizvesti aluminij koji nije imao potpuno čist sadržaj. U ono vrijeme cijena aluminija bila je mnogo veća od cijene zlata.
Henry Sainte-Claire Deville Woehlerov proces je usavršio godine 1859 i javno ga objavio u knjizi. Nakon toga cijena aluminija u deset je godina snižena za 90 posto.
Godine 1886 neovisno jedan od drugog Charles Martin Hall i Paul Heroult razvijali su postupak proizvodnje aluminija: kasnije nazvan Hall-Heroultov proces proizvodnje aluminija. I današnji veliki i suvremeni pogoni za proizvodnju aluminija temelje se na ovom postupku. Godine 1889 Karl Josef Bayer dodatno je usavršio ovaj postupak.
Aluminij u prirodi
U prirodi aluminij često nalazimo kao aluminij-silikat. Aluminijski oksid (Al2O3) pojavljuje se vrlo rijetko i poznat je kao dragi i poludragi kamen. S obzirom na prirodnu čistoću aluminijeva oksida razlikujemo smaragde, rubine i safire. Puno češće u prirodi aluminij možemo sresti u sastavu boksita.
Prema postupku kojeg je razvio Oersted (1825 g.) aluminij se dobiva iz aluminij-klorida i kalijeva amalgama pri čemu kalij u ovom slučaju služi kao redukcijsko sredstvo:
AlCl3 + 3K -> Al + 3KCl
Prema Woehleru kao redukcijsko sredstvo koristi se metalni kalij. Tehnički gledano aluminij se dobiva taljenjem u posebnom postupku elektrolize (Bayerov postupak). Ovaj postupak dobivanja aluminija zahtijeva veliku količinu energije. Utrošak energije u proizvodnji aluminija u ovom slučaju iznosi oko 13 - 16 kWh/kg.
Upotreba aluminija
S obzirom na vrlo malu gustoću aluminij se često koristi tamo gdje se radi o velikom pokretanju mase, prije svega u industriji proizvodnje ambalaže i avionskoj industriji i astronautici. Iz istog razloga aluminij je sve prisutniji i u automobilskoj industriji. Koliko je aluminij prisutan i u području građevinarstva više je ne očigledno što je poglavito vidljivo posljednjih godina (izrada vrata i prozora, izrada fasadnih rješenja, izrada dijelova krova, cijevi i sl).
U legurama s magnezijem, silicijem i drugim metalima moguće je postići veliku čvrstoću prešanih profila aluminija koji u tom slučaju vrlo malo zaostaju za čeličnim profilima. Osim toga upotreba aluminija poglavito je omiljena u onom slučaju kad se u određenim situacijama proizvodima i predmetima nastoji reducirati masa. Stoga je aluminij upravo u avionskoj industriji i astronautici vrlo popularan materijal. Osim toga aluminij je sve prisutniji i u automobilskoj industriji.
U kućanstvu aluminij možemo susresti u vidu limenki pića (sokovi, pivo i slično) ili hrane, a tko se od nas do sad nije susretao s aluminijskom folijom; osim toga postoji i aluminijsko posuđe. Industrija proizvodnje aluminija često je meta verbalnih i medijskih napada ekoloških udruga zbog, kako oni smatraju, prevelikog iskorištavanja prirodnih resursa.
Kad je riječ o životnim namirnicama aluminij se ponekad koristi kao aditiv odnosno dodatak koji namirnicama daje postojaniju boju, prije svega koristi se kod slatkiša i/ili s ciljem bolje dekoraciji kolača i finih peciva.
Aluminijski prah (veličine < 500µm) vrlo je reaktivan s obzirom na obradu i veliku površinu. Tako na primjer aluminij s vodom uz predaju vodika reagira u aluminijev oksid. Neobrađena prašina aluminija u kontaktu sa zrakom može postati eksplozivna, pa se stoga označava posebnom oznakom.
Aluminij se u pravilu zaštićuje eloksalnim slojem.
gradimo.hr