Aluminijum – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m robot kozmetičke promjene |
mNema sažetka izmjene |
||
Red 1:
{{Hemijski element
| grupa_niz = [[magnezijum|Mg]] - '''Al''' - [[silicijum|Si]]
| perioda_niz = <br />[[Bor (hemijski element)|B]]<br />'''Al'''<br />[[galijum|Ga]] <br /> <br />
| periodni_sistem = Al-TableImage.png
| ime = Aluminijum
| simbol = Al
| atomski_broj = 13
| skup = [[slabi metali]]
| grupa = [[13. grupa hemijskih elemenata|IIIA]]
| perioda = [[3. perioda hemijskih elemenata|3]],
| gustina = 2700 [[kilogram po kubnom metru|kg/m<sup>3</sup>]]
| tvrdoća = 2,75
| boja = srebrnobela<br />
|
| opis_slike =
| atomska_masa = 26,981538 u<ref name="IUPAC" />
| atomski_radijus = 125 (118) [[pikometar|pm]]
| kovalentni_radijus = 118 pm<ref name="manjeera" />
| van_der_Valsov_radijus = bd
| elektronska_konfiguracija = <nowiki>[</nowiki>[[neon|Ne]]<nowiki>]</nowiki>3s<sup>2</sup>3p<sup>1</sup>
| energetski_nivoi = 2, 8, 3
| oksidacioni_broj = 3
| osobine_oksida = amfoterni
| kristalna_struktura = regularna zidno<br />centrirana
| agregatno_stanje = čvrsto<ref name="Harry H. Binder" />
| temperatura_topljenja = 933,47 [[Kelvin (jedinica)|K]]<br />(660,32 &[[stepen celzijusa|°C]])
| temperatura_ključanja = 2792 K<br />(2519 °C)<ref name="zhang" />
| molska_zapremina = 10,00×10<sup>-3</sup> m³ /[[mol (jedinica)|mol]]
| toplota_isparavanja = 293,4 [[kilodžul po molu|kJ/mol]]<ref name="zhang" />
| toplota_topljenja = 10,79 kJ/mol
| pritisak_zasićene pare = 2,42×10<sup>-6</sup> [[Paskal (višeznačna odrednica)|Pa]]
| brzina_zvuka = 5100 m/s (933 K)
| elektronegativnost = 1,61 ([[Polingova skala|Pauling]])<br /> 1,47 ([[Alredova skala|Alred]])<ref name="crc" />
| specifična_toplota = 900 J/(kg*K)<ref name="Harry H. Binder" />
| specifična_provodljivost = 37,7×10<sup>6</sup> [[Simens (jedinica)|S]]/m
| toplotna_provodljivost = 237 [[vat kroz metar-kelvin|W/(m*K)]]
| I_energija_jonizacije = 577,5 kJ/mol<ref name="king2" />
| II_energija_jonizacije = 1816,7 kJ/mol<ref name="king2" />
| III_energija_jonizacije = 2744,8 kJ/mol<ref name="king2" />
| IV_energija_jonizacije = 11.577 kJ/mol<ref name="king2" /><ref name="wired" />
| V_energija_jonizacije = 14.842 kJ/mol<ref name="king2" />
| VI_energija_jonizacije = 18.379 kJ/mol<ref name="king2" />
| VII_energija_jonizacije = 23.326 kJ/mol<ref name="king2" />
| VIII_energija_jonizacije = 27.465 kJ/mol<ref name="king2" />
| IX_energija_jonizacije = 31.853 kJ/mol<ref name="king2" />
| X_energija_jonizacije = 38.473 kJ/mol<ref name="king2" />
| izotopi1 =
{| {{prettytable}}
! [[izotop]]
! zast.
! [[vreme poluraspada|v. p. r.]]
! [[
! [[
! [[proizvod raspada|p. r.]]
|-
| <sup>26</sup>Al
| [[veštački radioaktivni izotopi|(veš.)]]
| 7,
| [[
| 4,004
| <sup>26</sup>[[
|-
| <sup>27</sup>Al
Linija 150 ⟶ 68:
| [[veštački radioaktivni izotopi|(veš.)]]
| 2,25 [[minut]]a
|
|
| <sup>28</sup>[[
|-
| <sup>29</sup>Al
| [[veštački radioaktivni izotopi|(veš.)]]
| 6,5 [[minut]]a
|
|
| <sup>29</sup>[[
|}
}}
'''Aluminij''' ([[latinski jezik|lat.]] - ''aluminium'') jeste [[hemijski element]] sa simbolom '''Al''' i atomskim brojem 13. U periodnom sistemu elemenata spada u [[13. grupa hemijskih elemenata|metale III glavne]] grupe, poznatu i kao grupu [[bor (element)|bora]], ranije zvana ''grupa zemnih metala''. Aluminijum je srebrenasto-bijeli lahki metal. On je treći najzastupljeniji element i najčešći metal u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]]. U 2010. godini iskopano je i prerađeno oko 41 milion tona primarnog aluminija.<ref name="WAl" /> Iako on ne spada u [[Plemeniti metali|plemenite metale]], sa vodom iz zraka reagira samo površinski, izgrađujući zaštitni pasivizirajući sloj na površini metala.
