Magnesium Bor  Periodensystem Gallium Silicium
 
Aluminium                                       13Al
engl. aluminium; lat. alumen ("Alaun")
 
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Aluminium ist sehr gut dehnbar und aufgrund
einer Oxidschicht gegen Luft beständig
relat. Atommasse:  
Ordnungszahl:   
Schmelzpunkt:    
Siedepunkt:    
Oxidationszahlen:  
Dichte:     
Härte (Mohs):    
Elektronegativität:   
Atomradius:   
Elektronenkonfig.:  
natürl. Häufigkeit:  
  
   
 
26,9815386  
13  
660,37 °C    
2519 °C   
3  
2,702 g/cm³   
2,75    
1,61 (Pauling)    
143,2 pm   
[Ne]3s23p1  
Al-27  100%  
  
   
 
 
 
Eigenschaften:   
Reines Aluminium ist ein silberweißes, relativ weiches Leichtmetall, das sehr gut dehnbar und verformbar ist. Es lässt sich zu feinen Drähten ziehen und zu dünnen Blechen und feinen Folien walzen. Bei einer Erwärmung über 600°C nimmt es eine körnige Struktur an, die sich nach dem Abkühlen in Körner, Grieß oder Pulver (Aluminiumbronze) zerteilen lässt. Aluminium hat eine niedrige Schmelztemperatur und besitzt eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit  
   
Obwohl es ein relativ unedles Metall ist - es steht in der Spannungsreihe zwischen Mangan und Magnesium - ist es gegen Luftfeuchtigkeit und Luftsauerstoff viel unempfindlicher als Eisen. Dies beruht auf der dünnen Oxidschicht, die sich bei frisch angeritztem Aluminium innerhalb weniger Sekunden bildet und das darunter liegende Aluminium vor weiterer Korrosion schützt. Fein verteiltes Aluminium verbrennt an der Luft unter Lichtblitz und starker Wärmeentwicklung zu Aluminiumoxid:  
  
4 Al  +  3 O2  ----->  2 Al2O3    DHR = 3352 kJ/mol  
   
 
Bläst man Aluminiumpulver in eine Flamme, verbrennt es mit sehr heller Flamme
    
  
Es reagiert sehr gerne mit Sauerstoff und eignet sich als Reduktionsmittel z.B. bei der Herstellung von Roheisen aus Eisenerz (Thermitverfahren). Das Aluminiumpulver entzieht dabei dem Metalloxid die Sauerstoffatome. Es löst sich auch sehr leicht in starken Säuren unter Wasserstoffbildung und Bildung der entsprechenden Salze, z.B. mit Salzsäure  
  
2Al + 6HCl -----> 2AlCl3 (Aluminiumchlorid) + 3H2   
   
Die dabei entstehenden Salze reagieren infolge ihrer Hydrolyse in wässrigen Lösungen sauer. Zunächst löst es sich langsam, solange bis sich die schützende Oxidschicht aufgelöst hat, dann erfolgt eine raschere Zersetzung. In oxidierend wirkenden Säuren wie (kalte) Salpetersäure wird Aluminium nicht angegriffen, da sich die oxidierte Schutzschicht des Metalls weiter verstärkt. Mit Natronlauge bildet es unter stürmischer Wasserstoffentwicklung Natriumhydroxoaluminat:   
  
2Al + 2NaOH + 6H2O -----> 2Na[Al(OH)4] + 3H2   
   
Von Salzen verschiedener Metalle, z.B. Blei, Eisen, Kupfer, Nickel, Natrium, Quecksilber, Zink und Zinn wird Aluminium ebenfalls angegriffen.  
 
 
Vorkommen:   
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 7,57% an dritter Stelle nach Sauerstoff und Silicium. Es kommt ausschließlich in Form seiner chemischen Verbindungen vor, z.B. in Feldspäten und Glimmern als Aluminiumsilicat. Das Mineral Korund (Rubin, Saphir) enthält Aluminiumoxid. Das wichtigste Aluminiumerz ist der Bauxit, der im wesentlichen aus einem Gemisch von Al-Hydroxiden und Al-Oxiden besteht. Die wichtigsten Erzvorkommen befinden sich in Australien, Guinea, Brasilien, Jamaika, Indien, Guyana und Indonesien.   
   
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Geschichtliches:   
Aluminium als Element wurde im Jahre 1825 von dem Dänen Hans Christian Oersted (1777-1851) bei der Zerlegung von Alaunerde entdeckt. Der Name leitet sich daher von lateinisch alumen ("Alaun") ab. Reines Aluminium stellte Friedrich Wöhler (1800-1882) im Jahre 1827 durch Reduktion von Aluminiumchlorid mit Kalium her. An den erhaltenen Metallflittern konnte Wöhler erstmals die Eigenschaften des Metalls untersuchen.  
   
 
Friedrich Wöhler stellte als erster reines Aluminium her
  
Im Jahre 1854 gelang dem Pariser Chemiker Henri Sainte-Claire Deville (1818-1881) eine Darstellung des reinen Aluminiums aus dem Mineral Kryolith durch eine Reduktion mit Natrium. Dadurch war die Grundlage für die großtechnische Produktion des heute sehr bedeutenden Metalls gelegt. 
 
 
Herstellung:   
Die Herstellung aus Bauxit erfolgt in zwei Schritten: Das Erz wird zunächst von Verunreinigungen gereinigt, so dass man reine Tonerde (Aluminiumoxid) erhält. Das Metall wird anschließend in der Schmelzflusselektrolyse gewonnen.   
   
 
Gewinnung von Aluminium in der Schmelzflusselektrolyse
 
 
Verwendung:   
Aluminium und seine Legierungen gehören heute zu den wichtigsten Werkstoffen zum Bau von Profilen, Rohren und Blechen. In der Lebensmittelindustrie ist Aluminiumfolie ein wichtiges Verpackungsmittel. Das Metall dient aber auch zur Herstellung von Kochgeschirr, Milchkannen und Trinkbechern. Aluminiumbronze wird in Rostschutzfarbe eingesetzt und spielt bei der Herstellung von Feuerwekskörpern und Sprengstoffen eine Rolle. Reinstes Aluminium wird in elektrischem Leitermaterial eingesetzt, z.B. in Hochspannungsleitungen. Duraluminium ist eine wichtige Aluminiumlegierung für den Fahrzeug- und Maschinenbau und für die Luftfahrt. Sie enthält neben dem Aluminium etwa 4% Kupfer, 0,5% Magnesium und 0,6% Mangan, sowie Spuren von Eisen und Silicium  
  
 
Aluminium ist ein vielseitiger Werkstoff
 
 
 
 Copyright: Thomas Seilnacht