Aluminium
Nummer 13 Tecken Al Grupp 13 Period 3 Block p
B ↑ Al ↓ Ga Magnesium ← Aluminium → Kisel     [ Ne ] 3s 2 3p 1             13 Al                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	26,9815385(7) [ 1 ] u
Utseende	Silverfargad
Fysikaliska egenskaper
Densitet	2,7 g/cm 3
? flytande, vid smaltpunkten	2,375 g/cm 3
Aggregationstillstand	Fast
Smaltpunkt	933,47 K (660,32 °C )
Kokpunkt	2 743 K (2 470 °C)
Molvolym	10 × 10 ?6 m³ / mol
Smaltvarme	10,7 [ 2 ] kJ / mol
Angbildningsvarme	284 [ 3 ] kJ / mol
Specifik varmekapacitet	897 [ 4 ] J /( kg × K )
Molar varmekapacitet	24,2 J /( mol × K )
Angtryck Tr.  ( Pa ) 1 10 100 1 k 10 k 100 k Te.  ( K ) 1 482 1 632 1 817 2 054 2 364 2 790
Atomara egenskaper
Atomradie	143 pm
Kovalent radie	121 ± 4 pm
van der Waalsradie	184 [ 5 ] pm
Elektronaffinitet	42,5 kJ / mol
Jonisationspotential	Forsta: 577,5 kJ/mol Andra: 1 816,7 kJ/mol Tredje: 2 744,8 kJ/mol Fjarde: 11 577 kJ/mol ( Lista )
Arbetsfunktion	4,06?4,26 [ 6 ] eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[ Ne ] 3s 2 3p 1
e ? per skal	2, 8, 3
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstand	3 , 2 , 1 , ?1, ?2
Oxider ( basicitet )	Al 2 O 3 ( amfoterisk )
Elektronegativitet	1,61 ( Paulingskalan ) 1,613 ( Allenskalan )
Normalpotential	?1,676 V (Al 3+ + 3 e ? → Al)
Diverse
Kristallstruktur	Kubisk ytcentrerad
Ljudhastighet	6250?6500 ( longitudinell vag ) m/s 3100 ( transversell vag ) [ 7 ] [ 8 ] m/s
Termisk expansion	23,1 μm /( m × K ) (25 °C )
Varmeledningsformaga	237 W /( m × K )
Elektrisk konduktivitet	37,7 × 10 6 A /( V × m )
Elektrisk resistivitet	28,2 nΩ × m (20 °C )
Magnetism	Paramagnetisk [ 9 ]
Magnetisk susceptibilitet	2,1 × 10 ?5 [ 10 ]
Youngs modul	70 [ 11 ] GPa
Skjuvmodul	26 GPa
Kompressionsmodul	76 GPa
Poissons konstant	0,35 [ 12 ]
Mohs hardhet	2,75
Vickers hardhet	167 MPa
Brinells hardhet	245 MPa
Identifikation
CAS-nummer	7429-90-5
EG-nummer	231-072-3
Pubchem	5359268
RTECS-nummer	BD0330000
Historia
Namnursprung	Alumina , en forening (ursprungligen aluminum ). [ 13 ] [ 14 ]
Forutsagelse	Antoine Lavoisier [ 15 ] (1787)
Forsta isolation	Hans Christian Ørsted [ 16 ] (1825)
Namngivare	Humphry Davy [ 15 ] (1807)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Aluminiumisotoper Nuklid NF t 1/2 ST SE (M eV ) SP 25 Al {syn.} 7,183 s β + 4,277 25 Mg 26 Al Spar 7,17 × 10 5 a β + 4,004 26 Mg 27 Al 100 % Stabil 28 Al {syn.} 2,2414 min β ? 4,642 28 Si 29 Al {syn.} 6,56 min β ? 3,68 29 Si
Sakerhetsinformation
Sakerhetsdatablad : Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system for klassifikation och markning av kemikalier GHS-markning av farliga amnen enligt EU:s forordning 1272/2008 (CLP) pa grundval av foljande kalla: [ 17 ] Brandfarlig
H-fraser	H228 , H250 , H261
P-fraser	P210 , P222 , P231+232 , P280 , P422 , P501
EU-markning av farliga amnen EU-markning av farliga amnen enligt EU:s forordning 1272/2008 (CLP) pa grundval av foljande kalla: [ 17 ] Brandfarlig (F)
R-fraser	R10 , R15 , R17
S-fraser	S(2) , S7/8 , S43
NFPA 704 1 0 1
SI-enheter och STP anvands om inget annat anges.

Aluminium ar ett metalliskt grundamne med atomnummer 13. Aluminium ar en lattmetall . Det ar den vanligaste metallen i jordskorpan .