== Historija ==
[[Datoteka:Bolton-davy.jpg|thumb|lijevo|200px|Engleski hemičar Humphry Davy]]
U usporedbi sa drugim metalima, aluminij nije poznat dugo u historiji. Tek ga je 1808. godine opisao [[Humphry Davy]] kao ''aluminium'' kada je pokušao da ga izdvoji kao metal. Međutim, to je uspio [[Hans Christian Ørsted]] tek 1825. godine putem reakcije [[aluminijum hlorid]]a (AlCl<sub>3</sub>) sa kalij [[Amalgam (hemija)|amalgamom]], pri čemu je [[kalijum]] služio kao redukciono sredstvo:<ref name="norman" />
:<math>\mathrm{4\ AlCl_3 + 3\ K \rightarrow Al + 3\ KAlCl_4}</math>
[[Datoteka:HC Ørsted.jpg|thumb|lijevo|200px|[[Hans Christian Ørsted]] je prvi izdvojio čisti aluminijum]]
[[Friedrich Wöhler]] je koristio istu metodu 1827. godine, ali je za redukciju koristio metalni kalijum te je tako dobio čišći aluminij. U to vrijeme aluminij je vrijedio više od [[zlato|zlata]]. [[Henri Étienne Sainte-Claire Deville]] je unaprijedio Wöhlerov proces 1846. godine te ga je objavio u knjizi 1859. godine. Tim poboljšanim procesom povećan je prinos aluminijuma iz rude, što je dovelo da cijena aluminijuma za deset godina opadne za 90%. Godine 1886. [[Charles Martin Hall]] i [[Paul Héroult]], nezavisno jedan od drugog, razvili su proces za proizvodnju aluminija putem [[elektroliza|elektrolize]], koji je danas nazvan po njima [[Hall-Héroultov proces]]. Tri godine kasnije, 1889. [[Carl Josef Bayer]] je razvio proces koji se po njemu zove [[Bayerov proces]] kojim se i danas u velikoj mjeri dobija aluminijum u industrijskim količinama. U tom vremenu, aluminijum je bio u centru pažnje nauke i javnosti općenito, da je po njemu nazvan i jedan brod izrađen 1894. godine.
=== Etimologija ===
Ime elementa je izvedeno iz latinske riječi ''alumen'' što znači [[alaun]] (stipsa). Na germanskom govornom području koriste se dva imena za element: ''aluminium'' i ''aluminum''. U gotovo svim jezicima svijeta prva varijanta je više zastupljena, dok se druga varijanta ''aluminum'' koristi više u SAD.<ref name="norman2" /> [[IUPAC]] je 1990. godine odlučio da zvanični naziv elementa bude ''aluminium'' ali je tri godine kasnije prihvatio ''aluminum'' kao moguću varijantu imena.
== Zastupljenost ==
Aluminij je uz maseni udio od 7,57%, poslije [[kiseonik]]a i [[silicijum]]a, treći najrasprostranjeniji element na površini [[Zemlja (planeta)|Zemlje]], kao i najčešći [[metal (hemija)|metal]]. Često dolazi sa [[silicijum]]om i [[kisik]]om u sastavu alumosilikata, u čijoj kristalnoj strukturi zauzima [[tetraedar]]ski oblik sa kisikom i silicijem. Ovi silikati su sastavni dijelovi [[gnajs]]a i [[granit]]a. Rjeđe se može naći [[aluminijum oksid]] u obliku minerala [[korund]]a i njegovih varijanti poput [[rubin]]a (crven) i [[safir]]a (različitih boja ili bezbojan). Boje ovih [[kristal]]a zavise od nečistoća i primjesa drugih metalnih oksida. Korund ima najveći udio aluminija od oko 53%. Osim njega, i mineral [[akdalait]] ima visok udio aluminija od oko 51%, kao i [[diaoyudaoit]] oko 50%. Ukupno do 2010. godine otkriveno je 1.156 [[minerali|minerala]] koji sadrže aluminij.<ref name="minerals" /> Aluminij se pojavljuje kao i [[minerali|mineral]] [[kriolit]] Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>, a njegova najvažnija ruda je [[boksit]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ·xH<sub>2</sub>O. Sadržaj [[aluminijum hidroksid]]a (Al(OH)<sub>3</sub> i AlO(OH)) u boksitu iznosi oko 60%, a 30% otpada na okside željeza i [[Silicijum monoksid|silicijum oksid]] (SiO<sub>2</sub>).
