STRUKE:

aluminij

ilustracija
ALUMINIJ, proizvodnja aluminijskih cijevi
ilustracija1ilustracija2ilustracija3

aluminij (engl. aluminium, prema lat. alumen: stipsa), simbol Al (aluminium), element (atomski broj 13, relativna atomska masa 26,98), laki metal, nakon kisika i silicija najrašireniji element u Zemljinoj kori, gdje dolazi kao sastavni dio gline i mnogih stijena. Gustoća mu je 2,70 g/cm³, dobro vodi toplinu i električnu struju. Zbog kompaktna površinskoga oksidnog sloja postojan je na zraku i u vodi. Reagira s kiselinama i lužinama uz razvijanje vodika. Reakcijom s kiselinama nastaje trovalentni aluminijev kation, a reakcijom s lužinama aluminatni anion. Proizvodnja aluminija prema Bayerovu postupku sastoji se od: dobivanja čistoga aluminijeva oksida, glinice, i dobivanja aluminija elektrolizom rastaljene glinice. Čisti aluminijev oksid dobiva se iz boksita tako da se pod tlakom pri povišenoj temperaturi na osušenu i usitnjenu rudu djeluje otopinom natrijeva hidroksida. Aluminijev oksid reagira s lužinom i otopi se, a željezni(III) oksid ostaje neotopljen (crveni mulj). Mulj se od tekućine odijeli filtriranjem, a dobivena se otopina razrijedi vodom. Hlađenjem i miješanjem otopine izlučuje se aluminijev hidroksid. Drugi postupak dobivanja aluminijeva hidroksida zasniva se na raščinjanju boksita žarenjem u smjesi s vapnom i sodom.

Zagrijavanjem aluminijeva hidroksida na 1200 °C u rotacijskim pećima dobiva se aluminijev oksid (glinica), a aluminij se dobiva elektrolizom otopine oksida u rastaljenu kriolitu, Na3AlF6, pri temperaturi od oko 1000 °C. Čistoća tako dobivena aluminija veća je od 99%, a rafinacijom se može postići čistoća 99,99%. Što je aluminij čistiji, otporniji je prema kemijskim utjecajima i bolje vodi električnu struju. Međutim, čisti je aluminij mekan pa veću primjenu imaju njegove mnogobrojne slitine, od kojih su neke mehanički vrlo otporne. Otpornost aluminija prema koroziji povećava se povećanjem debljine površinskoga oksidnog sloja elektrokemijskim putem (eloksiranje). Nastali oksidni sloj porozan je i može se obojiti organskim bojama. Na povišenoj temperaturi pore se zatvaraju i boja ostaje trajno u oksidnome sloju. Zbog male gustoće, dobrih mehaničkih, električnih i kemijskih svojstava pa i lijepa izgleda, aluminij se rabi u gradnji zrakoplova, vozila, dalekovoda, u elektrotehnici, u kemijskoj industriji, kućanstvu, građevinarstvu i dr. Tanki listovi aluminija upotrebljavaju se u prehrambenoj industriji, a aluminijev prah služi kao pigment u bojama, kao sastojak eksploziva, raketnoga goriva i za aluminotermiju.

Slitine. Od aluminijskih slitina tehnički su važne ponajprije one s bakrom, manganom, silicijem, magnezijem i cinkom. Njihova su svojstva bolja od svojstava čistog aluminija. Opća je njihova odlika mala gustoća uz znatnu čvrstoću, a posebna su svojstva pojedinih vrsta slitina otpornost prema koroziji i kemijskim utjecajima, sposobnost oblikovanja i lijevanja, mogućnost povećanja čvrstoće, tvrdoće i žilavosti, sposobnost postizanja velikog sjaja poliranjem i dr. Zbog toga što su lagane, a i zbog ostalih svojstava, uvelike se primjenjuju u zrakoplovstvu, gradnji brodova, vozila, motora, u kemijskoj industriji, za ukrasne predmete i sl. Najvažnije su aluminijske slitine duralumin, silumin, magnalij, hidronalij i aluminijska bronca (slitina bakra i aluminija koja se osobito primjenjuje u brodogradnji).

Spojevi. Aluminijev oksid, Al2O3, bezbojna je, vrlo tvrda i teško taljiva tvar. U prirodi se pojavljuje, obojen od tragova drugih metala, kao korund, rubin, safir i dr. Korund je najtvrđa poznata prirodna tvar nakon dijamanta i karborunda. Oksid se industrijski proizvodi iz aluminijeva hidroksida, a upotrebljava se za proizvodnju aluminija, izradbu vatrostalnog materijala i kemijskog posuđa postojanog na visokoj temperaturi.

Otapanjem aluminijeva oksida u lužinama nastaju aluminati; prirodni su aluminati spineli, npr. MgAl2O4 (obični spinel). Sastav aluminijskih silikata (→ alumosilikati) često je vrlo složen. Najzastupljeniji su glinenci, a njihovim trošenjem nastaje glina. Industrijski je najvažniji aluminijev sulfat, Al2(SO4)3, koji služi u bojadisarstvu, industriji papira i za pročišćavanje vode. Važni su i aluminijevi halogenidi, ponajprije aluminijev klorid, AlCl3, koji postoji kao bezvodna sol i kao heksahidrat. U industriji se proizvodi propuštanjem klora iznad zagrijanog aluminija i ugljika. Najvažnija je upotreba bezvodnoga klorida kao katalizatora u organskim sintetskim reakcijama. Aluminijev acetat, dobiven otapanjem aluminijeva hidroksida u octenoj kiselini, rabi se kao močilo u bojenju i za impregniranje tkanina. Aluminijevi sapuni jesu aluminijeve soli viših masnih kiselina. Aluminijev oleat i palmitat služe za impregniranje tkanina, papira i kože, a stearat se dodaje cementu i betonu kako bi postali nepropusni za vodu.

aluminij. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 15.9.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=2044>.