ELEMENT :

DODATNE OPISNE LASTNOSTI

·         Izotopi :

·         Zgodovina elementa :

·         letnica odkritja : od leta 1825 (H.C.Ørsted) do 1827 (Robert Wöhler)

·         kdo je odkril : nemški znanstvenik Robert Wöhler

·         kako je bil odkrit: Prvi je pripravil nečisti aluminij H.C.Ørsted leta 1925. Čisti aluminij pa sta leta 1954 dobila Robert Wilhelm Bunsen in Étienne St.Claire Deville. Ime izhaja iz imena spojine galun (alalun), ki je bila znana že v antičnih časih.

NAHAJALIŠČE

- aluminij je tretji najpogostejši element v zemeljski skorji. Je tipična kovina z zgradbo kubičnega najgostejšega sklada. Nahaja se le v spojinah, predvsem v obliki alumosilikatov. Dobro prevaja elektriko in toploto. Ker ga je lahko oblikovati, je tržno in industrijsko zelo pomemben.

- vrednost, E° (Al³⁺, Al) = -1,66 V, je tako negativna, da se aluminij na zraku oksidira in je občutljiv za napad kislin, vendar te reakcije potekajo le na površini. To pa zato, ker na zraku nastane na površini tenka oksidna plast (d=10nm). Ta plast je tako žilava, da preprečuje, da bi kovina pod njo še naprej reagirala.

- zaščitna plast je zelo pomembna in jo pogosto povečajo z anodno oksidacijo (eloksiranje) aluminija. Eloksiranje pomeni, da aluminijev izdelek potopijo v 25% žveplovo(VI) kislino. Naravna oksidna plast na površini postane debelejša do 20 μm. Plasti so lahko obarvane tako, da v kopel s kislino dodajo barve. Te barve se vežejo v oksid.

PRIDOBIVANJE

- aluminij pridobijo z elektrolizo 10% raztopine aluminijevega oksida v talini kriolita (Na₃AlF₆). Talino kriolita uporabljajo zato, ker je, ekonomsko gledano, elektroliza taline Al₂O₃ predraga. Tališče oksida je namreč nad 2000°C.

UPORABA

- aluminij se v obliki zlitin uporablja v letalski in avtomobilski industriji, kot konstrukcijski material - to pa zaradi tega ker tvori zaščitno oksidno plast na površini (opisana že pri prejšnji točki-nahajališče).

- aluminijev oksid je polimorfna trdna snov, zelo odporna, zaradi tega ga uporabljajo kot nosilec za katalizatorje, pri kregingu in reformingu ogljikovodikov, kot polirno sredstvo za kovine, brusilno sredstvo ali kot absorpcijsko sredstvo za kromatografsko analizo. Al(OH)₃ se uporablja kot vmesni produkt pri proizvodnji aluminija, za pridobivanje organskih barvnih lakov, v medicini pa se pojavlja za nevtralizacijo želodčne kisline.

SPOJINE ALUMINIJA

- aluminij je elektropozitiven, tako da lahko pri segrevanju reducira nekovine.

2Al + 3Cl₂ ---> 2AlCl₃

- lahko pa halogenide dobimo z reakcijo segretega aluminija s suhim vodikovim halogenidom

2Al + HBr --> 2AlBr₃ + 3H₂

- AlCl₃ ima v plinastem stanju dimerne molekule, to pomeni, da sta po dva AlCl₅ tetraedra povezana preko skupnega roba. V vodi se raztaplja, pri tem pa se iz vodne raztopine izkristalizira spojina [Al(H₂O)₆]Cl₃.

- aluminij reducira tudi močne baze, pri tem pa nastane tetrahidroksoaluminatni ion [Al(OH)₄]^-. Aluminijev hidroksid pa pridobivajo iz raztopin aluminijevih soli, s pomočjo baze NaOH ali NH₃, kot bel gel. Al(OH)₃ ima znanih več polimorfnih modifikaciji (npr.hidrargilit).

- aluminijev(III) oksid, Al₂O₃, je zelo stabilen, večinoma zaradi velike mrežne entalpije. Aluminijev(III) oksid pridobivajo iz boksita (je zmes mineralov boehmita, diasporja in hidrargalita) ali korunda. Med korunde prištevamo rubin in safir. Te so nečiste oblike korunda. v rubinu so namesto Al³⁺ ionov Cr³⁺ ioni, v safirju pa sta dva Al³⁺ iona zamenjana z enim Ti⁴⁺ ionom.

- med aluminijevimi hidridi je znan AlH₃. Ta snov je trdna, kompleksna ter močno polimerizirana z mostovi Al-H-Al.

- pomembna vrsta soli se imenuje galun - kalijev aluminijev sulfat, KAl(SO₄)₂*12H₂O. Rad kristalizira iz vodnih raztopin, pri tem pa nastanejo lepi kristali enake oblike (izomorfni kristali). Dodajajo jih odpadnim vodam za nevtralizacijo naboja koloidnih delcev v blatu (uporabljajo jih zaradi velikega naboja Al³⁺ iona). Ti delci se povežejo v dovolj velike agregate, da jih je mogoče odstraniti s filtracijo. Med pomembnejše aluminijeve spojine se šteje tudi aluminijev sulfat, Al(SO₄)₃*18H₂O, ki je brezbarvna, vodotopna sol. To sol uporabljajo kot flokulacijsko sredstvo pri čiščenju vode.