Aluminium
Från Rilpedia
|
|||||||||||||||||||
| Allmänt | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Namn, kemiskt tecken, nummer | aluminium, Al, 13 | ||||||||||||||||||
| Ämnesklass | övriga metaller | ||||||||||||||||||
| Grupp, period, block | 13, 3, p | ||||||||||||||||||
| Densitet | 2700 kg/m3 (273 K) | ||||||||||||||||||
| Hårdhet | 2,75 | ||||||||||||||||||
| Utseende | silverfärgad |
||||||||||||||||||
| Atomens egenskaper | |||||||||||||||||||
| Atommassa | 26,981538 u | ||||||||||||||||||
| Atomradie (beräknad) | 125 (118) pm | ||||||||||||||||||
| Kovalent radie | 118 pm | ||||||||||||||||||
| Elektronkonfiguration | [ Ne ]3s23p1 | ||||||||||||||||||
| e− per skal | 2,8,3 | ||||||||||||||||||
| Oxidationstillstånd (oxid) | 3, (amfoterisk) | ||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | kubisk tätpackning (ccp) | ||||||||||||||||||
| Ämnets fysiska egenskaper | |||||||||||||||||||
| Aggregationstillstånd | fast | ||||||||||||||||||
| Magnetiska egenskaper | paramagnetisk | ||||||||||||||||||
| Smältpunkt | 933,47 K (660,33 °C) | ||||||||||||||||||
| Kokpunkt | 2792 K (2519 °C) | ||||||||||||||||||
| Molvolym | 10,00 ·10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||
| Ångbildningsvärme | 293,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Smältvärme | 10,79 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Ångtryck | 2,42 Pa | ||||||||||||||||||
| Ljudhastighet | 5100 m/s vid 293,15 K | ||||||||||||||||||
| Diverse | |||||||||||||||||||
| Elektronegativitet | 1,61 (Paulingskalan) | ||||||||||||||||||
| Värmekapacitet | 900 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||
| Elektrisk ledningsförmåga | 37,7·106 S/m (Ω−1·m−1) | ||||||||||||||||||
| Värmeledningsförmåga | 237 W/(m·K) | ||||||||||||||||||
| 1a jonisationspotential | 577,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 2a jonisationspotential | 1816,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 3e jonisationspotential | 2744,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 4e jonisationspotential | 11577 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 5e jonisationspotential | 14842 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 6e jonisationspotential | 18379 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 7e jonisationspotential | 23326 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 8e jonisationspotential | 27465 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 9e jonisationspotential | 31853 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 10e jonisationspotential | 38473 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Mest stabila isotoper | |||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
| SI-enheter & STP används om ej annat angivits | |||||||||||||||||||
Aluminium är grundämnet med atomnummer 13. Aluminium är en lättmetall. Det är den vanligaste metallen i jordskorpan och det tredje vanligaste grundämnet på jorden efter syre och kisel.
Innehåll |
Framställning av aluminium
Aluminium framställs av bauxit, som innehåller mellan 50 och 60 % aluminiumoxid. Först tas ren aluminiumoxid fram genom en kemisk process. Aluminiumoxiden löses upp och elektrolyseras vid hög värme, så kallad smältelektrolys, i en speciell ugn. Ren, smält aluminium samlas på elektrolysugnens botten, varifrån den tappas. Denna process är oerhört energikrävande.
När man framställer aluminium av aluminiumskrot (till exempel av ölburkar) behövs endast 5 % av den energi som går åt för tillverkning av aluminium ur bauxit.
Bauxit bryts i Ghana, Indonesien, Jamaica, Ryssland och Surinam. Smältverk finns i Australien, Brasilien, Kanada, Norge, Ryssland och USA.
Fysiska egenskaper
Aluminium är en mjuk lättmetall som är silvrig till grå i färgen. Den är en mycket god ledare för både värme och elektricitet men är inte ferromagnetisk. Ren aluminium har en sträckgräns på 7-11 MPa medan legeringar har en sträckgräns på 200-600 MPa. Densiteten och elasticitetsmodulen är en tredjedel av ståls. Det är duktilt och kan med fördel berbetas genom skärande bearbetning, gjutning och strängpressning. Aluminiumatomerna är ordnade i ett ytcentrerat kubiskt gitter (FCC). Forskning i början på nittiotalet pekade på att aluminium vid större intag kan leda till Alzheimers sjukdom, vilket har resulterat i diskussioner om huruvida aluminium-kastruller är den bakomliggande orsaken.
Korrosion
Aluminium räknas ofta som en icke korroderande metall men felaktigen så. Aluminium korroderar men bildar mellan pH 4 och 9 en passiv oxidfilm som skyddar materialet. Utanför detta intervall korroderar aluminium fort. Legeringar korroderar fortare än rent aluminium och fortast korroderar aluminium när det innehåller koppar. Dock klarar aluminium av att vara i svavelsyra, nitrat och ättiksyra tack vare att det antingen bildas en passiv oxidfilm eller acetater som isolerar aluminiumet från oxidationsmedlet.
Vid kontakt med andra metaller kan korrosion uppstå, om miljön är fuktig eller om den skyddande oxidytan nöts bort på grund av friktion. Detta gäller till exempel vid kontakt med koppar och järn.
Användningsområden
- Burkar för dryckesvaror
- Flygplanskroppar
- Fälgar
- Färgämne i livsmedel, E 173
- Förångare, till exempel Ispinnen Octopus Energi AB
- Båtar
- Motorer
- Fasad- och takplåt
- Alla sorters konstruktioner och möbler
- Matfolie (aluminiumfolie)
- Används vid pyrotekniska produkter såsom blixtljuspulver
- Bränsle i booster-raketer till rymdfärjor
- Maskiner
- Ytskikt på tablettkartor/medicin
Historia
1808 undersökte Humphry Davy bergarten alun och kom fram till att den innehöll en okänd metall som han inte lyckades renframställa. 1825 blandade Hans Christian Ørsted kaliumamalgam med vattenfri aluminiumklorid och fick fram en metall. Två år senare gjorde Friedrich Wöhler om experimentet och kom fram till att det var metalliskt kalium. Han prövade att byta ut kaliumamalgamet mot rent kalium och fick då fram rent aluminium.
Eftersom metallen var så svår att renframställa var den dyrare än guld. Napoleon III lär ha haft aluminiumtallrikar till speciellt fina gäster. Priset sjönk efter 1859 när man lyckades ersätta det dyra kaliumet med billigare natrium.
1884 var världens största aluminiumstycke Washingtonmonumentets 2,85 kg tunga spets och kostade lika mycket som 100 dagars lön för en arbetare. Innan monumentet hann invigas hade priset kollapsat, 1886 uppfann Charles Martin Hall i USA och Paul Héroult i Frankrike oberoende av varandra den nuvarande metoden för aluminiumframställning.
Referenser
- Mattson, Nyborg, Nylund och Olefjord: Materialteknik - Korrosion (1998), Institutionen för metalliska konstruktionsmaterial, Chalmers tekniska högskola, Göteborg
Se även
Externa länkar
- Wikimedia Commons har media som rör Aluminium