Najveći depoziti boksita nalaze u južnoj [[Francuska|Francuskoj]] ([[Les Baux]]), [[Gvineja|Gvineji]], [[Mađarska|Mađarskoj]], Rusiji, Indiji, Jamajki, Australiji, [[Brazil]]u i SAD. U [[Bosna i Hercegovina|Bosni i Hercegovini]] nalaze se izuzetno velike količine [[boksit]]a. Procjenjuje se da rezerve boksita u BiH iznose oko 30 miliona tona.<ref name="bih1" /> Boksita u Bosni najviše ima u blizini [[Milići|Milića]], [[Bosanska Krupa|Bosanske Krupe]], [[Jajce|Jajca]] i [[Srebrenica|Srebrenice]], te u [[Hercegovina|Hercegovini]] kod [[Mostar]]a i [[Ljubuški|Ljubuškog]].
Kod proizvodnje aluminija razlikuju se ''primarni'', koji se dobija iz boksita i ''sekundarni'' koji se dobija iz aluminijskog otpada. [[Recikliranje]]m aluminijskog otpada moguće je uštediti i do 95% energije koja je neophodna za proizvodnju primarnog aluminija.
Iako ima potpuno neplemenite osobine, aluminij vrlo rijetko se u prirodi može naći [[samorodni elementi|samorodan]], uglavnom u obliku zrnastih ili masivnih mineralnih agregata, a u vrlo rijetkim slučajevima može se razviti u obliku pločastih [[kristal]]a veličine do jednog centrimetra.<ref name="anthony" /> [[Međunarodna mineraloška organizacija]] (IMA) je zbog toga priznala takav aluminij u minerale te ga je uvela u sistematiku minerala po Strunzu pod sistemskim brojem 1.AA.05, a po starijom sistematici (8. izdanje po Strunzu) pod brojem I/A.03-05. Samorodni aluminij je do 2010. godine pronađen na samo 20 nalazišta na Zemlji: u [[Azerbejdžan]]u, [[Bugarska|Bugarskoj]], [[Narodna Republika Kina|Kini]] (Guangdong, Guizhou i [[Tibet]]), [[Italija|Italiji]], [[Rusija|Rusiji]] (istočni [[Sibir]] i [[Ural (regija)|Ural]]) i [[Uzbekistan]]u. Čak i na [[Mjesec|Mjesecu]] su pronađeni tragovi samorodnog aluminija.<ref name="mindat" /> Zbog svoje izuzetne rijetkosti, samorodni aluminij nema značaja kao sirovina.
=== Proizvodnja ===
[[Datoteka:Aluminium - Trend Förderung.svg|thumb|lijevo|200px|Kretanje svjetske godišnje proizvodnje primarnog aluminijuma]]
Pošto se aluminij ne može izdvojiti iz aluminosilikata zbog načina i vrste hemijskih veza, [[ekonomija|ekonomski]] opravdan i industrijski najefikasniji način proizvodnje aluminijuma je prerada rude [[boksit]]a. Smjesa aluminij oksida i aluminij hidroksida se oslobađa iz rude boksita od stranih primjesa poput željeznih oksida i silicijum oksida, djelovanjem [[natrijum-hidroksid|natron-sode]] (Bayerov proces) te se prži u rotirajućim pećima do [[aluminijum oksid]]a (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>).
Takozvana suha prerada (Devilleov proces po francuskom hemičaru [[Henri Étienne Sainte-Claire Deville|Devilleu]]) se danas gotovo nikako ne koristi. Pri tom procesu se dobro isitnjenom, samljevenom, sirovom boksitu dodaju [[natrijum-karbonat]] (soda) i [[koks]], te se ta smjesa kalcinira u rotirajućoj peći na temperaturi od oko 1200 °C, a pri tome nastali natrijum-aluminat se otapa u natron-sodi (NaOH). Proizvodnja čistog aluminijuma se dovršava isključivo elektrolizom aluminijum oksida u istopljenim solima, što predstavlja takozvani [[Hall-Héroultov proces]]. Da bi se snizila neophodna temperatura za topljenje aluminijum oksida, dodaje mu se [[kriolit]], čime se eutektična tačka snižava na 963 °C.<ref name="kryolith" />
== Dobijanje ==
Bemit i hidrargilit reagiraju s natrijevom lužinom i prelaze u topljivi natrijev aluminat. Hidratizirani željezov(III) oksid ne reagira s natrijevom lužinom i zaostaje u talogu, kao i natrijev alumosilikat nastao reakcijom silicijeva dioksida, natrijeve lužine i aluminijeva hidroksida.
