Алуминијум

Професор хемије-мастер Пршић Милушка

Распрострањеност у природи

• Алуминијум је најраспрострањенији метал у Земљиној кори ( 7,28 % )

• У природи се налази само у облику својих једињења која чине главни део силикатних стена чијим распадањем под дејством угљене киселине (Н₂СО₃) и воде настају различите врсте глина

• Може се наћи у облику Al₂O₃, као минерал КОРУНД, који обојен траговима других металних оксида веома је цењен и спада у драго камење (рубин, сафир, аметист, топаз, смарагд...)

• Иако је веома распрострањен, и улази у састав различитих врста глина, каолина, ортокласа, алуминијум се индустријски добија искључиво из руде боксит - хидратисани алуминијум-оксид, Al₂O₃xn H₂O (n=1,2,3)

корунд

Индустријско добијање

• Добијање алуминијум из боксита врши се у две фазе:

1. Добијање безводног Al₂O₃ (глинице)

2. Електролиза глинице

• Добијање глинице започиње млевењем и пржењем руде, чиме се одстрањују лако испарљиве примесе.

• Руда се, након тога, третира са раствором натријум хидроксида NaOH, при чему се једињења алуминијума растварају и прелазе у комплексно једињење, натријум-тетрахидроксоалуминат (III) - Na[Al(OH)₄]

• Нерастворне примесе, гвожђе и силицијум издвајају се у виду ткз. црвеног муља

• Из комплексног једињења које се разблажује водом таложи се алуминијум хидроксид, Al(OH)₃, који се цеди, суши и жари и добија се безводни Al₂O₃ -глиница

• Електролиза глинице врши се у електролитичкој ћелији направљеној од гвоздених лимова обложених графитом који служе као катода. Анода се прави од ткз. петрол-кокса, временом се троши и мора се обнављати

• Електролиза се врши у растопљеном криолиту, Na₃AlF₆, чиме се смањује радна температура електролитичке ћелије

• Алуминијум добијен овим поступком је 99,5 % чистоће

Особине алуминијума

• Алуминијум је мек метал, бео сјајан, топи се на 659 ºС, отпоран према корозији јер се на ваздуху превлачи слојем оксида који га штити од даље оксидације

• Због амфотерности реагује са базама и са киселинама (HCl, H₂SO₄), са азотном киселином не реагује па се користи за производњу цистерни за транспорт ове киселине

• Веома се добро обрађује, али због мекоће користи се у облику легура, као конструкциони материјал, у авио и аутомобилској индустрији, за израду посуђа, фолија за домаћинство и др.

• Велике количине користе се и за ткз.алуминотермију, заваривање тешко топивих метала јер се при сједињавању алуминијума и кисеоника ослобађа велика количина топлоте

Легуре алуминијума

• Легирањем алуминијума са другим елементима добијају се легуре различитих својстава и намене

• Силумин је легура алуминијума са силицијумом (5-13 % Si). Веома се добро обрађује

• Антикородал поседује инзванредну отпорност према корозији, садржи Al, Mg и Mn

• Дуралуминијум има веома распрострањену примену у авио индустрији јер поседује изузетну тврдоћу (попут челика али је три пута лакши!). Садржи Al, Cu, Mg и Mn

• Легуре алуминијума обрађују се углавном ваљањем и пресовањем у разне профиле, шипке, лимове, цеви, жице.