Aluminium.html



Aluminium
Aluminiums plass i periodesystemet
Basisdata
Navn	Aluminium
Symbol	Al
Atomnummer	13
Utseende	sølvhvit
Plass i periodesystemet
Gruppe	13
Periode	3
Blokk	p
Kjemisk serie	metall
Atomegenskaper
Atomvekt	26,981538 u
Empirisk atomradius	125 pm
Kalkulert atomradius	118 pm
Kovalent atomradius	118 pm
van der Waal-radius	pm
Elektronkonfigurasjon	Ne 3s2 3p1
Elektroner per energinivå	2, 8, 3
Oksidasjonstilstander	3
Krystallstruktur	kubisk flatesentrert
Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	660,32 °C
Kokepunkt	2 467 °C
Molart volum	10,00 · 10-6 m3/mol
Tetthet	2 700 kg/m3
Hardhet	2,75 (Mohs skala)
Kritisk temperatur
Kritisk trykk
Kritisk tetthet
Fordampningsvarme	293,4 kJ/mol
Smeltevarme	10,79 kJ/mol
Damptrykk	2,42 · 10−6 Pa
Lydfart	5 000 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	1,61
Spesifikk varmekapasitet	900 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	37,7 · 106 S/m
Termisk ledningsevne	237 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale	577,5 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale	1 816,7 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale	2 744,8 kJ/mol
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Aluminium er et grunnstoff med atomnummer 13 og kjemisk symbol Al.

rediger Historie

Oldtidens grekere og romere kjente til aluminiumsalter, men først i 1808 ble metallet aluminium identifisert av den engelske kjemikeren Humphry Davy. Friedrich Wöhler er vanligvis kreditert som stoffets oppdager da han i 1827 isolerte aluminium i ren form. Den danske fysikeren og kjemikeren Hans Christian Ørsted fremstilte aluminium 2 år tidligere, men i relativt uren form. Pierre Berthier oppdaget aluminium i bauksitt og greide å utvinne det. I 1846 forbedret franskmannen Henri Etienne Sainte-Claire Deville metoden Wöhler hadde brukt, og beskrev dette i 1859 i boken «De l'aluminium, ses propriétés, sa fabrication».

Før dagens fremstillingsprosess ble utviklet, var aluminium meget vanskelig å utvinne. Dette gjorde at rent aluminium var dyrere enn gull. Aluminiumsbarrer ble utstilt sammen med de franske kronjuvelene ved verdensutstillingen Exposition Universelle, Paris i 1855, og Napoleon III av Frankrike skal etter sigende ha hatt et sett med aluminiumstallerkener reservert for sine mest betydningsfulle gjester.

rediger Etymologi

Humphry Davy foreslo å kalle stoffet for alumium, og senere aluminum etter mineralet alumina (aluminiumoksid). I 1812 skrev en leser et innlegg i det britiske tidsskriftet «Quarterly Review» der han foreslo aluminium som hadde en mer «klassisk klang» enn aluminum. Amerikanerne innførte navnet aluminium siden det passet inn i standardformatet i periodesystemet. I «Websters Dictionary» fra 1828 heter grunnstoffet aluminium, men i 1892 brukte Charles Martin Hall navnet aluminum i en reklame for hans nye elektrolyse-metode for fremstilling av aluminium, på tross av at stavemåten med -ium var brukt på patentsøknadene hans. Det har derfor blitt konkludert med at den amerikanske stavemåten kommer av enten en skrivefeil, eller av det faktum at ordet «aluminum» er lettere å uttale, og derfor fikk fotfeste. Stavemåten aluminium blir i Nord-Amerika referert til som «britisk stavemåte».

Aluminium-atomets elektronskall

rediger Egenskaper

Aluminium er et metallisk grunnstoff med en sølvfarget glans. I kontakt med luft dannes et tynt oksidasjonssjikt på overflaten som forhindrer videre korrosjon. Aluminium veier omtrent en tredel av stål og kobber.

I ren form er aluminium mykt og har lav styrke. For de fleste anvendelser benyttes derfor aluminiumlegeringer som er smibare og lette å bearbeide i maskiner og ved støpning. Aluminium har utmerket korrosjonsmotstand og holdbarhet. Det er ikke magnetisk.

rediger Isotoper

Naturlig forekommende aluminium består utelukkende av den stabile isotopen ²⁷Al. I tillegg er 21 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. Den mest stabile av disse er ²⁶Al med halveringstid 717 000 år. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 5 minutter, og de fleste kortere enn 10 sekunder.^[1]

CAS-nummer: 7429-90-5

rediger Forekomst

Aluminium finnes i en rekke mineraler, blant annet feltspat som er et av de vanligste mineralene i jordskorpen. Ren aluminium fremstilles fra jordartene bauksitt og lateritt.

I 2007 var verdensproduksjonen på 38 millioner tonn. De største produsentlandene var Kina (12 millioner tonn), Russland (4,2 millioner tonn), Canada (3,1 millioner tonn) og USA (2,6 millioner tonn). Norge produserte i 2007 1,1 millioner tonn, og havnet på 8.plass på listen over verdens største aluminiumsprodusenter. Det ble i 2007 gjenvunnet omkring 3,5 millioner tonn aluminium.^[2]

rediger Fremstilling

Aluminiumsbarre

Aluminium utvinnes fra aluminiumoksid (Al₂O₃). Siden aluminiumoksid har et smeltepunkt på 2000°C, er det veldig energikrevende og dyrt å smelte det direkte. Aluminiumoksid blir derfor løst i kryolitt (ofte natrium-aluminium-fluorid framstilt fra fluoritt). Da senkes nødvendig temperatur til 950-980°C.

Gjennom smelteelektrolyse skiller en katode (negativ elektrode) og en anode (positiv elektrode) ionene (Al³⁺ og O^2-) i flytende Aluminiumoksid fra hverandre.

Negativ katode: Al³⁺ + 3 e^- → Al

Positiv anode: 2 O^2- → O₂ + 4 e^-

Begge elektrodene er av karbon. Anoden blir oksidert til karbondioksid og anoden må derfor byttes ut med jevne mellomrom. Selv om katoden ikke er delaktig i en lignende reaksjon må den fortsatt skiftes ut rundt hvert tiende år på grunn av slitasje.

rediger Norsk aluminiumfremstilling

Norge er blant verdens største aluminiumprodusenter på grunn av rikelig tilgang på elektrisk energi. Norsk Hydro og Elkem har en rekke smelteverk fra Lista i sør til Mosjøen i nord.

rediger Helsefare

Aluminiumsstøv kan føre til lungeforandringer i form av økt bindevevsdannelse og emfysem. Akutt kan man få metallfeber og irritasjon i luftveier og i øynene. Ved sveising av aluminium vil også andre legeringselement forgasses og er forbundet med betydelig helsefare hvis ikke friskluftmaske brukes.

rediger Referanser

rediger Se også:

• Periodesystemet