Dobivena aluminatna otopina izdvoji se od taloga filtracijom. Iz vrućeg filtrata dodatkom kristalića aluminijeva hidroksida (Al(OH)3), kao jezgra za kristalizaciju i razrijeđivanjem vodom, hlađenjem iskristalizira teško topljiv aluminijev hidroksid. Žarenjem aluminijeva hidroksida u rotacijskim pećima na temperaturama iznad 1200°C nastaje čista glinica, koja se tek onda šalje da se iz nje proizvede aluminij.
Polazna ruda za dobijanje aluminija je [[boksit]], od kojeg se pročišćavanjem dobije aluminijev oksid (glinica) (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>). Metal aluminij dobivamo [[elektroliza|elektrolizom]]; najvažniji procesi primjenjuju Hall-Heroultovu ćeliju, u kojoj je se kao elektrolit rabi rastopljeni kriolit Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> koji snizuje talište na oko 950ºC. Jakost električne struje pri procesu je oko 150.000 A, a napon je oko 5 V.
Reakcija na katodi:
:Al<sup>3+</sup> + 3 e<sup>−</sup> → Al
Reakcija na anodi:
:2 O<sup>2−</sup> → O<sub>2</sub> + 4 e<sup>−</sup>
Ako su katode izrađene od ugljena (što je najčešća izvedba), one pri procesu lagano izgaraju te reagiraju sa kisikom i fluorom iz kriolita, stoga nastaju i određene količine plinova CO i CO<sub>2</sub>, te plinoviti spojevi sa fluorom (1 kg po 1 t Al) koji pridonose efektu staklenika. Dobiveni aluminij se drži na visokim temperaturama nekoliko sati da bi iz njega isparile primjese silicija, titanija, bakra i cinka, no najveća čistoća se dobije električnom rafinacijom (99.999%). Razvijaju se i druge elektrolitne metode (obrada boksita s [[klor]]om i elektroliza rastopljenog klorida). Čisti aluminij je mekan i kovan, a čvrstoća mu se može povećati mehaničkom obradom.
*'''Otpornost aluminija''' prema vanjskim utjecajima može se znatno povećati postupkom anodne oksidacije poznatim pod nazivom eloksiranje (eloksal postupak). Predmet koji se želi eloksirati je anoda pri elektrolizi sumporne kiseline. Kisik koji se izlučuje na anodi pojačava postojeći oksidni sloj na aluminiju. Postupak se najčešće provodi u svrhu poboljšanja antikorozijskih i dekorativnih svojstava oksidne prevlake. U pore tako dobivenog sloja može ući boja koja aluminiju daje lijep izgled.<br />
Zagrijavanjem na zraku aluminij izgara u aluminijev oksid (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>).
:4 Al(s) + 3 O<sub>2</sub>(g) --> 2 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(s)
Golema oslobođena energija ukazuje na veliku stabilnost veze između aluminija i kisika. Zbog toga se aluminij rabi za redukciju manje stabilnih oksida.<br />
Smjesa željezova(III) oksida i aluminija u prahu naziva [[termit]]. Aluminij u toj smjesi reducira željezo iz oksida, a oslobođena je toplina dovoljna da rastali nastalo željezo. Taj se postupak zbog toga rabi za zavarivanje željeznih tračnica.
:Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(s) + 2 Al(s) --> 2 Fe(s) + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(s)
== Osobine ==
=== Fizičke ===
Aluminijum je relativno mehki i žilav metal. Otpornost izvlačenja čistog aluminijuma iznosi oko 49 [[paskal (jedinica)|MPa]], dok kod njegovih legura iznosi od 300 do 700 MPa. Njegov modul elastičnosti iznosi, u zavisnosti od legure, oko 70.000 MPa. Lahko se izvlači te se valjanjem može preraditi u veoma tanke folije. Takozvane aluminijumske gnječene legure se mogu dobro obrađivati, savijati, presati i [[kovanje|kovati]] čak i na nižim temperaturama. Napetosti nastale hladnom obradom aluminijuma mogu se ukloniti procesom mehkog zagrijavanja (do 250 °C). Na ovim temperaturama može se oblikovati i [[duraluminijum]]. Legure aluminijuma sa 3% [[magnezijum]]a ili [[silicijum]]a se dobro izlijevaju (aluminijumski tlačni gus) te se dalje mogu mašinski obrađivati. Na temperaturama od oko 1,2 K, čisti aluminijum pokazuje [[superprovodnik|superprovodničke]] osobine. Tačka topljenja aluminijuma iznosi 660,4 °C, a vrelište na 2470 °C. Sa gustoćom od 2,7 g/cm<sup>3</sup>, aluminijum iskazuje osobine lahkih metala.