Framstallning av aluminium [ redigera | redigera wikitext ]

Aluminium framstalls av bauxit ( lerjord ), som innehaller mellan 50 % och 60 % aluminiumoxid. Forst tas ren aluminiumoxid fram genom en kemisk process. Aluminiumoxiden loses upp och elektrolyseras vid hog varme, sa kallad smaltelektrolys , i en speciell ugn . Ren, smalt aluminium samlas pa elektrolysugnens botten, varifran den tappas. Denna process ar oerhort energikravande. ^{[ 18 ]}

Bauxit bryts i Ghana , Indonesien , Jamaica , Ryssland , Surinam och Ungern .

Smaltverk finns i Australien , Brasilien , Island , Kanada , Kina , Norge , Ryssland , Sverige ( Kubal i Sundsvall ), Ungern och USA .

For att framstalla ett ton aluminium anvands runt 10 000 kWh fossila branslen och inemot 20 000 kWh elkraft . Nar man framstaller aluminium av aluminiumskrot (till exempel av dryckesburkar ) behovs endast 5 % av den energi som gar at for tillverkning av aluminium ur bauxit. Darfor ar det nastan 20 ganger sa energibesparande att atervinna metallen istallet for att utvinna ny.

Atervinningsprocessen for aluminium ar relativt okomplicerad. Olegerad aluminium smalts forst, och gjuts sedan. Legerad aluminium genomgar i vissa fall en reningsprocess innan nedsmaltning och gjutning.

Avfallsdeponering av aluminium ar inte aktuellt, eftersom dess atervinningsprocess ar sa pass billig.

Fysiska egenskaper [ redigera | redigera wikitext ]

Aluminium ar en mjuk lattmetall som ar silvrig till gra i fargen.

Hardare an tenn , mjukare an zink . Kan valsas tunt ( folie , oblat ) och dragas till trad .

Vid gjutning av aluminiumforemal kan kaliumklorid anvandas som fluss .

Klingar starkt, om man slar pa ett aluminiumforemal.

Den ar en mycket god ledare for bade varme och elektricitet, men ar inte ferromagnetisk. Rent aluminium har en strackgrans pa 7?11 MPa medan legeringar har en strackgrans pa 200?600 MPa. Densiteten och elasticitetsmodulen ar en tredjedel av stals . Det ar duktilt och kan med fordel bearbetas genom skarande bearbetning , gjutning och strangpressning . Aluminiumatomerna ar ordnade i ett ytcentrerat kubiskt gitter (FCC). ^{[ 19 ]} Rent aluminium har en elektrisk ledningsformaga som ar cirka 60 % av ren koppars ledningsformaga. ^{[ 20 ]}

Det ar mycket svart att loda aluminium, men med speciellt lod ( handelsnamn ( Alu-Sol ) ar det dock mojligt. Om aluminium plateras med detta speciella lod ar det mojligt att loda med vanligt lodtenn ovanpa plateringen. Se vidare Lodning .

Korrosion [ redigera | redigera wikitext ]

Aluminium har ett relativt gott korrosionsmotstand i neutrala eller svagt sura miljoer beroende pa forekomsten av skyddande oxidskikt. Aluminiumet bildar namligen en cirka 10 nm tjock passiv oxidfilm som skyddar materialet i miljoer med pH mellan 4 och 9. ^{[ 21 ]} Utanfor detta intervall korroderar aluminium fort.

Legeringar uppvisar olika korrosionsmotstand. Om legeringen innehaller koppar eller jarn minskar korrosionsmotstandet. Mangan i legeringen hojer korrosionsmotstandet i sura miljoer, medan magnesium hojer korrosionsmotstandet i mattligt alkaliska miljoer.

Aluminium klarar av att vara i svavelsyra , salpetersyra och attiksyra tack vare att det antingen bildas en passiv oxidfilm eller acetater , som isolerar aluminiumet fran oxidationsmedlet.

Loser sig under utveckling av vatgas i saltsyra och basiska vatskor.

Kan legeras med koppar ( aluminiumbrons ) och tenn , men inte med bly .

Vid kontakt med andra metaller kan korrosion uppsta, om miljon ar fuktig eller om den skyddande oxidytan notts bort pa grund av friktion . Detta galler till exempel vid kontakt med koppar och jarn . Vattenlosningar som innehaller kvicksilversalter upphaver passiviseringen, enar det bildas metalliskt kvicksilver, som i sin tur bildar aluminium amalgam . Detta leder till en reaktion med vattnet under vatgasbildning . Efter det att allt vatten har reducerats reagerar aluminiummetallen med syrgas ur luften. ^{[ 22 ]}

Aluminiumets passiva pH-omrade kan vidgas nagot genom anodisering , varvid porer skapas. Porernas yta bestar av Bohmit , som ar en hard form av aluminiumoxid. Porerna fylls med olika forseglingsamnen, sasom nickelacetater , som vidgar det passiva pH-omradet nagot. Anodiseringen minskar med andra ord pH-kansligheten samtidigt som det okar notningsmotstandet. Aluminium kan aven lackeras eller belaggas med en nanobelaggning som exempelvis en silan - och/eller silikatbelaggning .

