Aluminium er et kemisk grundstof med symbol Al og atomnummer 13. Klassificeret som et post-transition metal er aluminium et fast stof ved stuetemperatur.
13 Al Aluminium
Atommasse 26,981538u
Elektronkonfiguration [Ne]3s23p1
Oxidationstilstande +3
Opdaget år Gamle
Hjælp til historie Nyt vindue
Navnet stammer fra latin, alun og alumen for “streng”, fordi den tidlige Romerne kaldte ethvert stof med en stringent smag alun. Grundstoffet var kendt i forhistorisk tid. I 1825 isolerede den danske fysiker, Hans Christian Ørsted, uren aluminium. Det rene metal blev først isoleret af den tyske kemiker Friedrich Wöhler i 1827.
Selv om aluminium er det mest udbredte metal i jordskorpen, findes det aldrig frit i naturen. Alt jordens aluminium er kombineret med andre grundstoffer for at danne forbindelser. To af de mest almindelige forbindelser er alun, såsom kaliumaluminiumsulfat (KAl(SO4)2·12H2O), og aluminiumoxid (Al2O3). Omkring 8,2 % af jordskorpen består af aluminium. Forskere, der mistænkes for at være et metal, fandtes i alun så tidligt som i 1787, men de havde ikke en måde at udvinde det på før i 1825. Hans Christian Ørsted, en dansk kemiker, var den første til at producere små mængder aluminium. To år senere udviklede Friedrich Wöhler, en tysk kemiker, en anden måde at opnå aluminium på. I 1845 var han i stand til at producere prøver store nok til at bestemme nogle af aluminiums grundlæggende egenskaber. Wöhlers metode blev forbedret i 1854 af Henri Étienne Sainte-Claire Deville, en fransk kemiker. Devilles proces gav mulighed for kommerciel produktion af aluminium. Som et resultat faldt prisen på aluminium fra omkring $1200 pr. kilogram i 1852 til omkring $40 pr. kilogram i 1859. Desværre forblev aluminium for dyrt til at blive brugt bredt.
Fra det latinske ord alumen, alun. De gamle grækere og romere brugte alun som et astringerende middel og som et bejdsemiddel i farvning. I 1761 foreslog de Morveau navnet alumin for basen i alun, og Lavoisier mente i 1787, at dette var oxidet af et stadig uopdaget metal.
Friedrich Wohler er generelt krediteret for at have isoleret metallet i 1827, skønt en uren form blev fremstillet af Ørsted to år tidligere. I 1807 foreslog Davy navnet aluminium for metallet, uopdaget på det tidspunkt, og gik senere med til at ændre det til aluminium. Kort efter blev navnet aluminium taget i brug for at passe med “ium”-slutningen på de fleste grundstoffer.
Aluminium var også den accepterede stavemåde i USA indtil 1925, på hvilket tidspunkt American Chemical Society besluttede at bruge navngive aluminium derefter i deres publikationer. Se Wikipedia-indlægget om aluminium for yderligere diskussion om stavningen af dette element.
Beskrivelse
Rent aluminium, et sølvhvidt metal, har mange ønskværdige egenskaber. Det er let, det er ikke-magnetisk og ikke-gnistgivende, står på andenpladsen blandt metaller i skalaen af formbarhed og sjette i formbarhed.
Anvendelser
To vigtige udviklinger i 1880’erne i høj grad øget tilgængeligheden af aluminium. Den første var opfindelsen af en ny proces til fremstilling af aluminium fra aluminiumoxid. Charles Martin Hall, en amerikansk kemiker, og Paul LT Héroult, en fransk kemiker, opfandt hver denne proces uafhængigt i 1886. Den anden var opfindelsen af en ny proces, der billigt kunne opnå aluminiumoxid fra bauxit. Bauxit er en malm, der indeholder en stor mængde aluminiumhydroxid (Al2O3·3H2O), sammen med andre forbindelser. Karl Joseph Bayer, en østrigsk kemiker, udviklede denne proces i 1888. Hall-Héroult- og Bayer-processerne bruges stadig i dag til at producere næsten al verdens aluminium.
Med en nem måde at udvinde aluminium fra aluminium på. oxid og en nem måde at udvinde store mængder aluminiumoxid fra bauxit, var æraen med billigt aluminium begyndt. I 1888 dannede Hall Pittsburgh Reduction Company, som nu er kendt som Aluminium Company of America eller Alcoa. Da det åbnede, kunne hans firma producere omkring 25 kilo aluminium om dagen. I 1909 producerede hans firma omkring 41.000 kg aluminium om dagen. Som et resultat af denne enorme stigning i udbuddet faldt prisen på aluminium hurtigt til omkring 0,60 USD pr. kilogram.
I dag bruges aluminium og aluminiumslegeringer i en lang række produkter: dåser, folier og køkkenredskaber , samt dele af fly, raketter og andre genstande, der kræver et stærkt, let materiale. Selvom det ikke leder elektricitet så godt som kobber, bruges det i elektriske transmissionsledninger på grund af dets lette vægt. Det kan aflejres på overfladen af glas for at lave spejle, hvor der hurtigt dannes et tyndt lag aluminiumoxid, der fungerer som en beskyttende belægning. Aluminiumoxid bruges også til fremstilling af syntetiske rubiner og safirer til lasere. Det er flittigt brugt til køkkenredskaber, udendørs bygningsdekoration og i tusindvis af industrielle applikationer, hvor der er brug for et stærkt, let, let konstrueret materiale.
Selvom dets elektriske ledningsevne kun er omkring 60 % af kobber, det bruges i elektriske transmissionsledninger på grund af dets lette vægt. Rent aluminium er blødt og mangler styrke, men legeret med små mængder kobber, magnesium, silicium, mangan eller andre elementer giver en række nyttige egenskaber.
Disse legeringer er af afgørende betydning i konstruktionen af moderne fly og raketter. Aluminium, fordampet i et vakuum, danner en meget reflekterende belægning for både synligt lys og strålevarme. Disse belægninger danner hurtigt et tyndt lag af den beskyttende oxid og forringes ikke som sølvbelægninger. De bruges til at belægge teleskopspejle og til at fremstille dekorativt papir, pakker og legetøj.
Kilder
Metoden til at opnå aluminiummetal ved elektrolyse af aluminiumoxid opløst i kryolit blev opdaget i 1886 af Hall i USA og omtrent samtidig af Heroult i Frankrig. Kryolit, en naturlig malm fundet i Grønland, er ikke længere udbredt i kommerciel produktion, men er blevet erstattet af en kunstig blanding af natrium-, aluminium- og calciumfluorider.
Aluminium kan nu fremstilles af ler, men processen er ikke økonomisk gennemførlig på nuværende tidspunkt. Aluminium er det mest udbredte metal, der findes i jordskorpen (8,1%), men findes aldrig frit i naturen. Ud over de ovennævnte mineraler findes det også i granit og i mange andre almindelige mineraler.
Forbindelser
De forbindelser af størst betydning er aluminiumoxid, sulfatet og det opløselige sulfat med kalium (alun). Oxidet, aluminiumoxid, forekommer naturligt som rubin (Al2O3), safir, korund og smergel og bruges til glasfremstilling og ildfaste materialer. Syntetisk rubin og safir bruges i lasere til at producere sammenhængende lys.