=== Hemijske ===
[[oksidacijsko stanje|Oksidacioni broj]] aluminijuma je +3. Čist aluminijum na [[zrak]]u polahko se [[Oksido-redukcija|oksidira]], prekrivajući se slojem [[aluminijum-oksid|oksida]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, koji od [[korozija|korozije]] štiti [[Metal (hemija)|metal]] koji se nalazi ispod površine. Rastvara se u neoksidirajućim [[kiseline|kiselinama]], pri čemu nastaje hidratizirani Al<sup>3+</sup> [[ion]]. Aluminijum se lahko rastvara u jakim [[baza (hemija)|bazama]] (npr., [[natrijum-hidroksid]] - NaOH ili [[kalijum hidroksid]] - KOH), istiskujući [[vodonik]] i prelazeći u 2Na[Al(OH)<sub>4</sub>]
:<math>\mathrm{Al + 2\ NaOH + 6\ H_2O \longrightarrow 2\ Na[Al(OH)_4] + 3\ H_2}</math>
Koncentrirana [[dušična kiselina]] pasivizira aluminijum.
== Izotopi ==
Aluminijum ima mnogo poznatih [[izotop]]a, čiji se maseni brojevi kreću između 21 i 42. Međutim, jedini stabilni [[izotop]] mu je<sup>27</sup>Al. Izotop <sup>26</sup>Al mu je radioaktivan, ali se može naći u prirodi. Vrijeme poluraspada izotopa <sup>26</sup>Al iznosi oko 716.000 godina,<ref name="norris" /> ali se u prirodi javlja samo u tragovima. Stvara se iz [[argon]]a u Zemljinoj atmosferi putem spalacije uzrokovane [[proton]]ima iz kosmičkih zraka. Izotopi aluminijuma su naši praktičnu primjenu u brojnim oblastima kao što su određivanje starosti [[okean]]skih sedimenata, [[mangan]]ovih nakupina, [[glečer]]skog leda, [[kvarc]]a u stijenama i [[meteorit]]a. Odnos između <sup>26</sup>Al i izotopa <sup>10</sup>[[berilijum|Be]] se koristi za izučavanje uloge transporta, odlaganja, erozije i nastajanja sedimenata u vremenskim periodima od 100.000 do milion godina.<ref name="Dickin" />
Kosmogeni <sup>26</sup>Al je prvi put primijenjen u proučavanju mjeseca i [[meteorit]]a. Fragmenti meteoroida, nakon što su se odvojili od svog matičnog objekta, bili su izloženi intenzivnom djelovanju kosmičkih zraka tokom svog putovanja kroz svemir, što je uzrokovalo stalno nastajanje <sup>26</sup>Al. Nakon što fragmenti padnu na Zemlju, djelovanjem atmosfere značajno se smanjuje proizvodnja <sup>26</sup>Al, a mjerenjem njegovog [[vrijeme poluraspada|vremena poluraspada]] moguće je izračunati životni vijek meteorita. Istraživanjem meteorita na taj način došlo se do podatka da je izotop <sup>26</sup>Al bio relativno dosta rasprostranjen u vrijeme nastanka [[Sunčev sistem|Sunčevog sistema]]. Mnogi naučnici smatraju da je energija otpuštena raspadom <sup>26</sup>Al odgovorna za topljenje i diferencijaciju nekih [[asteroidi|asteroida]] nakon njihovog nastanka prije 4,55 milijarde godina.<ref name="dodd" />
== Primjena ==
=== Kao građevinski materijal ===
[[Datoteka:Aldruckguss.jpg|thumb|lijevo|200px|Tipični dio izrađen od aluminijumskog gusa (dio usisivača)]]
[[Datoteka:Kurzschlussl.jpg|thumb|lijevo|200px|Aluminijumsko kućište (cilindrični dio u sredini) jednog asinhronog elektromotora.]]