Anvandningsomraden [ redigera | redigera wikitext ]

• Burkar for dryckesvaror
• Flygplanskroppar
• Falgar
• Fargamne i livsmedel, E 173
• Forangare (kylelement)
• Batar
• Motorer
• Fasad - och takplat
• Alla sorters konstruktioner och mobler
• Matfolie ( oblat )
• Anvands vid pyrotekniska produkter sasom blixtljuspulver
• Bransle i booster-raketer till rymdfarjor
• Maskiner
• Ytskikt pa tablettkartor

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

1808 undersokte Humphry Davy bergarten alun och kom fram till att den inneholl en okand metall, som han inte lyckades renframstalla. 1825 blandade Hans Christian Ørsted kalium amalgam med vattenfri aluminiumklorid och fick fram en oidentifierad metall.

1827 gjorde Friedrich Wohler om experimentet och kom fram till att det var metalliskt kalium . Han provade sedan att byta ut kaliumamalgamet mot rent kalium, och fick till slut fram aluminium i form av ett gratt pulver . ^{[ 23 ] [ 24 ]} 1845 lyckades han framstalla sma stycken av metallen och beskriva dess fysikaliska egenskaper. ^{[ 25 ]}

Eftersom metallen var sa svar att renframstalla var den dyrare an guld. Napoleon III lar ha haft aluminiumtallrikar till speciellt fina gaster. ^{[ kalla behovs ]}

1846 lyckades Henri Sainte-Claire Deville ersatta det dyra kaliumet med billigare natrium . ^{[ 25 ]} 1854 kunde han framstalla de forsta aluminiumtackorna. ^{[ 23 ]} Mellan 1854 och 1857 agnade sig Sainte-Claire Deville at att forbereda industriell tillverkning av aluminium, vilken ocksa kravde uppbyggnad av industriell natriumtillverkning. ^{[ 25 ]}

I Sainte-Claire Devilles process upphettas forst bauxit tillsammans med kol , natriumklorid och torr klorgas . Processen utfors i en retort av jarn i forbindelse med en kammare kladd med fajansplattor . I kammaren avsatts en gulvit massa av dubbelsaltet aluminiumnatriumklorid , fororenad med jarnklorid . Sedan blandas 12 delar av massan med 2 delar natrium och 5 delar kryolit . Darpa kastas blandningen in i en upphettad flamugn , varvid massan hastigt smalter. Darvid bildas ett slagg av natriumklorid och natriumfluorid medan smalt aluminium rinner utfor ett sluttande golv i ugnen, dar det tas upp med jarn skopor och gjuts till tackor av aluminium. ^{[ 23 ]}

Ar 1850 kostade aluminium, framstalld med Wohlers process, mer an 1 000 franc per kilogram. Efter 1859 hade den nya processen fatt priset att sjunka till 300 franc per kg och priset fortsatte sjunka ned till drygt 100 franc 1883. ^{[ 25 ]}

Ar 1883 fanns industriell tillverkning av aluminium fortfarande endast i Salindres , Frankrike och den samlade arsproduktionen var 3?4 ton. ^{[ 23 ]}

1884 var varldens storsta aluminiumstycke Washingtonmonumentets 2,85 kg tunga spets som kostade lika mycket som 100 dagars lon for en arbetare. Innan detta monument hunnit invigas hade priset kollapsat.

Elektrolysprocess Ar 1854 framstallde Bunsen aluminium genom elektrolys av aluminiumnatriumklorid. Ar 1855 framstallde H. Rose Aluminium genom att elektrolysera en blandning av kryolit och natriumklorid. ^{[ 26 ]} 1886 uppfann Charles Martin Hall i USA och Paul Heroult i Frankrike oberoende av varandra den nuvarande metoden for aluminiumframstallning, den sa kallade Hall?Heroult-processen . ^{[ kalla behovs ]}

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

• Periodiska systemet
• Aluminiumsulfid

Kallor [ redigera | redigera wikitext ]

Externa lankar [ redigera | redigera wikitext ]

• Wikimedia Commons har media som ror Aluminium .
  Bilder & media

.

v   ?   r Periodiska systemet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18   1   H He   2   Li Be B C N O F Ne   3   Na Mg Al Si P S Cl Ar   4   K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr   5   Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe   6   Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn   7   Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Metaller Halvmetall Icke-metaller Okanda kemiska egenskaper Alkalimetall Alkalisk jordartsmetall Lantanoid Aktinoid Overgangsmetall Ovrig metall Diatomisk icke-metall Polyatomisk icke-metall Adelgas