Svoje svoje male gustoće, aluminijum se često upotrebljava tamo gdje je neophodno smanjiti težinu, naprimjer kod transportnih mašina da bi se smanjila njihova težina a samim time i potrošnja goriva. To se naročito odnosi na [[Svemirska letjelica|svemirske letjelice]] i [[avion]]e. Osim njih, značaj aluminijuma je porastao i u industriji [[automobil]]a. U prošlosti, automobilska industrija je malo koristila aluminijum, jer su s njim bili povezani problemi njegove visoke cijene, slabog zavarivanja dijelova od aluminijuma kao i problematične otpornosti na [[zamor materijala]] i osobine deformacije. Već 1930tih godina neke američke kompanije su koristile aluminijum da bi smanjile težinu vojnih amfibijumskih vozila. Pri gradnji manjih i srednjih [[jahta|jahti]], mnogo se cijenila otpornost aluminijuma prema koroziji u slanoj morskoj vodi, jer se on ''štitio'' od korozije stvarajući tanki zaštitni sloj oksida na površini.<ref name="jahta" /> Godine 2010. oko 35% svjetske proizvodnje aluminijuma je trošila industrija transportnih sredstava.<ref name="WAl" />
U [[legura]]ma sa magnezijumem, [[silicijum]]em i drugim metalima, aluminijumu se može povećati čvrstoća, koja se može porediti sa [[čelik]]om. Zbog toga, upotreba aluminijumuma radi smanjenja težine se uglavnom primjenjuje u aplikacijama gdje cijena materijala ne igra veliku ulogu. Naročito je upotreba aluminijuma i njegove legure [[duraluminijum]]a (legura aluminijuma sa bakrom i [[molibden]]om) raširena u industriji aviona i svemirskih letjelica. Veći dio strukture današnjih komercijalnih aviona sastoji se iz aluminijumskih limova različitih čvrstoća i legura, međusobno spojenih. Kod novijih modela aviona ([[Boeing 787]], [[Airbus A350]]) aluminijum je zamijenjen još lakšim umjetnim materijalima načinjenim od karbonskih vlakana.
Na svjetskom tržištu, cijena sirovog aluminijuma se kretala oko 1.770 [[Američki dolar|US dolara]] po [[tona|toni]]. (stanje: april 2014.)<ref name="lmex" />
=== Legure ===
[[Datoteka:Moka2.jpg|thumb|lijevo|200px|Tipično italijansko kuhalo za pripremanje espresso kahve]]
U istopljenom tečnom stanju, aluminijum se može legirati sa bakrom, [[magnezijum]]om, [[mangan]]om, silicijumom, [[željezo]]m, [[titanijum]]om, [[berilijum]]om, [[litijum]]om, [[hrom]]om, [[cink]]om, cirkonijumom i [[molibden]]om. Time se mogu dobiti željene osobine aluminijuma i ukloniti ili umanjiti neželjene. Kod većine legura, najveći problem leži u stvaranju zaštitnog sloja oksida (pasivizaciji), zbog čega su gotovi elementi načinjeni od tih legura ugroženi od širenja korozije. Gotovo sve visokočvrste legure su ugrožene zbog tog problema.
Velike količine legiranog aluminija se koriste u industriji prijevoznih sredstava. Legure mogu poboljšati lijevna ili kovna svojstva aluminija. Upravo u izradi zrakoplova aluminij je, zbog svoje male gustoće i otpornosti prema koroziji, nezamjenjiv materijal, a zahvaljujući razvoju novih tehnologija zavarivanja, to postaje i u automobilskoj industriji te proizvodnji vagona i vlakova novih generacija. Legure aluminija nalaze veliku primjenu i u audio-industriji (zvučničke membrane) ili kao osnova za izradu kompakt discova (CD ploča, CD ROM-a itd.).
Aluminij s mnogim metalima stvara slitine, što je uz već navedena svojstva, razlog njegove tako velike uporabe. Budući da je čist aluminij mekan, gotovo polovina proizvedenog metala prerađuje se dalje u legure. Proizvodi se velik broj [[legura]] koje obično uključuju [[Bakar (element)|bakar]], [[mangan]], [[silicij]], [[cink]] i [[magnezij]].
*Aluminij i mangan 1,2 % Mn. Ne gubi boju i upotrebljava se za prozore i kuhinjske folije.
*Aluminij i bor ima veću električnu vodljivost, a upotrebljava se za električne kabeli.
*Silumin – Si 10 %.
*[[Magnalij]] – Mg 10 - 30 %. Otporan na morsku vodu, pa se rabi u brodogradnji.
*[[Duraluminij]] – Cu 2,5 – 5,5 %, Mg 0,5 – 2 %, Mn 0,5 – 1,2 %, Si 0,2 – 1 %. Vrlo tvrda legura (triput tvrđa od običnoga čelika, a lakša od njega), otporna na udarce, pa se rabi u građevinarstvu, za izradu prijevoznih sredstava, za oplatu aviona i okvire trkaćih bicikala.
Poznatije slitine:
*[[AL NI KO]]
=== Elektrotehnika ===
Aluminijum je dobar električni provodnik. Po jednom [[gram]]u mase, bolje provodi [[Električna struja|električnu struju]] od bakra, ali zauzima veću zapreminu od njega, te je po kvadratnom centimetru poprečnog presjeka vodiča bakar bolji [[provodnik]]. Dok je bakar manje reaktivan i može se lakše obrađivati od aluminijuma, provodnici od aluminijuma se koriste samo u slučajevima gdje je neophodno smanjiti težinu provodnika.
Aluminij se naročito koristi kao električni provodnik za struju u električnoj mreži, kada se radi o velikim i debelim provodnicima kao što su strujne šine i kablovi za uzemljenje. U ovom pogledu aluminijum se pokazao jeftinijim za razliku od bakra.
Kod kontakata od aluminijuma je problematično, jer se zbog pritiska unutar kontakta dolazi do plastične deformacije (''puzanja'') materijala. Osim toga, tokom vremena se pasivizira stajanjem na zraku. Nakon dužeg skladištenja ili intenzivnijeg dodira sa vodom, taj pasivni sloj oksida zadeblja, onemogućavajući rad kontakata. Tokom 1960tih aluminijumski kontakti su se koristili u električnim prekidačima u građevinskim objektima, što je ponekad dovodilo da zbog neodgovarajućih spojeva dođe do kratkih spojeva ili čak požara.
== Spojevi ==
Najvažniji spojevi aluminijuma su [[amfoterni]] aluminijum-oksid, i aluminijum (III) hidroksid. Litijum-aluminijumhidrid (LiAlH<sub>4</sub>) često se koristi u [[organska hemija|organskoj hemiji]]. Veliki industrijski značaj imaju aluminosilikati, a posebno MAO (metalni aluminosilikat). [[Glina]] i [[ilovača]] koje se koriste u produkciji [[keramika|keramike]] složene su mješavine aluminijuma i K[AlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub>] ili aluminijuma i Na[AlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub>]. Aluminijum(III) hidroksid koristi se za prečišćavanje vode za piće, mada se u novije vrijeme njegova upotreba izbjegava zbog dokazane povezanosti Al<sup>3+</sup> [[ion]]a s nastankom [[Alzheimerova bolest|Alzheimerove bolesti]].<ref name="oxfordjour" />
== Biološki značaj ==
I pored velike rasprostranjenosti u prirodi, aluminijum nema do danas poznatu ulogu u biologiji. Nije otrovan čak ni u izuzetno velikim dozama. Aluminijum sulfat ima otrovnost kod [[miš]]eva [[LD50]] od 6207 mg/kg, što otprilike odgovara dozi od 500 grama za osobu od 80 kg.<ref name="Ullmann" /> I pored izuzetno male akutne otrovnosti, efekti aluminijuma na zdravlje su u stalnom fokusu javnosti zbog njegovog masovnog korištenja i distribucije u okolini i privredi.
Vrlo mali broj osoba je alergično na aluminijum i kod njih se nakon kontakta ili oralnog uzimanja aluminijuma i proizvoda od aluminijuma javlja [[dermatitis]], promjene u metabolizmu, povraćanje i drugi simptomi. Kod uzimanja vrlo velikih količina aluminijuma, on može dovesti do neutrotoksičnosti a povezan je i sa promjenama u funkcioniranju krvno-moždane barijere.<ref name="kastin" />
== Pogledajte još ==
* [[Spisak država po proizvodnji aluminijuma]]
== Reference ==
{{reflist|2|refs=
<ref name="oxfordjour">Virginie Rondeau, Daniel Commenges, Hélène Jacqmin-Gadda, Jean-François Dartigues (2000): [http://aje.oxfordjournals.org/cgi/content/full/152/1/59 Relation between Aluminum Concentrations in Drinking Water and Alzheimer's Disease: An 8-year Follow-up Study], Am. J. Epidemiol, 152 (1): 59-66</ref>
<ref name="king2">Allen W. Apblett (2005): ''Aluminum: Inorganic Chemistry'' u ''Encyclopedia of Inorganic Chemistry'', R. Bruce King (ur.), 2. izd., Wiley, str.132, ISBN 978-0-470-86078-6</ref>
<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3</ref>
<ref name="IUPAC">[http://www.iupac.org/news/news-detail/article/standard-atomic-weights-revised-v2.html IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2]</ref>
<ref name="manjeera">Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: ''Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group.'' u: ''The Journal of Physical Chemistry A.'' 113, 2009, str. 5806–5812 {{doi|10.1021/jp8111556}}</ref>
<ref name="crc">David R. Lide: ''CRC Handbook of Chemistry and Physics'', CRC Press LLC, 1998, ISBN 0-8493-0479-2</ref>
<ref name="zhang"> Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks''. u: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, str. 328–337 {{doi|10.1021/je1011086}}</ref>
<ref name="WAl">world-aluminium.org: [http://www.world-aluminium.org/media/filer_public/2013/02/25/an_outlook_of_the_global_aluminium_industry_1972_-_present_day.pdf The Global Aluminium Industry 40 years from 1972] (PDF; 308 kB), pristupljeno 17. novembra 2013.</ref>
<ref name="norman">Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' Wiley-VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9</ref>
<ref name="norman2">Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: ''Chemistry of the Elements'' (2. izd.), Butterworth–Heinemann (1997), str. 217, ISBN 0-08-037941-9</ref>
<ref name="minerals">[http://webmineral.com/chem/Chem-Al.shtml Mineral Species containing Aluminum (Al)] na Webmineral (engl.)</ref>
<ref name="bih1">Prof. Dr. Udo Boin, Dr. Andreas Schwarz, (2001): [http://www.esiweb.org/pdf/bridges/bosnia/GTZ_RudarstvoHemija.pdf Kratka studija: rudarstvo i hemijska industrija u Bosni i Hercegovini], str 3.</ref>
<ref name="wired">[http://www.wiredchemist.com/chemistry/data/ionization Ionization Energies of Gaseous Atoms (kJ/mol)]; također i: C.E. Moore, ''National Standard Reference Data Series,'' National Bureau of Standards, No. 34, Washington, DC, 1970; W.C. Martin, L. Hagan, J. Reader, and J. Sugar, J. Phys. Chem. Ref. Data, 3, 771-9 (1974)</ref>
<ref name="anthony">[http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/aluminium.pdf ''Aluminium.''] u: John W. Anthony et al..: ''Handbook of Mineralogy.'' Mineralogical Society of America, 2010 (engl., PDF, 56,9 kB)</ref>
<ref name="mindat">[http://www.mindat.org/min-107.html Aluminium] na mindat.org (engl.)</ref>
<ref name="kryolith">[http://www.mschaumann.de/cryolite/Kryolith.htm Eutektikum Aluminiumoxid/Kryolith]</ref>
<ref name="norris">T. L. NorrisA. J. GancarzD. J. RokopK. W. Thomas (1983): ''Half-life of 26Al'', Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Vol. 88, izd. S01, str. B331–B333 {{doi|10.1029/JB088iS01p0B331}}</ref>
<ref name="Dickin">{{cite book |last=Dickin |first=A. P. |year=2005 |chapter=''In situ'' Cosmogenic Isotopes |url=http://www.onafarawayday.com/Radiogenic/Ch14/Ch14-6.htm |title=Radiogenic Isotope Geology |pages= |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-53017-0}}</ref>
<ref name="dodd">{{cite book |last=Dodd |first=R. T. |year=1986 |title=Thunderstones and Shooting Stars |pages=89–90 |publisher=Harvard University Press |isbn=0-674-89137-6}}</ref>
<ref name="lmex">[http://www.lme.com/en-gb/metals/non-ferrous/aluminium/ ''Primary Aluminium.''] na Londonskoj berzi metala</ref>
<ref name="jahta">{{Cite web|url=http://www.schletter.de//files/addons/docman/solarmontage/technischeinformationen/Meerwasserbestaendigkeit%20von%20AL_I113612DE.pdf |title=Meerwasserbeständigkeit von Aluminiumknetlegierungen |author=Gesamtverband der Aluminiumindustrie e. V. |pristupdatum=29.3.2013 |format=PDF}}</ref>
<ref name="Ullmann">Frank, W. B. (2009). "Aluminum" u: ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry''. Wiley-VCH. {{doi|10.1002/14356007.a01_459.pub2}}</ref>
<ref name="kastin">Banks, W.A.; Kastin, AJ (1989). ''Aluminum-induced neurotoxicity: alterations in membrane function at the blood–brain barrier'', Neurosci Biobehav Rev 13 (1): 47–53. {{doi|10.1016/S0149-7634(89)80051-X}}</ref>
}}
== Vanjski linkovi ==
{{Commonscat|Aluminium}}
* [http://aluminium.matter.org.uk/content/html/eng/default.asp?catid=&pageid=1 aluMATTER] {{simboli jezika|en|engleski}} {{simboli jezika|de|njemački}} {{simboli jezika|nl|holandski}}
* [http://www.periodicvideos.com/videos/013.htm Aluminium] at ''The Periodic Table of Videos'' (University of Nottingham)
* [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0022.html CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Aluminum]
* [http://electrochem.cwru.edu/encycl/art-a01-al-prod.htm Electrolytic production]
* [http://www.indexmundi.com/en/commodities/minerals/aluminum/aluminum_table12.html World production of primary aluminium, by country]
* [http://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=aluminum&months=300 Price history of aluminum, according to the IMF]
* [http://www.world-aluminium.org/About+Aluminium/Story+of/In+history History of Aluminium] – from the website of the International Aluminium Institute
* [http://www.emedicine.com/med/topic113.htm Emedicine – Aluminium]
* {{Internet Archive short film|id=gov.archives.arc.38661|name=ALUMINUM (1941)}}
{{Periodni sistem elemenata 2}}
[[Kategorija:Aluminijum]]
[[Kategorija:Kemijski elementi]]
| |||